EP4479262A1 - Agencement d'un vase d'expansion dans un compartiment moteur - Google Patents

Agencement d'un vase d'expansion dans un compartiment moteur

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Publication number
EP4479262A1
EP4479262A1 EP23704140.5A EP23704140A EP4479262A1 EP 4479262 A1 EP4479262 A1 EP 4479262A1 EP 23704140 A EP23704140 A EP 23704140A EP 4479262 A1 EP4479262 A1 EP 4479262A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power controller
electronic power
vehicle
arrangement
fixing
Prior art date
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Pending
Application number
EP23704140.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Armand GHIRARDINI
Williams MARTIN
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.)
Ampere SAS
Original Assignee
Ampere 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 Ampere SAS filed Critical Ampere SAS
Publication of EP4479262A1 publication Critical patent/EP4479262A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of an expansion tank of a cooling system in an engine compartment of an electric motor vehicle.
  • the invention also relates to an electric motor vehicle comprising such an arrangement.
  • the invention also relates to a method for assembling such an expansion vessel.
  • the cooling system conventionally comprises a closed hydraulic circuit in which a cooling liquid circulates.
  • the cooling system also comprises an expansion tank, commonly referred to as an expansion tank or even a degassing tank.
  • the expansion tank serves as a coolant reserve and must be positioned at a high point in the hydraulic circuit. It allows the correct operation of the cooling system by preventing the formation of air or gas bubbles in the hydraulic circuit under the effect of heating of the coolant.
  • the expansion tank must also be easily accessible so as to allow the hydraulic circuit to be filled with coolant. However, it must remain at a sufficient distance from the bonnet to allow the latter to deform easily in the event of an impact with a pedestrian.
  • the expansion tank must also be protected from mechanical vibrations.
  • the expansion vessel is thus generally fixed to the body of the vehicle, for example at the level of the bulkhead of the vehicle or at the level of a wheel arch of the vehicle.
  • this positioning hinders or constrains the integration of other components in the engine compartment. This problem is all the more critical as the expansion vessel is bulky.
  • the object of the invention is to provide an arrangement of an expansion vessel in an engine compartment of an electric motor vehicle remedying the above drawbacks and improving the known arrangements of the prior art.
  • a first object of the invention is an arrangement of an expansion tank making it possible to optimize the volume available in the engine compartment while respecting the positioning and fixing constraints imposed on the expansion tank.
  • the invention relates to an arrangement for an electric motor vehicle, comprising an electronic power controller configured to supply an electric charging current to a battery of the vehicle, and an expansion vessel intended to contain cooling liquid, the vessel expansion being attached to a housing of said electronic power controller.
  • the arrangement may comprise a mounting lug fixed directly to the casing of the electronic power controller, the expansion vessel being fixed directly to the mounting lug.
  • the fixing lug may further comprise fixing means for fixing electrical wiring.
  • the mounting bracket can be screwed to the electronic power controller box, and/or The expansion vessel can be clipped onto the mounting bracket.
  • the box of the electronic power controller may comprise a hydraulic inlet and a hydraulic outlet, the hydraulic inlet and the hydraulic outlet being hydraulically connected to the expansion tank via a hydraulic cooling circuit.
  • the housing of the electronic power controller may comprise a generally parallelepiped shape and the expansion vessel may be fixed to a lateral side of the housing.
  • the expansion tank can be configured to hold at least one liter of coolant.
  • the expansion vessel can be positioned substantially in the middle of an engine compartment of the vehicle along a transverse axis and/or substantially towards the rear of the engine compartment of the vehicle along a longitudinal axis.
  • the expansion vessel may comprise a generally elongated shape parallel to a transverse axis of the vehicle.
  • the electronic power controller can be fixed to a body of the vehicle by means of a beam provided with means for filtering mechanical vibrations.
  • the invention also relates to an electric motor vehicle comprising an engine compartment in which are arranged an electric powertrain and an arrangement as defined above.
  • the invention also relates to a method of assembling an arrangement as defined above, the assembly method comprising:
  • a step of fixing the expansion vessel to the mounting lug in particular by clipping the expansion vessel to the mounting lug according to a kinematics parallel to a transverse axis of the vehicle.
  • Figure 1 is a perspective view of an arrangement according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a side view of an electronic power controller according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the electronic power controller and of a fixing vessel fixed to the electronic power controller, the expansion vessel being shown in transparency.
  • Figure 4 is a first perspective view of a bracket for fixing the expansion vessel to the electronic power controller.
  • Figure 5 is a second perspective view of the bracket.
  • Figure 6 is a top view of part of the expansion tank, the expansion tank being fixed to the fixing lug.
  • Figure 7 is a perspective view of the expansion tank attached to the electronic power controller.
  • FIG. 1 is a perspective view of an arrangement 1 according to one embodiment of the invention.
  • Arrangement 1 comprises an electronic power controller 2 and an expansion tank 3.
  • Arrangement 1 is integrated into an engine compartment of an electric motor vehicle.
  • the electric motor vehicle is a vehicle comprising an electric powertrain.
