EP4260444A1 - Moteur electrique sans balais a membrane regulatrice de pression interne - Google Patents

Moteur electrique sans balais a membrane regulatrice de pression interne

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Publication number
EP4260444A1
EP4260444A1 EP21787443.7A EP21787443A EP4260444A1 EP 4260444 A1 EP4260444 A1 EP 4260444A1 EP 21787443 A EP21787443 A EP 21787443A EP 4260444 A1 EP4260444 A1 EP 4260444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
brushless electric
tube
power circuit
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21787443.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Kamal KADA
David Bonneau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4260444A1 publication Critical patent/EP4260444A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
    • H02K2205/09—Machines characterised by drain passages or by venting, breathing or pressure compensating means

Definitions

  • the present invention relates to the field of vehicle heat treatment modules. More particularly, the invention relates to brushless electric motors and heat treatment module fan motor units equipped with brushless electric motors.
  • a brushless electric motor for a fan motor assembly generally comprises a rotor and a stator surmounting an electronic box.
  • This electronic box houses electronic circuits making it possible to electrically supply the stator and/or the rotor from a power supply of the vehicle, in which the motorized fan unit is used. These electronic circuits also make it possible to control the operating parameters of the brushless electric motor.
  • the electronic circuits being sensitive to the presence of water as well as to dust, the boxes must be closed in a sealed manner. Thus, a seal is placed between the two shells to ensure the tightness of the electronic box once manufactured.
  • a disadvantage of such a solution is that the membrane can be damaged during the life of the product, especially when the vehicle is cleaned with a pressure washer.
  • the pressure of the liquid water risks tearing the membrane, which has the consequence of allowing the liquid water to penetrate inside the electronic box and cause a breakdown which risks immobilizing the vehicle.
  • the object of the present invention is to respond at least in part to the above problems and also to lead to other advantages by proposing a new type of brushless electric motor.
  • the present invention proposes a brushless electric motor intended to rotate a propeller of a fan motor unit, in particular of a heat exchanger of a heat treatment module, of a vehicle.
  • the brushless electric motor comprises at least two electromagnetic elements, at least one of the electromagnetic elements being equipped with at least two coils, a box defining an interior volume in which are housed a servo circuit and a power circuit, the circuit power being configured to electrically connect a power supply of the vehicle to the coils, the electrical connection between the power supply of the vehicle and the coils being placed under the control of the servo circuit.
  • the power circuit comprises at least one tube configured to place the internal volume of the box in air communication with an external environment of the box, the tube passing through a wall of the box, the power circuit comprising at least one breathable membrane arranged to close the tube , the breathable membrane being impermeable to liquid water and permeable to at least one gas, in particular air.
  • the interior volume of the box contains the servo circuit and the control circuit.
  • the tube of the control circuit passes through the upper wall and allows communication between the interior volume and an exterior environment of the box.
  • the breathable membrane closing the tube allows the exchange of gases between the interior volume of the case and the exterior environment of the case and blocks the entry into the interior volume of liquids coming from the environment. Therefore, the pressure inside the case can balance with the pressure of the external environment.
  • the water vapor trapped in the box can escape through the tube, thus avoiding the formation of liquid water on the power circuit and/or the servo circuit when the motor cools down after use and/or when the climatic conditions change.
  • the power circuit comprises a support carrying at least one electrically conductive track and at least one electronic component, the tube being arranged on the support.
  • the electrically conductive track has a section greater than or equal to 4 mm 2 seen in projection in a plane perpendicular to a main direction of current conduction.
  • the electrically conductive track has the shape of a bar with a rectangular or substantially rectangular section.
  • the electronic component is an inverter.
  • the inverter makes it possible to generate an alternating current from the direct current present on the vehicle.
  • Such an inverter can be formed by a single electronic component but it can also be the assembly of several electronic components carried by the support of the power circuit.
  • the tube is integral with the support. It should be understood here, as well as in all that follows, by “made from material”, that the elements made from material form one and the same piece, and therefore are made of the same material or materials. This part can be obtained for example by molding or by injection. These parts made from material are thus inseparable without destroying one and/or the other of these parts.
  • the support comprises at least one synthetic material.
  • the breathable membrane is then more easily attached to the support.
  • the polymer is chosen from the group comprising a PPS, a PPL and their mixture, regardless of the percentage of fiberglass added.
  • At least part of the tube protrudes from the box.
  • At least a part of the tube extends in the direction of at least one of the electromagnetic elements of the brushless electric motor arranged outside the box.
  • One of the electromagnetic elements at least partially protects the inlet of the tube from splashes of elements that could damage the membrane
  • the at least one of the electromagnetic elements is a stator or a rotor.
  • the tube comprises at least one inner end placed in the interior volume of the box and one outer end placed in the external environment of the box, the membrane being placed at any one of these ends.
  • the membrane is placed at the inner end. The membrane is even better protected from external aggressions.
  • the membrane is welded and/or glued to a contour of the inner end.
  • the tube passes through the wall of the box by passing through a hole in the wall, a cavity extending from the tube to the edge of the hole in the wall through which the tube passes, the cavity comprising a sealing.
  • the tightness of the case is not broken by any space between a contour of the hole and a wall of the tube.
  • the cavity is filled, preferably entirely, with the sealing element.
  • the sealing element comprises at least one polymer.
  • the polymer is chosen from the group comprising a polysiloxane, a polyurethane, and their mixture.
  • the sealing element has a Young's modulus less than or equal to 3GPa.
  • the polymer is then sufficiently flexible to deform during thermal expansion or thermal contraction of the case and/or the tube, for example due to environmental conditions.
  • the box is a heat sink configured to dissipate calories generated by the servo circuit and/or the power circuit in the external environment of the box.
  • the case comprises a material chosen from among aluminum, copper, a heat-conducting polymer and a mixture thereof.
  • the box also acts as protection against electromagnetic fields.
  • the invention further provides a motor-fan unit of a heat treatment module, in particular of at least one exchanger, of a vehicle, comprising a propeller and at least one brushless electric motor according to the invention, the electric motor being connected to the propeller by a shaft and being configured to drive the propeller in rotation.
  • the invention also relates to a subject of a heat treatment module of a vehicle, comprising at least one heat exchanger and at least one brushless electric motor according to the invention or at least one fan motor unit according to the invention.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a heat treatment module comprising a motor-fan unit according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a brushless electric motor according to the invention in the assembled configuration as shown in Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a casing of the brushless electric motor of figure 2 without a rotor, the casing being traversed by a tube according to the invention;
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a power circuit comprising the tube of Figure 3;
  • Figure 5 is a sectional view in a longitudinal and vertical plane at the level of the tube passing through the box of figure 3.