  • the electric powertrain includes an electric motor powered by a battery, and is configured to drive drive wheels of the vehicle.
  • the engine compartment is a volume in which are arranged various components of the vehicle, including said electric motor of the vehicle.
  • the engine compartment can preferably be positioned at the front of the vehicle and be covered by a hood which extends below a windshield of the vehicle.
  • the hood can be hinged between an open position and a closed position so as to provide access to the engine compartment.
  • the hood can in particular be articulated in rotation around a transverse axis of the vehicle which extends substantially at the base of the windshield.
  • the electronic power controller 2 is a device configured to supply an electric charging current to the battery of the vehicle.
  • it may comprise at least one electrical connector connected to a socket of the vehicle, the socket being intended to be connected to an external electrical current source, alternating or direct.
  • the electronic power controller also comprises at least one electrical connector via which it is connected to the vehicle battery.
  • the electronic power controller is configured to deliver a current whose voltage and current characteristics are suitable for charging the battery.
  • the electronic power controller is therefore a charger and it can thus comprise at least one current transformer and/or one current rectifier.
  • the electronic power controller can also be used to deliver an electric current from the battery to the electric motor.
  • it also comprises an electrical connector via which it is connected to the electric motor.
  • the electronic power controller may in particular comprise an inverter capable of converting a direct current supplied by the battery into an alternating current to drive the electric motor.
  • the electronic power controller can comprise an AC/DC converter, but also a DC/DC converter, in particular for converting a voltage of 400v at the output of the battery into a voltage of 12v to supply various elements of the on-board network.
  • the electronic power controller may also include a DC/AC.
  • the electronic power controller 2 comprises a case 4 of generally parallelepiped shape.
  • the various electrical connectors 5 of the electronic power controller can be arranged on the same side face of the casing 4.
  • the casing 4 is metallic, which makes it possible to obtain mechanical protection and effective electromagnetic protection of the electronic components that it contains.
  • the electronic power controller 2 is fixed to a body of the vehicle via a beam 6.
  • the beam 6 is a metal structure which extends transversely in the engine compartment, under the controller power electronics 2.
  • the beam 6 comprises two lateral ends 7 fixed to body elements and a central part 8, arranged between the two lateral ends 7, which supports the electronic power controller 2.
  • the electronic power controller 2 is fixed to the beam 6 by a set of fixing screws passing through fixing holes 9 arranged at the level of an underside of the casing 4.
  • the beam 6 can be provided with means 10 for filtering mechanical vibrations, such as for example rubber pads.
  • the filtration means 10 can for example be arranged at each end 7 of the beam 6. Despite these filtration means 10, the electronic power controller 2 can be subjected to a vibration regime, in particular due to vibrations caused by the running electric motor. This vibratory regime is nevertheless sufficiently low to guarantee the durability of the electronic power controller.
  • the vehicle further comprises a cooling system of which the expansion vessel 3 forms part.
  • the cooling system comprises a closed hydraulic circuit hydraulically connected to the expansion vessel 3 and to various components of the vehicle to be cooled.
  • the cooling system may include a pump configured to circulate coolant through the hydraulic circuit and a heat exchanger configured to cool the coolant.
  • the cooling system is configured to cool the electric motor and the electronic power controller 2.
  • the electronic power controller 2 comprises two hydraulic ports 11 forming a hydraulic inlet and a hydraulic outlet.
  • the hydraulic ports 11 are therefore hydraulically connected to the expansion tank 3 via the hydraulic cooling circuit.
  • the hydraulic ports 11 can be positioned on one or more side faces of the casing 4 and lead the coolant inside the casing.
  • the casing may further comprise a purge means 12 (visible in FIG.
  • the expansion tank 3 also called expansion tank or degassing tank, is a container, in particular made of plastic, intended to contain cooling liquid as well as air and/or gas. It may conventionally comprise a filler opening closed by a plug 13, as well as an inlet opening through which the coolant enters the expansion tank and an outlet opening through which the coolant exits the expansion tank. It can be formed by two half-shells nested one inside the other. It can be configured to contain at least one liter of coolant, that is to say a relatively large volume of liquid compared to the expansion tanks usually used. The total volume that the expansion tank can contain can be greater than or equal to two litres.
  • the expansion tank 3 comprises a generally elongated shape parallel to the lateral side of the box on which it is fixed. It is therefore positioned along a lateral side of the electronic power controller 2.
  • the expansion tank 3 is positioned substantially in the middle of the engine compartment along a transverse axis and substantially towards the rear of the engine compartment of the following vehicle the longitudinal axis.
  • the longitudinal axis designates the axis in which the vehicle moves in a straight line.
  • the front and the rear are defined with reference to the normal direction of progression of the vehicle, called “in forward gear", the vehicle then progressing from the rear to the front.
  • the transverse axis is a horizontal axis, perpendicular to the longitudinal axis.
  • the vertical axis is perpendicular to the longitudinal axis and to the transverse axis.
  • the expansion tank 3 can in particular be positioned between the electronic power controller 2 and a bulkhead of the vehicle. In this area of the engine compartment, the expansion vessel can be positioned at a short distance under the bonnet while complying with passive safety requirements in the event of a pedestrian impact. Indeed, this area is set back from the front of the vehicle and is therefore less exposed to the risk of impact with a pedestrian. In addition, the hood there is in any case little deformable due to the rigidity of the hinge of the hood.
  • the expansion tank 3 is fixed to the electronic power controller 2.
  • the expansion tank 3 is therefore not fixed to the body of the vehicle, which frees up space for fixing other components.
  • the expansion tank is attached to a component that is cooled by the cooling system.
  • the hydraulic lines of the hydraulic circuit can be shortened and the cooling system can be compacted.
  • the maximum vibrations to which the electronic power controller 2 is likely to be subjected correspond to the maximum acceptable vibrations for the expansion vessel 3.
  • the expansion tank 3 is fixed to the electronic power controller 2 by means of a fixing lug 14.
  • the fixing lug 14 can be a stamped metal part, that is to say a part formed from a cut and bent metal sheet.
  • the fixing lug 14 comprises on the one hand first fixing means 15 cooperating with the electronic power controller 2, and on the other hand second fixing means 16 cooperating with the expansion vessel 3.
  • the fixing lug 14 is attached directly to the housing 4 of the electronic power controller 2 and the expansion vessel 3 is attached directly to the mounting lug.
  • the expansion vessel 3 is not in direct contact with the housing 4. There is a space between the expansion vessel 3 and the housing 4 in which the drain means 12 is located.
  • the fixing lug 14 comprises a sturdiness adapted to support the weight of the expansion vessel.
  • the fixing lug 14 is particularly illustrated in Figures 4 and 5. It comprises a central body 17 of rectangular shape and extending transversely, from which the fixing means 15 and 16 extend.
  • the first fixing means 15 comprise two legs extending downwards from the central body 17, and each provided with a fixing hole 18.
  • a side face of the case 4 of the electronic power controller 2 comprises studs 19 projecting horizontally each provided with a threaded opening 20.
  • the side face of the housing on which the fixing lug 14 is fixed extends at the rear of the housing 4, perpendicular to the longitudinal axis.
  • the studs 19 can be equipped with ribs 21 to increase their robustness.
  • the studs 19 and the casing 4 form a one-piece assembly obtained by foundry.
  • the fixing holes 18 and the threaded openings 20 cooperate with fixing screws.
  • the fixing lug 14 is fixed to the electronic power controller 2 by two fixing screws.
  • the fixing lug further comprises a positioning means 22 configured to facilitate the mounting of the fixing lug on the housing 4.
  • this positioning means 22 can be formed by one or more tabs extending from each of said legs. These tabs are positioned in abutment against the ribs 21 and thus facilitate the assembly of the fixing lug 14 on the housing 4.
  • the second fixing means 16 comprise three arms extending downwards or upwards from the central body 17. These three arms each cooperate with a clip 23 formed in the expansion vessel 3, in particular in a lower half-shell of the expansion vessel 3.
  • the three clips 23 of the expansion vessel are arranged so that the expansion vessel 3 is assembled to the fixing lug 14 according to a kinematics parallel to the axis transverse of the vehicle.
  • the three clips 23 and the arms to which they are attached are particularly clearly visible in Figure 6.
  • the three clips 23 are not positioned on the same axis, but on the contrary define a fixing plane, so that the vase of expansion is well immobilized in relation to the fixing lug, with no risk of pivoting.
  • the number of clips 23 and corresponding arm could be different.
  • at least one of the arms forming the second fixing means 16 has a bent shape. This bent shape forms an abutment along the vertical axis for a clip 23. A blocking in position of the expansion tank along the vertical axis is thus obtained.
  • the fixing lug 14 may further comprise third fixing means 24 for fixing electrical wiring 25.
  • the third fixing means 24 comprise a set of tabs comprising each a hole 26 receiving a clip 27.
  • the clips 27 may comprise an elastic clip which holds a portion of electrical wiring 25. The portion of electrical wiring thus held extends transversely between the housing 4 of the electronic power controller 2 and the vessel expansion 3.
  • the mounting lug 14 combines the functions of holding the expansion vessel 3 and the electrical wiring 25.
  • Such an arrangement comprising the mounting lug 14, the expansion vessel 3 and the electronic controller of power 2 allows easy access for mounting the electrical cable 25.
  • such an arrangement ensures a pre-retention of the electrical wiring 25 between the expansion vessel 3 and the housing 4 of the electronic power controller 2 so that the installation of the wiring is facilitated.
  • the integration of such third means fixing 24 is optional.
  • the fixing lug 14 illustrated in Figure 3 does not include these third fixing means 24.
  • the electronic power controller 2 and the expansion vessel 3 in the engine compartment of the vehicle one can proceed as follows.
  • the electronic power controller 2, the expansion tank 3 and the fixing lug 14 are supplied separately.
  • the fixing lug 14 is assembled on the electronic power controller 2.