  • a direction of a longitudinal axis L, a direction of a transverse axis T, and a direction of a vertical axis V are represented by a trihedron (L, T, V) in the figures.
  • a horizontal plane as being a plane perpendicular to the vertical axis V
  • a longitudinal plane as being a plane perpendicular to the transverse axis T
  • a transverse plane as being a plane perpendicular to the longitudinal axis L.
  • the heat treatment module 300 shown in Figure 1 comprises a heat exchanger 310 which is part of the cooling circuit of a heat engine and a motor-fan unit 320 to ensure forced circulation of an air flow F through the heat exchanger 310.
  • the heat exchanger 310 comprises, in a conventional manner, a bundle of tubes through which a cooling fluid passes, such as an aqueous solution of ethylene glycol. It is crossed by the air flow F perpendicular to the tube bundle.
  • the vehicle's engine is cooled by a heat exchange between the flow of air passing through the beam and the fluid in the cooling circuit.
  • the fan motor unit 320 is placed facing the radiator beam.
  • the motorized fan unit 320 comprises a propeller 330 driven in rotation by a brushless electric motor 1.
  • the brushless electric motor 1 is fixed to a shroud 338 connected to the periphery of the heat exchanger 310.
  • the propeller 330 consists of several blades 332 mounted on a bowl 334 and surrounded by a circular fairing 336 itself housed inside the fairing 338.
  • the bowl 334 of the propeller 330 is secured to a shaft 5 of the brushless electric motor 1 on which it is fixed by means of a central nut 340.
  • the brushless electric motor 1 is connected to the fairing 338 by fixing lugs 59
  • the brushless electric motor 1 comprises a stator 3 and a rotor 7 provided with a shaft 5 and rotatably mounted along an axis of rotation R.
  • the axis of rotation R is parallel to the vertical axis V as defined above.
  • the axis of rotation is for example parallel to a longitudinal axis of the vehicle when the thermal module is mounted on the vehicle.
  • the stator 3 extends in a general plane of extension parallel to the previously defined horizontal plane.
  • the shaft 5 extends along an axis of extension perpendicular to the general plane of extension of the stator 3. In other words, the shaft 5 extends along the vertical axis V from the main plane of extension of the stator 3 to rotor 7.
  • the stator 3 comprises a plurality of coils 21, for example made by winding one or more metal wires 23 around teeth 25 of a body 27 of the stator 3.
  • the coils 21 are uniformly arranged in a circle around the shaft 5 seen in projection in the horizontal plane.
  • the stator 3 is fixed relative to the case 31.
  • the rotor 7 is free to rotate relative to the stator 3.
  • the coils 21 make it possible to generate a rotating magnetic field when they are powered by an electric current from a power supply of the vehicle.
  • the rotor 7 is mounted fixed on the shaft 5.
  • the axis of rotation R of the rotor 7 coincides with the axis of extension of the shaft 5.
  • the rotor 7 comprises a bell 31 of cylindrical shape with a circular base whose a longitudinal axis is substantially coincident with the axis of rotation R.
  • the bell 31 forms a Faraday cage around the stator 3.
  • the bell 31 is open at a first longitudinal end 32 and closed by an upper partition 34 at a second longitudinal end 33.
  • the bell 31 is delimited radially by a peripheral partition 35.
  • a housing 36 is delimited by the peripheral partition 35 and the upper partition 34.
  • the housing 36 accommodates at least a part of the stator 3 that is to say in the example shown in Figure 2, the coils 21.
  • the peripheral partition 35 of the rotor 7 surrounds the coils 21 of the stator 3.
  • the rotor 7 comprises a plurality of permanent magnets 37.
  • the permanent magnets 37 are arranged in the housing 36.
  • the permanent magnets 37 are uniformly distributed on an internal face of the peripheral partition 35 seen in projection in the horizontal plane.
  • the permanent magnets 37 are magnetic poles which tend to follow the rotating magnetic field generated by the coils 21 of the stator 3 and then allow the rotor 7 to rotate.
  • the brushless electric motor 1 also comprises a housing 11 delimiting an interior volume in which are housed a servo circuit 13 and a power circuit 15.
  • the box 11 is closed and sealed.
  • the power circuit 15 is configured to electrically connect an electrical conduction device 17 to the coils 21 from a vehicle power supply (not shown).
  • the electrical connection between the power circuit 15 and the coils 21 is placed under the control of the servo circuit 13.
  • the power circuit 15 comprises a tube 100 configured to put the internal volume of the box 11 in air communication with an external environment. of the box 11. Thus the pressure inside the box 11 can be balanced with the pressure of the external environment.
  • the tube 100 will be described in more detail below.
  • the electrical power supply of the vehicle is routed to the power circuit 13 by the electrical conduction device 17.
  • the electrical conduction device 17 comprises an electrical wiring harness comprising at least two power cables 41, 43 configured to convey the electric current from the vehicle power supply to the power circuit, and two servo cables 45, 47 to connect the servo circuit, otherwise known as the control circuit, to the vehicle.
  • the two servo cables 45, 47 have the function of transmitting signals from the vehicle to the brushless electric motor 1 and/or from the brushless electric motor 1 to the vehicle.
  • the signals transmitted may for example relate to the operation (on/off) of the brushless electric motor 1 and/or an operating instruction of the brushless electric motor 1 and/or a diagnosis of the state of the brushless electric motor 1 .
  • electrical cable that one or more flexible electrically conductive element(s) surrounded by at least one electrically insulating layer.
  • the box 11 comprises an upper wall 51 and a lower wall 53 interconnected by a vertical wall 55.
  • the upper wall 51, the lower wall 53 and the vertical wall 55 delimits the interior volume.
  • the upper wall 51 and the lower wall 53 extend parallel to the horizontal plane as previously defined.
  • the vertical wall 55 extends circumferentially from an edge of the upper wall 41 towards an edge of the lower wall 53, parallel to the vertical axis V.
  • the box 11 is composed of at least one heat-conducting material which allows it to be a heat sink. This makes it possible in particular to dissipate the calories produced by the stator 3, the rotor 7, the power circuit 15 and/or the servo circuit 13, when the brushless electric motor 1 is in operation.
  • the heat-conducting material is chosen from among aluminum, copper, a heat-conducting polymer and their mixture.
  • the housing 11 comprises fins 57.
  • a first part of the fins protrudes from an outer face 52 of the upper wall 51 and a second part of the fins 57 protrudes from a outer face 56 of the vertical wall 55.
  • the fins make it possible to improve heat exchange between the box 11 and the air outside the box 11.