  • the positioning means 22 makes it possible to easily and quickly position the fixing lug 14 before it is screwed onto the casing 4. This operation is preferably carried out outside the engine compartment. There is therefore a lot of space, which makes the screwing operation of the fixing lug 14 particularly easy.
  • the electronic power controller 2 fitted with the mounting lug 14 is mounted in the engine compartment of the vehicle.
  • this step can be carried out with the assistance of a handling means, such as a robotic arm or a hoist, due to the heavy weight of the electronic power controller 2.
  • the electronic power controller 2 is fixed to the beam 6 with suitable fixing screws.
  • the expansion tank 3 is fixed on the fixing lug 14.
  • the fixing of the expansion tank is obtained by clipping the expansion tank to the fixing lug according to a parallel kinematics to the transverse axis of the vehicle.
  • the expansion vessel 3 is moved parallel to the transverse axis until the three clips 23 fit into the three corresponding arms of the fixing lug 14.
  • the electronic power controller 2 and the expansion tank 3 can be hydraulically connected to the cooling system.
  • the expansion vessel 3 is firmly held and benefits from the mechanical vibration filtration means 10 provided for the electronic power controller.
  • the expansion tank 3 does not vibrate or vibrates only slightly to allow correct operation of the cooling system.
  • the electronic power controller 2 and the electric motor can thus be effectively cooled during their operation.

Landscapes

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Abstract

Agencement (1) pour un véhicule automobile électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un contrôleur électronique de puissance (2) configuré pour fournir un courant électrique de charge à une batterie du véhicule, et un vase d'expansion (3) destiné à contenir du liquide de refroidissement, le vase d'expansion étant fixé à un boîtier (4) dudit contrôleur électronique de puissance.

Description

Agencement d'un vase d'expansion dans un compartiment moteur
Domaine Technique de l'invention
L’invention concerne un agencement d'un vase d'expansion d'un système de refroidissement dans un compartiment moteur d'un véhicule automobile électrique. L’invention porte aussi sur un véhicule automobile électrique comprenant un tel agencement. L’invention porte encore sur un procédé d'assemblage d'un tel vase d'expansion.
Etat de la technique antérieure
Les véhicules automobiles électriques requièrent un système de refroidissement pour maintenir différents composants, parmi lesquels un moteur électrique ou un contrôleur électronique de puissance, à une température de fonctionnement suffisamment basse. Le système de refroidissement comprend classiquement un circuit hydraulique fermé dans lequel circule un liquide de refroidissement. Le système de refroidissement comprend aussi un vase d'expansion, couramment dénommé bocal d'expansion ou encore bocal de dégazage. Le vase d'expansion sert de réserve de liquide de refroidissement et doit être positionné au niveau d'un point haut du circuit hydraulique. Il permet le bon fonctionnement du système de refroidissement en évitant la formation de bulles d'air ou de gaz dans le circuit hydraulique sous l'effet de réchauffement du liquide de refroidissement. Le vase d'expansion doit en outre être facilement accessible de manière à permettre un remplissage du circuit hydraulique avec du liquide de refroidissement. Il doit toutefois demeurer à une distance suffisante du capot pour permettre à ce dernier de se déformer facilement en cas de choc avec un piéton. Enfin, le vase d'expansion doit aussi être protégé des vibrations mécaniques. Pour satisfaire ces différentes exigences, le vase d'expansion est ainsi généralement fixé à la caisse du véhicule, par exemple au niveau du tablier du véhicule ou au niveau d'un passage de roue du véhicule. Toutefois, ce positionnement gêne ou contraint l'intégration d'autres composants dans le compartiment moteur. Ce problème est d'autant plus critique que le vase d'expansion est volumineux.
Présentation de l'invention
Le but de l’invention est de fournir un agencement d'un vase d'expansion dans un compartiment moteur d'un véhicule automobile électrique remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les agencements connus de l’art antérieur.
Plus précisément, un premier objet de l’invention est un agencement d'un vase d'expansion permettant d'optimiser le volume disponible dans le compartiment moteur tout en respectant les contraintes de positionnement et de fixation imposées au vase d'expansion.
Résumé de l'invention
L'invention se rapporte à un agencement pour un véhicule automobile électrique, comprenant un contrôleur électronique de puissance configuré pour fournir un courant électrique de charge à une batterie du véhicule, et un vase d'expansion destiné à contenir du liquide de refroidissement, le vase d'expansion étant fixé à un boîtier dudit contrôleur électronique de puissance.
L'agencement peut comprendre une patte de fixation fixée directement au boîtier du contrôleur électronique de puissance, le vase d'expansion étant fixé directement à la patte de fixation. La patte de fixation peut comprendre en outre des moyens de fixation pour fixer un câblage électrique.
La patte de fixation peut être vissée au boîtier du contrôleur électronique de puissance, et/ou Le vase d'expansion peut être clipé sur la patte de fixation.
Le boîtier du contrôleur électronique de puissance peut comprendre une entrée hydraulique et une sortie hydraulique, l'entrée hydraulique et la sortie hydraulique étant reliées hydrauliquement au vase d'expansion via un circuit hydraulique de refroidissement.
Le boîtier du contrôleur électronique de puissance peut comprendre une forme globalement parallélépipédique et le vase d'expansion peut être fixé à un côté latéral du boîtier.
Le vase d'expansion peut être configuré pour contenir au moins un litre de liquide de refroidissement. Le vase d'expansion peut être positionné sensiblement au milieu d'un compartiment moteur du véhicule suivant un axe transversal et/ou sensiblement vers l'arrière du compartiment moteur du véhicule suivant un axe longitudinal. Le vase d'expansion peut comprendre une forme globalement allongée parallèlement à un axe transversal du véhicule.
Le contrôleur électronique de puissance peut être fixé à une caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une poutre pourvue de moyens de filtration de vibrations mécaniques.
L'invention se rapporte également à un véhicule automobile électrique comprenant un compartiment moteur dans lequel sont agencés un groupe motopropulseur électrique et un agencement tel que défini précédemment. L'invention se rapporte également à un procédé d'assemblage d'un agencement tel que défini précédemment, le procédé d'assemblage comprenant:
- une étape d'assemblage de la patte de fixation sur le contrôleur électronique de puissance, puis
- une étape de montage du contrôleur électronique de puissance équipé de la patte de fixation dans un compartiment moteur du véhicule, puis
- une étape de fixation du vase d'expansion sur la patte de fixation, notamment en clipant le vase d'expansion à la patte de fixation selon une cinématique parallèle à un axe transversal du véhicule.
Présentation des figures
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 est une vue en perspective d'un agencement selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 est une vue de côté d'un contrôleur électronique de puissance selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 3 est une vue en perspective du contrôleur électronique de puissance et d'un vase de fixation fixé au contrôleur électronique de puissance, le vase d'expansion étant représenté en transparence.
La figure 4 est une première vue en perspective d'une patte de fixation pour fixer le vase d'expansion au contrôleur électronique de puissance.
La figure 5 est une deuxième vue en perspective de la patte de fixation.
La figure 6 est une vue de dessus d'une partie du vase d'expansion, le vase d'expansion étant fixé à la patte de fixation. La figure 7 est une vue en perspective du vase d'expansion fixé au contrôleur électronique de puissance.
Description détaillée
La figure 1 est une vue en perspective d'un agencement 1 selon un mode de réalisation de l'invention. L'agencement 1 comprend un contrôleur électronique de puissance 2 et un vase d'expansion 3. L'agencement 1 est intégré dans un compartiment moteur d'un véhicule automobile électrique. Le véhicule automobile électrique est un véhicule comprenant un groupe motopropulseur électrique. Le groupe motopropulseur électrique comprend un moteur électrique alimenté en énergie par une batterie, et est configuré pour entraîner des roues motrices du véhicule. Le compartiment moteur est un volume dans lequel sont agencés différents organes du véhicule parmi lesquels ledit moteur électrique du véhicule. Le compartiment moteur peut être de préférence positionné à l'avant du véhicule et être recouvert d'un capot qui s'étend en contrebas d'un parebrise du véhicule. Le capot peut être articulé entre une position ouverte et une position fermée de manière à fournir un accès au compartiment moteur. Le capot peut notamment être articulé en rotation autour d'un axe transversal du véhicule qui s'étend sensiblement à la base du parebrise.
Le contrôleur électronique de puissance 2 est un organe configuré pour fournir un courant électrique de charge à la batterie du véhicule. A cet effet, il peut comprendre au moins un connecteur électrique relié à une prise de courant du véhicule, la prise de courant étant destinée à être branchée à une source de courant électrique externe, alternatif ou continu. Le contrôleur électronique de puissance comprend également au moins un connecteur électrique par l'intermédiaire duquel il est relié à la batterie du véhicule. Le contrôleur électronique de puissance est configuré pour délivrer un courant dont les caractéristiques de tension et d'intensité sont adaptées à la charge de la batterie. Le contrôleur électronique de puissance est donc un chargeur et il peut ainsi comprendre au moins un transformateur de courant, et/ou un redresseur de courant. Le contrôleur électronique de puissance peut en outre être utilisé pour délivrer un courant électrique depuis la batterie jusqu'au moteur électrique. A cet effet, il comprend aussi un connecteur électrique par l'intermédiaire duquel il est relié au moteur électrique. Le contrôleur électronique de puissance peut notamment comprendre un onduleur apte à convertir un courant continu fourni par la batterie en un courant alternatif pour entraîner le moteur électrique. Le contrôleur électronique de puissance peut comprendre un convertisseur AC/DC, mais aussi un convertisseur DC/DC, notamment pour convertir une tension de 400v en sortie de la batterie en une tension de 12v pour alimenter différents éléments du réseau de bord. Le contrôleur électronique de puissance peut aussi comprendre un DC/AC.