  • the fins of the first part of the fins 57 are made in one piece with the upper wall 51 of the box 11.
  • the fins of the second part of the fins 57 are integral with the vertical wall 55 of the box 11.
  • the fins 57 have the shape of a blade seen in projection in a plane comprising the axis of rotation R.
  • the material or materials making up the casing 11 are also sufficiently electrically conductive to absorb at least in part the electromagnetic fields emitted by the power circuit 15 and/or the servo circuit 13. The electronic components of the vehicle are thus protected from electromagnetic fields generated by the power circuit 15 and/or the servo circuit 13.
  • the box comprises attachment lugs 59 for the motorized fan assembly 320 to the heat treatment module 300.
  • Each attachment lug 59 extends from the outer face 56 of the vertical wall 55 of the box 11 in a general plane of extension perpendicular to the axis of rotation R.
  • Each attachment lug 59 comprises a through passage 60 which extends along an axis parallel to the axis of rotation R.
  • the through passages 60 are configured to cooperate with fixing elements (not shown) of the heat treatment module 300.
  • the fixing elements are for example screws.
  • the power circuit 15 comprises a plurality of electrically conductive tracks 61, 63, 65.
  • Each electrically conductive track 61, 63, 65 has the shape of a bar with a rectangular section seen in projection in a plane perpendicular to a main direction of current conduction.
  • Each electrically conductive track 61, 63, 65 has a section greater than or equal to 4 mm 2 seen in projection in a plane orthogonal to the main direction of current conduction.
  • a first set of the plurality of electrically conductive tracks has an electrical connection end 62a with the power supply cables 41, 43 of the electrical conduction device 17.
  • each electrically conductive track of the first set comprises an electrical connection end 62a with one of the power supply cables 41, 43 of the electrical conduction device 17.
  • Each electrical connection end 62a of the electrically conductive tracks of the first set is for example welded to one end of one of the cables 41, 43.
  • the servo circuit 13 includes electrical connectors 62b with the servo cables 45, 47 of the electrical conduction device 17. Otherwise the electrical connectors 62b connect the servo cables 45, 47 to the servo circuit. Each electrical connector 62b is for example welded to one end of one of the cables 45, 47.
  • the electrical connectors 62b are molded with the power circuit 15.
  • a second set of the plurality of electrically conductive tracks has an electrical connection end 66 with electrical connectors (not shown) of the stator 3.
  • each electrically conductive track of the second set comprises an electrical connection end 66 with a connector of stator 3.
  • Each electrical connection end 66 of the electrically conductive tracks of the second set is for example welded to one of the connectors of stator 3.
  • the power circuit 15 includes a plurality of electronic components 71, 73, 75.
  • the plurality of electronic components includes at least one coil 71, at least one capacitor 73, and at least one inverter 75.
  • the inverter 75 shown in dotted lines, is arranged on a lower face 80 of the power circuit 15.
  • the inverter 75 is configured to transform the direct current supplied by the electric power supply of the vehicle into an alternating electric current so as to generate a rotating magnetic field in the stator 3 and therefore to rotate the rotor 7.
  • the inverter 75 comprises at least one transistor, preferably an insulated gate field effect transistor also called MOSFET, acronym for Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor.
  • the power circuit 15 comprises a support 81 of the electrically conductive tracks 61, 63, 65.
  • the support 81 is a molding on at least a part of the electrically conductive tracks 61, 63, 65.
  • the support 81 extends in a general plane of extension perpendicular to the axis of rotation R.
  • the support 81 is composed of at least one synthetic material.
  • the synthetic material may be a dielectric material so as to avoid short circuits.
  • the synthetic material is chosen from the group comprising a PPS, a PPT and their mixture, regardless of the percentage of fiberglass added.
  • the servo circuit 13 is fixed on a lower face of the support 81 of the power circuit 15.
  • the power circuit 15 is fixed to the box 11 on an inner face 50 of the upper wall 51 of the box 11.
  • an upper face 82 of the support 81 of the power circuit 15 is opposite the inner face 50 of the upper wall 51.
  • the power circuit 15 is interposed between the servo circuit 13 and the upper wall 51 of the box 11 , along the axis of rotation R.
  • Figure 4 and Figure 5 being a sectional view of the housing 11 along the section plane 1000 in Figure 3, the tube 100 has the shape of a right cylinder with a circular base. , seen in projection in a plane perpendicular to the axis of rotation R.
  • the tube 100 extends from the internal volume of the box 11 towards an external environment of the box 11, along the vertical axis V.
  • the tube 100 passes through the upper wall 51 of the box 11 at the level of a hole 59 passing through the upper wall 51 of the box IL
  • an outer end 101 of the tube 100 protrudes from the outer face 52 of the upper wall 51 of the box 11
  • an inner end 103 of the tube 100 is in the interior volume of the case 100.
  • the outer end 101 of the tube 100 is provided with a first orifice 105.
  • the inner end 103 of the tube 100 is provided with a second orifice 107.
  • the first orifice 105 opens opposite the stator 3. In other words, in the assembled configuration, the stator 3 rests on the outer face 52 of the upper wall 51 of the casing 11.
  • first orifice 105 opens opposite the rotor 7.
  • the tube 100 comprises a radial wall 109 which extends between the outline of the first orifice 105 and the outline of the second orifice 107.
  • the tube 100 is arranged on the support
  • the tube 100 is integral with the support 81 of the power circuit 15. In other words, the tube 100 is not attached to the support 81.
  • the tube 100 and the support 81 are for example molded together so as to form a single molded part. Thus the tube 100 and the support 81 can only be separated by destroying the tube 100 and/or the support 81.
  • a cavity 91 extends from radial wall 109 of tube 100 to the edge of hole 59 through which tube 100 passes.
  • the cavity 91 is delimited by the upper face
  • the cavity 91 widens from the upper face 82 of the support 81 to its opening in the outer face 52 of the upper wall 51.
  • the cavity 91 comprises a sealing element 93.
  • the cavity 91 is filled with sealing element 93.
  • the sealing element 93 comprises at least one polymer.
  • the polymer is a polysiloxane having a Young's modulus equal to 3GPa.
  • the sealing element has sufficient flexibility to adapt to the thermal expansion generated by the operation of the brushless electric motor 1 without the risk of breaking the seal.
  • the polymer may be a polyurethane whose Young's modulus is less than or equal to 3GPa.
  • the power circuit 13 comprises a breathable membrane 200 arranged to close the tube 100.
  • the breathable membrane 200 is impermeable to at least one liquid and permeable and to at least one gas.