Le contrôleur électronique de puissance 2 comprend un boîtier 4 de forme globalement parallélépipédique. Les différents connecteurs électriques 5 du contrôleur électronique de puissance peuvent être agencés sur une même face latérale du boîtier 4. Avantageusement, le boîtier 4 est métallique, ce qui permet d'obtenir une protection mécanique et une protection électromagnétique efficace des composants électroniques qu'il contient.
En référence à la figure 2, le contrôleur électronique de puissance 2 est fixé à une caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une poutre 6. La poutre 6 est une structure métallique qui s'étend transversalement dans le compartiment moteur, sous le contrôleur électronique de puissance 2. La poutre 6 comprend deux extrémités latérales 7 fixées à des éléments de caisse et une partie centrale 8, agencée entre les deux extrémités latérales 7, qui supporte le contrôleur électronique de puissance 2. En particulier, le contrôleur électronique de puissance 2 est fixé à la poutre 6 par un ensemble de vis de fixation passant au travers de trous de fixation 9 agencés au niveau d'une face inférieure du boîtier 4. La poutre 6 peut être pourvue de moyens de filtration 10 de vibrations mécaniques, comme par exemple des plots en caoutchouc. Les moyens de filtration 10 peuvent par exemple être agencés au niveau de chaque extrémité 7 de la poutre 6. En dépit de ces moyens de filtration 10, le contrôleur électronique de puissance 2 peut être soumis à un régime vibratoire, notamment en raison de vibrations causées par le moteur électrique en fonctionnement. Ce régime vibratoire est néanmoins suffisamment bas pour garantir la durabilité du contrôleur électronique de puissance.
Le véhicule comprend en outre un système de refroidissement dont fait partie le vase d'expansion 3. Le système de refroidissement comprend un circuit hydraulique fermé connecté hydrauliquement au vase d'expansion 3 et à différents organes du véhicule à refroidir. Le système de refroidissement peut comprendre une pompe configurée pour mettre le liquide de refroidissement en circulation dans le circuit hydraulique et un échangeur thermique configuré pour refroidir le liquide de refroidissement. En particulier, le système de refroidissement est configuré pour refroidir le moteur électrique et le contrôleur électronique de puissance 2. A cet effet, le contrôleur électronique de puissance 2 comprend deux ports hydrauliques 11 formant une entrée hydraulique et une sortie hydraulique. Les ports hydrauliques 11 sont donc reliées hydrauliquement au vase d'expansion 3 via le circuit hydraulique de refroidissement. Les ports hydrauliques 11 peuvent être positionnés sur une ou plusieurs faces latérales du boîtier 4 et conduisent le liquide de refroidissement à l'intérieur du boîtier. Le boîtier peut en outre comprendre un moyen de purge 12 (visible sur la figure 3), notamment une vis de purge, configuré pour purger le boîtier 4 du liquide de refroidissement qu'il contient. Le vase d'expansion 3, également dénommé bocal d'expansion ou bocal de dégazage, est un conteneur, notamment en plastique, destiné à contenir du liquide de refroidissement ainsi que de l'air et/ou du gaz. Il peut comprendre de manière classique une ouverture de remplissage fermée par un bouchon 13, ainsi qu'une ouverture d'entrée par laquelle le liquide de refroidissement entre dans le vase d'expansion et une ouverture de sortie par laquelle le liquide de refroidissement sort du vase d'expansion. Il peut être formé par deux demi-coques emboîtées l'une dans l'autre. Il peut être configuré pour contenir au moins un litre de liquide de refroidissement, c'est-à-dire un volume de liquide relativement important comparativement aux vases d'expansion habituellement utilisés. Le volume total que peut contenir le vase d'expansion peut être supérieur ou égal à deux litres.
Le vase d'expansion 3 comprend une forme globalement allongée parallèlement au côté latéral du boîtier sur lequel il est fixé. Il est donc positionné le long d'un côté latéral du contrôleur électronique de puissance 2. Avantageusement, le vase d'expansion 3 est positionné sensiblement au milieu du compartiment moteur suivant un axe transversal et sensiblement vers l'arrière du compartiment moteur du véhicule suivant l'axe longitudinal. On précise que l'axe longitudinal désigne l'axe dans lequel le véhicule se déplace en ligne droite. L'avant et l'arrière sont définis en référence au sens de progression normal du véhicule, dit "en marche avant", le véhicule progressant alors de l'arrière vers l'avant. L'axe transversal est un axe horizontal, perpendiculaire à l'axe longitudinal. L'axe vertical est perpendiculaire à l'axe longitudinal et à l'axe transversal. Le vase d'expansion 3 peut notamment être positionné entre le contrôleur électronique de puissance 2 et un tablier du véhicule. En cette zone du compartiment moteur, le vase d'expansion peut être positionné à faible distance sous le capot tout en respectant les exigences de sécurité passive en cas de choc piéton. En effet, cette zone est reculée par rapport à l'avant du véhicule et est donc moins exposée au risque de choc avec un piéton. De plus, le capot y est de toute façon peu déformable en raison de la rigidité de la charnière du capot.
Avantageusement, le vase d'expansion 3 est fixé sur le contrôleur électronique de puissance 2. Le vase d'expansion 3 n'est donc pas fixé à la caisse du véhicule ce qui libère de la place pour la fixation d'autres composants. De plus, le vase d'expansion est fixé sur un composant qui est refroidi par le système de refroidissement. Les conduites hydrauliques du circuit hydraulique peuvent être raccourcies et le système de refroidissement peut être compacté. Avantageusement, les vibrations maximales auxquelles le contrôleur électronique de puissance 2 est susceptible d'être soumis correspondent aux vibrations maximales acceptables pour le vase d'expansion 3. Ainsi, il est possible de fixer le vase d'expansion 3 sur le contrôleur électronique de puissance 2 tout en garantissant le bon fonctionnement du système de refroidissement.
Le vase d'expansion 3 est fixé au contrôleur électronique de puissance 2 par l'intermédiaire d'une patte de fixation 14. Avantageusement, la patte de fixation 14 peut être une pièce en métal emboutie, c’est-à-dire une pièce formée à partir d'une feuille métallique découpée et pliée. La patte de fixation 14 comprend d'une part des premiers moyens de fixations 15 coopérant avec le contrôleur électronique de puissance 2, et d'autre part des deuxièmes moyens de fixations 16 coopérant avec le vase d'expansion 3. La patte de fixation 14 est fixée directement au boîtier 4 du contrôleur électronique de puissance 2 et le vase d'expansion 3 est fixé directement à la patte de fixation. Le vase d'expansion 3 n'est pas en contact direct avec le boîtier 4. Il existe un espace entre le vase d'expansion 3 et le boîtier 4 dans lequel se trouve le moyen de purge 12. La patte de fixation 14 comprend une robustesse adaptée pour supporter le poids du vase d'expansion. La patte de fixation 14 est notamment illustrée sur les figures 4 et 5. Elle comprend un corps central 17 de forme rectangulaire et s'étendant transversalement, depuis lequel s'étendent les moyens de fixation 15 et 16.
Les premiers moyens de fixation 15 comprennent deux jambes s'étendant vers le bas depuis le corps central 17, et pourvues chacune d'un trou de fixation 18. Une face latérale du boîtier 4 du contrôleur électronique de puissance 2 comprend des plots 19 saillant horizontalement pourvus chacun d'une ouverture filetée 20. La face latérale du boîtier sur laquelle est fixée la patte de fixation 14 s'étend à l'arrière du boîtier 4, perpendiculairement à l'axe longitudinal. Les plots 19 peuvent être équipés de nervures 21 pour augmenter leur robustesse. Avantageusement, les plots 19 et le boîtier 4 forment un ensemble monobloc obtenu par fonderie. Les trous de fixation 18 et les ouvertures filetées 20 coopèrent avec des vis de fixation. Selon le mode de réalisation présenté la patte de fixation 14 est fixée au contrôleur électronique de puissance 2 par deux vis de fixation. Cela permet d'avoir un montage rapide de la patte de fixation tout en garantissant un bon maintien. En variante, le nombre de vis de fixation pourrait être différent. Avantageusement, la patte de fixation comprend en outre un moyen de positionnement 22 configuré pour faciliter le montage de la patte de fixation sur le boîtier 4. En pratique, ce moyen de positionnement 22 peut être formé par une ou plusieurs languettes s'étendant depuis chacune desdites jambes. Ces languettes se positionnent en butée contre les nervures 21 et facilitent ainsi l'assemblage de la patte de fixation 14 sur le boîtier 4.
Les deuxièmes moyens de fixation 16 comprennent trois bras s'étendant vers le bas ou vers le haut depuis le corps central 17. Ces trois bras coopèrent chacun avec un clip 23 formé dans le vase d'expansion 3, notamment dans une demi-coque inférieure du vase d'expansion 3. Les trois clips 23 du vase d'expansion sont agencés de sorte que le vase d'expansion 3 soit assemblé à la patte de fixation 14 selon une cinématique parallèle à l'axe transversal du véhicule. Les trois clips 23 et les bras auxquels ils sont fixés sont notamment bien visibles sur la figure 6. Avantageusement, les trois clips 23 ne sont pas positionnés sur un même axe, mais au contraire définissent un plan de fixation, de sorte que le vase d'expansion est bien immobilisé par rapport à la patte de fixation, sans risque de pivotement. En variante, le nombre de clips 23 et de bras correspondant pourrait être différent. De préférence, au moins l'un des bras formant les deuxièmes moyens de fixation 16 présente une forme coudée. Cette forme coudée forme une butée selon l'axe vertical pour un clip 23. On obtient ainsi un blocage en position du vase d'expansion selon l'axe vertical.