  • the breathable membrane is impermeable to liquid water and permeable to air.
  • the 200 breathable membrane is permeable to water in its gaseous form.
  • the breathable membrane 200 is for example a GoreTex® membrane.
  • the breathable membrane 200 has the shape of a disc seen in projection in a plane perpendicular to the axis of rotation R.
  • the breathable membrane 200 is arranged at the level of the inner end 103 of the tube 100 so as to cover the second orifice 107. More precisely, the breathable membrane 200 is fixed on the lower face 80 of the support 81 so as to cover the second orifice 107.
  • the breathable membrane 200 has a diameter greater than a diameter of the contour of the second orifice 107.
  • the breathable membrane 200 is fixed to the support 81 of the power circuit 13 by gluing at the contour of the second orifice 107.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

La présente invention fournit un moteur électrique sans balais destiné à mettre en rotation une hélice d'un groupe moto-ventilateur d'un véhicule, comprenant au moins deux éléments électromagnétiques, au moins un des éléments électromagnétiques étant équipé d'au moins deux bobines, un boitier (11) délimitant un volume intérieur dans lequel sont logés un circuit d'asservissement et un circuit de puissance (15), le circuit de puissance (15) étant configuré pour relier électriquement une alimentation électrique du véhicule aux bobines. Le circuit de puissance (15) comprend au moins un tube (100) configuré pour mettre en communication aéraulique le volume intérieur du boitier (11) avec un environnement extérieur du boitier (11), le tube (100) traversant une paroi (51) du boitier (11), le circuit de puissance (15) comprenant au moins une membrane respirante (200) agencée pour fermer le tube (100), la membrane respirante (200) étant imperméable à l'eau liquide et perméable à au moins un gaz.

Description

MOTEUR ELECTRIQUE SANS BALAIS A MEMBRANE REGULATRICE DE PRESSION INTERNE
La présente invention se rapporte au domaine des modules de traitement thermique de véhicule. Plus particulièrement, l’invention a trait aux moteurs électriques sans balais et aux groupes moto-ventilateur de module de traitement thermique équipés de moteurs électriques sans balais.
Un moteur électrique sans balais pour groupe moto-ventilateur comprend généralement un rotor et un stator surmontant un boitier électronique. Ce boitier électronique loge des circuits électroniques permettant d’alimenter électriquement le stator et/ ou le rotor à partir d’une alimentation électrique du véhicule, dans lequel le groupe moto-ventilateur est utilisé. Ces circuits électroniques permettent aussi de contrôler les paramètres de fonctionnement du moteur électrique sans balais.
Les circuits électroniques étant sensibles à la présence d’eau ainsi qu’à la poussière, les boitiers doivent être fermés de manière étanche. Ainsi, un joint est placé entre les deux coques pour assurer l’étanchéité du boitier électronique une fois fabriqué.
Il est prévu un trou traversant au niveau la paroi du boitier afin que la pression interne du boitier s’équilibre avec la pression de l’environnement extérieur du boitier. De plus, en fonctionnement, le moteur électrique sans balai chauffe l’air. A l’arrêt, le moteur se refroidit et les cartes électroniques sont froides ce qui provoque la condensation de l’eau contenu dans l’air sur les circuits électroniques froids dans le boitier électronique. Ce trou traversant est étanchéifié par l’utilisation d’une membrane de type GoreTex®.
Ainsi, la vapeur d’eau peut s’échapper du logement du boitier et l’eau liquide ne peut pas rentrer à l’intérieur du boitier électronique, tout comme les poussières.
Un inconvénient d’une telle solution est que la membrane peut être endommagée pendant la vie du produit, notamment lorsque le véhicule est nettoyé avec un nettoyeur sous pression. La pression de l’eau liquide risque de déchirer la membrane, ce qui a conséquence de permettre à l’eau liquide de pénétrer à l’intérieur de boitier électronique et de provoquer une panne qui risque d’immobiliser le véhicule.
En outre, la fixation de la membrane sur le boîtier représente une difficulté supplémentaire. En effet, cette fixation de la membrane peut nécessiter l’utilisation de pièces supplémentaires. Cela rend la mise au point et la fabrication du boitier électronique plus compliquées. La présente invention a pour objet de répondre au moins en partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages en proposant un nouveau type moteur électrique sans balais.
La présente invention propose un moteur électrique sans balais destiné à mettre en rotation une hélice d’un groupe moto-ventilateur notamment d’un échangeur thermique d’un module de traitement thermique, d’un véhicule. Le moteur électrique sans balais comprend au moins deux élément électromagnétiques, au moins un des éléments électromagnétiques étant équipé d’au moins deux bobines, un boitier délimitant un volume intérieur dans lequel sont logés un circuit d’asservissement et un circuit de puissance, le circuit de puissance étant configuré pour relier électriquement une alimentation électrique du véhicule aux bobines, la liaison électrique entre l’alimentation électrique du véhicule et les bobines étant placée sous la dépendance du circuit d’asservissement. Le circuit de puissance comprend au moins un tube configuré pour mettre en communication aéraulique le volume intérieur du boitier avec un environnement extérieur du boitier, le tube traversant une paroi du boitier, le circuit de puissance comprenant au moins une membrane respirante agencée pour fermer le tube, la membrane respirante étant imperméable à l'eau liquide et perméable à au moins un gaz, notamment l'air.
Le volume intérieur du boitier renferme le circuit d’asservissement et le circuit de commande. Le tube du circuit de commande traverse la paroi supérieure et permet de mettre en communication le volume intérieur et un environnement extérieur du boitier. La membrane respirante fermant le tube permet les échanges de gaz entre le volume intérieur du boitier et l’environnement extérieur du boitier et bloque l’entrée dans le volume intérieur des liquides venant de l’environnement. Par conséquent, la pression à l’intérieur du boitier peut s’équilibrer avec la pression de l’environnement extérieur. De plus la vapeur d’eau enfermée dans le boitier peut s’échapper par le tube évitant ainsi la formation d’eau liquide sur le circuit de puissance et/ ou le circuit d’asservissement lorsque le moteur refroidit après utilisation et/ ou lorsque les conditions climatiques changent.
Selon un mode de réalisation, le circuit de puissance comprend un support porteur d’au moins une piste électriquement conductrice et d’au moins un composant électronique, le tube étant agencé sur le support. Selon un mode de réalisation, la piste électriquement conductrice présente une section supérieure ou égale à 4 mm2 vue en projection dans un plan perpendiculaire à une direction principale de conduction du courant.
Selon un mode de réalisation, la piste électriquement conductrice présente une forme de barreau à section rectangulaire, ou sensiblement rectangulaire.
Selon un mode de réalisation, le composant électronique est un onduleur. L’onduleur permet de générer un courant alternatif à partir d’un courant continu présent sur le véhicule. Un tel onduleur peut être former par un unique composant électronique mais il peut également s’agir de l’assemblage de plusieurs composants électroniques portés par le support du circuit de puissance.
Selon un mode de réalisation, le tube est venu de matière avec le support. Il faut entendre ici, ainsi que dans tout ce qui suit, par « venu de matière », que les éléments venus de matière forment une seule et même pièce, et donc sont faits du ou des mêmes matériaux. Cette pièce peut être obtenue par exemple par moulage ou par injection. Ces pièces venues de matière sont ainsi inséparables sans destruction de l’une et/ ou de l’autre de ces pièces.
Selon un mode de réalisation, le support comprend au moins une matière synthétique. La membrane respirante est alors plus facilement fixée au support.
Selon un mode de réalisation, le polymère est choisi parmi le groupe comprenant un PPS, un PPL et leur mélange, quel que soit le pourcentage de fibre de verre ajouté.
Selon un mode de réalisation, au moins une partie du tube fait saillie du boitier.
Selon un mode de réalisation, au moins une partie du tube s’étend en direction d’au moins un des éléments électromagnétiques du moteur électrique sans balais disposé à l’extérieur du boitier. Un des ’éléments électromagnétiques protège au moins en partie l’entrée du tube de projections d’éléments qui pourraient endommager la membrane
Selon un mode de réalisation, le au moins un des éléments électromagnétiques est un stator ou un rotor.
Selon un mode de réalisation, le tube comprend au moins une extrémité intérieure disposée dans le volume intérieur du boitier et une extrémité extérieure disposée dans l’environnement extérieur du boitier, la membrane étant disposée à l’une quelconque de ces extrémités. Selon un mode de réalisation, la membrane est disposée au niveau de l’extrémité intérieure. La membrane est encore mieux protégée des agressions extérieures.
Selon un mode de réalisation, la membrane est soudée et/ ou collée sur un contour de l’extrémité intérieure.
Selon un mode de réalisation, le tube traverse la paroi du boitier en passant dans d’un trou de la paroi, une cavité s’étendant du tube au bord du trou de la paroi que le tube traverse, la cavité comprenant un élément d’étanchéité. L’étanchéité du boitier n’est pas rompue par un éventuel espace entre un contour du trou et une paroi du tube.
Selon un mode de réalisation, la cavité est remplie, préférentiellement entièrement, de l’élément d’étanchéité.
Selon un mode de réalisation, l’élément d’étanchéité comprend au moins un polymère.
Selon un mode de réalisation, le polymère est choisi parmi le groupe comprenant un polysiloxane, un polyuréthane, et leur mélange.
Selon un mode de réalisation, l’élément d’étanchéité présente un module de Young inférieur ou égal à 3GPa. Le polymère est alors suffisamment souple pour se déformer lors d’une dilatation thermique ou de contraction thermique du boitier et/ ou du tube par exemple du fait des conditions environnementales.
Selon un mode de réalisation, le boitier est un dissipateur de chaleur configuré pour dissiper dans l’environnement extérieur du boitier des calories générées par le circuit d’asservissement et/ ou le circuit de puissance.
Selon un mode de réalisation, le boitier comprend un matériau choisi parmi l'aluminium, le cuivre, un polymère conducteur de chaleur et leur mélange. Le boitier aussi agit comme protection contre les champs électromagnétiques.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit en outre un groupe moto-ventilateur d'un module de traitement thermique, notamment d'au moins un échangeur, d'un véhicule, comprenant une hélice et au moins un moteur électrique sans balais selon l’invention, le moteur électrique étant relié à l'hélice par un arbre et étant configuré pour entrainer l'hélice en rotation.
Selon l’invention, l’invention concerne par ailleurs pour objet un module de traitement thermique d'un véhicule, comportant au moins un échangeur thermique et au moins un moteur électrique sans balais selon l’invention ou au moins un groupe moto-ventilateur selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[fig 1] La figure 1 est une vue schématique en coupe d’un module de traitement thermique comprenant un groupe moto-ventilateur conforme à l’invention.
[fig 2] La figure 2 est une vue schématique en perspective d’un moteur électrique sans balais selon l’invention en configuration assemblé tel que représenté sur la figure 1 ;
[fig 3] la figure 3 est une vue schématique en perspective d’un boitier du moteur électrique sans balais de la figure 2 dépourvu de rotor, le boitier étant traversé par un tube selon l’invention ;
[fig 4] La figure 4 est une vue schématique en perspective d’un circuit de puissance comprenant le tube de la figure 3 ;
[fig 5] La figure 5 est une vue en coupe dans un plan longitudinal et vertical au niveau du tube traversant le boitier de la figure 3.
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Il est également à noter que, sur l’ensemble des figures, les éléments similaires et/ ou remplissant la même fonction sont indiqués par la même numérotation.
Dans la description qui va suivre, une direction d’un axe longitudinal L, une direction d’un axe transversal T, et une direction d’un axe vertical V sont représentées par un trièdre (L, T, V) sur les figures. On définit un plan horizontal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe vertical V, un plan longitudinal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe transversal T, et un plan transversal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal L.
En référence à la figure 1, le module de traitement thermique 300 représenté sur la figure 1 comprend un échangeur thermique 310 qui fait partie du circuit de refroidissement d'un moteur thermique et un groupe moto-ventilateur 320 afin d’assurer une circulation forcée d’un flux d’air F au travers de l’échangeur thermique 310. L’échangeur thermique 310 comporte, de manière classique, un faisceau de tubes parcourus par un fluide de refroidissement tel qu'une solution aqueuse d'éthylène glycol. Il est traversé par le flux d'air F perpendiculaire au faisceau de tubes. Le moteur du véhicule est refroidi par un échange de chaleur entre le flux d'air qui traverse le faisceau et le fluide du circuit de refroidissement.
Le groupe moto-ventilateur 320 est placé en regard du faisceau du radiateur. Le groupe moto-ventilateur 320 comporte une hélice 330 entraînée en rotation par un moteur électrique sans balais 1. Le moteur électrique sans balais 1 est fixé sur un carénage 338 raccordé à la périphérie de l’échangeur thermique 310.
L'hélice 330 est constituée de plusieurs pales 332 montées sur un bol 334 et entourées par un carénage circulaire 336 logé lui-même à l'intérieur du carénage 338. Le bol 334 de l'hélice 330 est rendu solidaire d'un arbre 5 du moteur électrique sans balais 1 sur lequel il est fixé par l'intermédiaire d'un écrou central 340. Le moteur électrique sans balais 1 est reliée au carénage 338 par des oreilles de fixations 59
En référence à la figure 1 et à la figure 2, le moteur électrique sans balais 1 comprend un stator 3 et un rotor 7 muni d’un arbre 5 et monté rotatif selon un axe de rotation R.
L’axe de rotation R est parallèle à l’axe vertical V tel que défini précédemment. L’axe de rotation est par exemple parallèle à un axe longitudinal du véhicule lorsque le module thermique est monté sur le véhicule.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le stator 3 s’étend dans un plan général d’extension parallèle au plan horizontal précédemment défini. L’arbre 5 s’étend selon un axe d’extension perpendiculaire au plan général d’extension du stator 3. Autrement dit, l’arbre 5 s’étend le long de l’axe vertical V depuis le plan principal d’extension du stator 3 jusqu’au rotor 7.
Le stator 3 comprend une pluralité de bobines 21, par exemple réalisées par enroulement d'un ou plusieurs fils métalliques 23 autour de dents 25 d'un corps 27 du stator 3. Les bobines 21 sont uniformément disposées en cercle autour de l’arbre 5 vu en projection dans le plan horizontal. Le stator 3 est fixe par rapport au boitier 31. Le rotor 7 est libre en rotation par rapport au stator 3. Les bobines 21 permettent de générer un champ magnétique tournant lorsqu’elle sont alimentées par un courant électrique issu d’une alimentation électrique du véhicule. Le rotor 7 est monté fixe sur l’arbre 5. L’axe de rotation R du rotor 7 est confondu avec l’axe d’extension de l’arbre 5. Le rotor 7 comprend une cloche 31 de forme cylindrique à base circulaire dont un axe longitudinal est sensiblement confondu avec l’axe de rotation R. La cloche 31 forme une cage de Faraday autour du stator 3. La cloche 31 est ouverte à une première extrémité longitudinale 32 et fermée par une cloison supérieure 34 à une deuxième extrémité longitudinale 33. La cloche 31 est délimitée radialement par une cloison périphérique 35. Un logement 36 est délimité par la cloison périphérique 35 et la cloison supérieure 34. Le logement 36 accueille au moins une partie du stator 3 c’est-à- dire dans l’exemple représenté sur la figure 2, les bobines 21. Autrement dit, la cloison périphérique 35 du rotor 7 entoure les bobines 21 du stator 3.
Comme le montre la figure 1, le rotor 7 comporte une pluralité d’aimants permanents 37. Les aimants permanents 37 sont agencés dans le logement 36. Les aimants permanents 37 sont uniformément répartis sur une face interne de la cloison périphérique 35 vu en projection dans le plan horizontal. Les aimants permanents 37 sont des pôles magnétiques qui tendent à suivre le champ magnétique tournant généré par les bobines 21 du stator 3 et permettent alors de faire tourner le rotor 7.
En référence à la figure 2, à la figure 3 et à la figure 4, le moteur électrique sans balais 1 comprend également un boitier 11 délimitant un volume intérieur dans lequel sont logés un circuit d’asservissement 13 et un circuit de puissance 15. Le boitier 11 est fermé et étanche.
Le circuit de puissance 15 est configuré pour relier électriquement un dispositif de conduction électrique 17 aux bobines 21 à partir d’une alimentation électrique du véhicule (non représentée). La liaison électrique entre le circuit de puissance 15 et les bobines 21 est placé sous la dépendance du circuit d’asservissement 13. Le circuit de puissance 15 comprend un tube 100 configuré pour mettre en communication aéraulique le volume intérieur du boitier 11 avec un environnement extérieur du boitier 11. Ainsi la pression à l’intérieur du boitier 11 peut s’équilibrer avec la pression de l’environnement extérieur. Le tube 100 sera décrit plus en détails ci-après.
L’alimentation électrique du véhicule est acheminée jusqu’au circuit de puissance 13 par le dispositif de conduction électrique 17. Le dispositif de conduction électrique 17 comprend un faisceau de câbles électriques comportant au moins deux câbles d’alimentation 41, 43 configurés pour acheminer le courant électrique de l'alimentation électrique du véhicule au circuit de puissance, et deux câbles d’asservissement 45, 47 pour relier le circuit d’asservissement, autrement appelé circuit de commande, au véhicule. Les deux câbles d’asservissement 45, 47 ont pour fonction de transmettre des signaux depuis le véhicule vers le moteur électrique sans balais 1 et/ ou depuis le moteur électrique sans balais 1 vers le véhicule. Les signaux transmis peuvent par exemple concerner la mise en fonctionnement (marche/arrêt) du moteur électrique sans balais 1 et/ ou une consigne de fonctionnement du moteur électrique sans balais 1 et/ ou un diagnostic de l’état du moteur électrique sans balais 1.
Il faut entendre ici, ainsi que dans tout ce qui suit, par « câble électrique », qu'un ou plusieurs élément(s) électriquement conducteur(s) souple(s) entouré(s) par au moins une couche électriquement isolante.
En référence à la figure 2, le boitier 11 comprend une paroi supérieure 51 et une paroi inférieure 53 reliées entre elles par une paroi verticale 55. La paroi supérieure 51, la paroi inférieure 53 et la paroi verticale 55 délimite le volume intérieur. La paroi supérieure 51 et la paroi inférieure 53 s’étendent parallèlement au plan horizontal tel que défini auparavant. La paroi verticale 55 s’étend circonférentiellement depuis un bord de la paroi supérieure 41 vers un bord de la paroi inférieure 53, parallèlement à l’axe vertical V.
Le boitier 11 est composé d’au moins un matériau conducteur de chaleur qui lui permet d’être un dissipateur de chaleur. Cela permet notamment de dissiper les calories produites par le stator 3, le rotor 7, le circuit de puissance 15 et/ ou le circuit d’asservissement 13, lorsque le moteur électrique sans balais 1 est en fonctionnement. Le matériau conducteur de chaleur est choisi parmi l'aluminium, le cuivre, un polymère conducteur de chaleur et leur mélange.
En référence à la figure 2 et à la figure 3, le boitier 11 comprend des ailettes 57. Une première partie des ailettes fait saillie d’une face extérieure 52 de la paroi supérieure 51 et une deuxième partie des ailettes 57 fait saillie d’une face extérieure 56 de la paroi verticale 55. Les ailettes permettent d’améliorer les échanges thermiques entre le boitier 11 et l’air extérieur au boitier 11. Les ailettes de la première partie des ailettes 57 sont venues de matières avec la paroi supérieure 51 du boitier 11. Les ailettes de la deuxième partie des ailettes 57 sont venues de matière avec la paroi verticale 55 du boitier 11. Les ailettes 57 présentent une forme de lame vu en projection dans un plan comprenant l’axe de rotation R. Le ou les matériaux composant le boîtier 11 sont aussi suffisamment conducteur d’électricité pour absorber au moins en partie les champs électromagnétiques émis par le circuit de puissance 15 et/ou le circuit d’asservissement 13. Les composants électroniques du véhicule sont ainsi protégés des champs électromagnétiques générés par le circuit de puissance 15 et/ou le circuit d’asservissement 13.
En référence à la figure 2, le boitier comprend des oreilles de fixation 59 du groupe moto-ventilateur 320 au module de traitement thermique 300. Chaque oreille de fixation 59 s’étend depuis la face extérieure 56 de la paroi verticale 55 du boitier 11 dans un plan général d’extension perpendiculaire à l’axe de rotation R. Chaque oreille de fixation 59 comprend un passage traversant 60 qui s’étend selon un axe parallèle à l’axe de rotation R. Les passages traversant 60 sont configurés pour coopérer avec des éléments de fixation (non représenté) du module de traitement thermique 300. Les éléments de fixation sont par exemple des vis.
En référence à la figure 4, le circuit de puissance 15 comprend une pluralité de pistes électriquement conductrices 61, 63, 65. Chaque piste électriquement conductrice 61, 63, 65 présente une forme de barreau à section rectangulaire vue en projection dans un plan perpendiculaire à une direction principale de conduction du courant. Chaque piste électriquement conductrice 61, 63, 65 présente une section supérieur ou égale à 4 mm2 vue en projection dans un plan orthogonal à la direction principale de conduction du courant.
Un premier ensemble de la pluralité de pistes électriquement conductrices présente une extrémité de connexion électrique 62a avec les câbles d’alimentation 41, 43. du dispositif de conduction électrique 17. Autrement dit, chaque piste électriquement conductrice du premier ensemble comprend une extrémité de connexion électrique 62a avec un des câbles d’alimentation 41, 43 du dispositif de conduction électrique 17. Chaque extrémité de connexion électrique 62a des pistes électriquement conductrices du premier ensemble est par exemple soudée à une extrémité d’un des câbles 41, 43.
Le circuit d’asservissement 13 comprend des connecteurs électrique 62b avec les câbles d’asservissement 45, 47 du dispositif de conduction électrique 17. Autrement les connecteurs électriques 62b relient les câbles d’asservissement 45, 47 au circuit d’asservissement. Chaque connecteurs électrique 62b est par exemple soudés à une extrémité d’un des câbles 45, 47. Les connecteurs électriques 62b sont moulés avec le circuit de puissance 15. Un deuxième ensemble de la pluralité de pistes électriquement conductrices présente une extrémité de connexion électrique 66 avec des connecteurs électriques (non représentés) du stator 3. En d’autres termes, chaque piste électriquement conductrice du deuxième ensemble comprend une extrémité de connexion électrique 66 avec un connecteur du stator 3. Chaque extrémité de connexion électrique 66 des pistes électriquement conductrices du deuxième ensemble est par exemple soudée à un des connecteurs du stator 3.
En référence à la figure 4, le circuit de puissance 15 comprend une pluralité de composants électroniques 71, 73, 75. La pluralité de composants électroniques comprend au moins une bobine 71, au moins un condensateur 73, et au moins un onduleur 75. L’onduleur 75, représenté en pointillé, est agencé sur une face inférieure 80 du circuit de puissance 15. L’onduleur 75 est configuré pour transformer le courant continu fourni par l’alimentation électrique du véhicule en un courant électrique alternatif de manière à générer un champ magnétique tournant dans le stator 3 et donc pour faire tourner le rotor 7. L’onduleur 75 comprend au moins un transistor, préférentiellement un transistor à effet de champ à grille isolée aussi appelé MOSFET, acronyme anglais de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor.
Le circuit de puissance 15 comprend un support 81 des pistes électriquement conductrices 61, 63, 65. Le support 81 est un moulage sur au moins une partie des pistes électriquement conductrices 61, 63, 65. Le support 81 s’étend dans un plan général d’extension perpendiculaire à l’axe de rotation R.
Le support 81 est composé d’au moins une matière synthétique. La matière synthétique peut être un matériau diélectrique de manière à éviter les courts-circuits. La matière synthétique est choisie parmi le groupe comprenant un PPS, un PPT et leur mélange, quel que soit le pourcentage de fibre de verre ajouté.
Le circuit d’asservissement 13 est fixé sur une face inférieure du support 81 du circuit de puissance 15. Le circuit de puissance 15 est fixé au boitier 11 sur une face intérieure 50 de la paroi supérieure 51 du boitier 11. Ainsi, une face supérieure 82 du support 81 du circuit de puissance 15 est en regard de la face intérieure 50 de la paroi supérieure 51. En d’autres termes, le circuit de puissance 15 est intercalé entre le circuit d’asservissement 13 et la paroi supérieure 51du boitier 11, le long de l’axe de rotation R. En référence à la figure 3, la figure 4 et à la figure 5, la figure 5 étant une vue en coupe du boîtier 11 selon le plan de coupe 1000 sur la figure 3, le tube 100 présente une forme de cylindre droit à base circulaire, vu en projection dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation R. Le tube 100 s’étend depuis le volume intérieur du boitier 11 vers un environnement extérieur du boitier 11, selon l’axe vertical V.
Le tube 100 traverse la paroi supérieure 51 du boitier 11 au niveau d’un trou 59 traversant la paroi supérieure 51 du boitier IL Ainsi, une extrémité externe 101 du tube 100 fait saillie de la face extérieure 52 de la paroi supérieure 51 du boitier 11, tandis qu’une extrémité interne 103 du tube 100 est dans le volume intérieur du boitier 100. L’extrémité externe 101 du tube 100 est munie d’un premier orifice 105. L’extrémité interne 103 du tube 100 est munie d’un deuxième orifice 107. Le premier orifice 105 débouche en face du stator 3. Autrement dit, en configuration assemblé, le stator 3 repose sur la face extérieure 52 de la paroi supérieure 51 du boitier 11. Une partie du stator 3 est alors en regard de premier orifice 105 du tube 100 de sorte que certains corps étrangers ne peuvent pénétrer directement dans le tube sans heurter le stator 3 avant. Le stator 3 protège ainsi une entrée dans le tube 100. Dans un mode de réalisation non représenté, le premier orifice 105 débouche en face du rotor 7.
Le tube 100 comprend une paroi radiale 109 qui s’étend entre le contour du premier orifice 105 et le contour du deuxième orifice 107. Le tube 100 est agencé sur le support
81 du circuit de puissance 15. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4 et sur la figure 5, le tube 100 est venu de matière avec le support 81 du circuit de puissance 15. Autrement dit, le tube 100 n’est pas rapporté sur le support 81. Le tube 100 et le support 81 sont par exemple moulés ensemble de sorte à ne forme qu’une seule pièce moulée. Ainsi le tube 100 et le support 81 ne sont séparables qu’en détruisant le tube 100 et/ou le support 81.
En référence à la figure 5, une cavité 91 s’étend de la paroi radiale 109 du tube 100 au bord du trou 59 que le tube 100 traverse. La cavité 91 est délimitée par la face supérieure
82 du support 81 et par la paroi axiale 109 du tube 100. La cavité 91 s’évase depuis la face supérieure 82 du support 81 jusqu’à son ouverture dans la face extérieure 52 de la paroi supérieure 51.
Afin d’assurer la continuité de l’étanchéité du boitier 11 au niveau du trou 59, la cavité 91 comprend un élément d’étanchéité 93. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3 et sur la figure 5, la cavité 91 est remplie de l’élément d’étanchéité 93. L’élément d’étanchéité 93 comprend au moins un polymère. Le polymère est un polysiloxane présentant un module de Young égale à 3GPa. L’élément d’étanchéité présente une souplesse suffisante pour s’adapter aux dilatations thermiques engendrées par le fonctionnement du moteur électrique sans balais 1 sans risquer de rompre l’étanchéité. Dans un mode de réalisation non représenté, le polymère peut être un polyuréthane dont le module de Young est inférieur ou égal à 3GPa.
En référence à la figure 5, le circuit de puissance 13 comprend une membrane respirante 200 agencée de manière à fermer le tube 100. La membrane respirante 200 est étanche à au moins un liquide et perméable et à au moins un gaz. Dans l’exemple de réalisation illustré, la membrane respirante est imperméable à l'eau liquide et perméable à l’air. La membrane respirante 200 est perméable à l’eau sous sa forme gazeuse. La membrane respirante 200 est par exemple une membrane GoreTex®.
La membrane respirante 200 présente une forme de disque vu en projection dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation R. La membrane respirante 200 est agencée au niveau de l’extrémité intérieure 103 du tube 100 de sorte à recouvrir le deuxième orifice 107. Plus précisément, la membrane respirante 200 est fixé sur la face inférieure 80 du support 81 de sorte à recouvrir le deuxième orifice 107. La membrane respirante 200 présente un diamètre supérieur à un diamètre du contour du deuxième orifice 107. La membrane respirante 200 est fixée au support 81 du circuit de puissance 13 par collage au niveau du contour du deuxième orifice 107.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1- Moteur électrique sans balais (1) destiné à mettre en rotation une hélice (330) d’un groupe moto-ventilateur (320) d'un véhicule, comprenant au moins deux éléments électromagnétiques (3, 7), au moins un des éléments électromagnétiques (3, 7) étant équipé d’au moins deux bobines (21), un boitier (11) délimitant un volume intérieur dans lequel sont logés un circuit d’asservissement (13) et un circuit de puissance (15), le circuit de puissance (15) étant configuré pour relier électriquement une alimentation électrique du véhicule aux bobines (21), la liaison électrique entre l’alimentation électrique du véhicule et les bobines (21) étant placée sous la dépendance du circuit d’asservissement (13), caractérisé en ce que le circuit de puissance (15) comprend au moins un tube (100) configuré pour mettre en communication aéraulique le volume intérieur du boitier (11) avec un environnement extérieur du boitier (11), le tube (100) traversant une paroi (51) du boitier (11), le circuit de puissance (15) comprenant au moins une membrane respirante (200) agencée pour fermer le tube (100), la membrane respirante (200) étant imperméable à l'eau liquide et perméable à au moins un gaz.
2- Moteur électrique sans balais (1) selon la revendication précédente, dans lequel le circuit de puissance (15) comprend un support (81) porteur d’au moins une piste électriquement conductrice (61, 63, 65) et d’au moins un composant électronique (71, 73, 75), le tube (100) étant agencé sur le support (81).
3- Moteur électrique sans balais (1) selon la revendication précédente, dans lequel la piste électriquement conductrice (61, 62, 65) présente une section supérieure ou égale à 4 mm2 vue en projection dans un plan orthogonal à une direction principale de conduction du courant.
4- Moteur électrique sans balais (1) selon la revendication précédente, dans lequel la piste électriquement conductrice (61, 63, 65) est un barreau à section rectangulaire.
5- Moteur électrique sans balais (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, dans lequel le composant électronique (75) est un onduleur (75).
6- Moteur électrique sans balais (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le tube (100) est venu de matière avec le support (81).
7- Moteur électrique sans balais (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel le support (81) comprend au moins une matière synthétique. 8- Moteur électrique sans balais (1) l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie (101) du tube (100) fait saillie du boitier (11).
9- Moteur électrique sans balais (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube (100) comprend au moins une extrémité intérieure (101) disposée dans le volume intérieur du boitier (11) et une extrémité extérieure (103) disposée dans l’environnement extérieur du boitier (11), la membrane respirante (200) étant disposée à l’une quelconque de ces extrémités (101, 103).
10- Moteur électrique sans balais (1) selon la revendication précédente, dans lequel la membrane respirante (200) est disposée au niveau de l’extrémité intérieure (103).
11- Moteur électrique sans balais (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube (100) traverse la paroi (51) du boitier (11) en passant dans un trou (59) de la paroi (51), une cavité (91) s’étendant du tube (100) au bord du trou (59) de la paroi (51) que le tube (100) traverse, la cavité (91) comprenant un élément d’étanchéité (93).
12- Moteur électrique sans balais (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boitier (11) est un dissipateur de chaleur configuré pour dissiper dans l’environnement extérieur du boitier (11) des calories générées par le circuit d’asservissement (13) et/ou le circuit de puissance (15).
13- Groupe moto-ventilateur (320) d'un module de traitement thermique d'au moins un véhicule, comprenant une hélice (330) et au moins un moteur électrique sans balais (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le moteur électrique sans balais (1) étant relié à l'hélice (330) par un arbre (5) et étant configuré pour entrainer l'hélice (330) en rotation.
EP21787443.7A 2020-12-11 2021-10-06 Moteur electrique sans balais a membrane regulatrice de pression interne Pending EP4260444A1 (fr)

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