En référence aux figures 4, 5 et 7, on note que la patte de fixation 14 peut en outre comprendre des troisièmes moyens de fixation 24 pour fixer un câblage électrique 25. En pratique, les troisièmes moyens de fixation 24 comprennent un ensemble de languettes comprenant chacune un trou 26 recevant une agrafe 27. Les agrafes 27 peuvent comprendre une pince élastique qui maintient une portion de câblage électrique 25. La portion de câblage électrique ainsi maintenue s'étend transversalement entre le boîtier 4 du contrôleur électronique de puissance 2 et le vase d'expansion 3. Ainsi, la patte de fixation 14 cumule les fonctions de maintien du vase d'expansion 3 et du câblage électrique 25. Un tel agencement comprenant la patte de fixation 14, le vase d’expansion 3 et le contrôleur électronique de puissance 2, permet un accès facilité pour le montage du câble électrique 25. En outre, un tel agencement assure une pré-retenue du câblage électrique 25 entre le vase d’expansion 3 et le boîtier 4 du contrôleur électronique de puissance 2 de sorte que le montage du câblage est facilité. En remarque, l'intégration de tels troisièmes moyens de fixation 24 est optionnelle. D'ailleurs, la patte de fixation 14 illustrée sur la figure 3 ne comprend pas ces troisièmes moyens de fixation 24.
Pour l'assemblage du contrôleur électronique de puissance 2 et du vase d'expansion 3 dans le compartiment moteur du véhicule, on peut procéder de la manière suivante. Dans une première étape, on fournit séparément le contrôleur électronique de puissance 2, le vase d'expansion 3 et la patte de fixation 14. Dans une deuxième étape, on assemble la patte de fixation 14 sur le contrôleur électronique de puissance 2. Avantageusement, le moyen de positionnement 22 permet de positionner facilement et rapidement la patte de fixation 14 avant son vissage sur le boîtier 4. Cette opération est de préférence réalisée hors du compartiment moteur. On bénéficie donc de beaucoup d'espace, ce qui rend l'opération de vissage de la patte de fixation 14 particulièrement aisée. De plus, il n'est plus nécessaire de prévoir un dégagement autour du vase d'expansion dans le compartiment moteur pour permettre l'assemblage du vase d'expansion dans le compartiment moteur. De la place peut ainsi être gagnée dans le compartiment moteur. Ensuite, dans une troisième étape, on monte le contrôleur électronique de puissance 2 équipé de la patte de fixation 14 dans le compartiment moteur du véhicule. De préférence, cette étape peut être réalisée avec l'assistance d'un moyen de manutention, tel qu'un bras robotisé ou un palan, en raison du poids élevé du contrôleur électronique de puissance 2. Une fois correctement positionné dans le compartiment moteur, le contrôleur électronique de puissance 2 est fixé à la poutre 6 avec des vis de fixation adaptées. Ensuite, dans une quatrième étape, on fixe le vase d'expansion 3 sur la patte de fixation 14. En particulier, la fixation du vase d'expansion est obtenue en clipant le vase d'expansion à la patte de fixation selon une cinématique parallèle à l'axe transversal du véhicule. C’est-à-dire que le vase d'expansion 3 est déplacé parallèlement à l'axe transversal jusqu'à ce que les trois clips 23 s'emboîtent dans les trois bras correspondant de la patte de fixation 14. Enfin, dans une cinquième étape, on peut procéder au raccordement électrique du contrôleur électronique de puissance 2 avec des câblages électriques. Au moins un de ces câblages électriques 25 peut être fixé à la patte de fixation par l'intermédiaire des agrafes 27. En outre, le contrôleur électronique de puissance 2 et le vase d'expansion 3 peuvent être raccordés hydrauliquement au système de refroidissement. Finalement, on obtient un procédé d'assemblage simple à mettre en œuvre. Le vase d'expansion 3 n'est pas fixé sur la caisse du véhicule mais sur le contrôleur électronique de puissance 2. On libère ainsi de la place pour la fixation d'autres composants du véhicule.
Au cours du fonctionnement du véhicule, le vase d'expansion 3 est fermement maintenu et bénéficie des moyens de filtration 10 des vibrations mécaniques prévus pour le contrôleur électronique de puissance. Le vase d'expansion 3 ne vibre pas ou suffisamment peu pour permettre un fonctionnement correct du système de refroidissement. Le contrôleur électronique de puissance 2 et le moteur électrique peuvent ainsi être efficacement refroidis au cours de leur fonctionnement.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Agencement (1 ) pour un véhicule automobile électrique, comprenant un contrôleur électronique de puissance (2) configuré pour fournir un courant électrique de charge à une batterie du véhicule, et un vase d'expansion (3) destiné à contenir du liquide de refroidissement, caractérisé en ce que le vase d'expansion est fixé à un boîtier (4) dudit contrôleur électronique de puissance, en ce que l’agencement comprend une patte de fixation (14) fixée directement au boîtier (4) du contrôleur électronique de puissance, le vase d'expansion (3) étant fixé directement à la patte de fixation, et en ce que la patte de fixation (14) comprend en outre des moyens de fixation (24) pour fixer un câblage électrique.
2. Agencement (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la patte de fixation (14) est vissée au boîtier (4) du contrôleur électronique de puissance (2), et/ou en ce que le vase d'expansion (3) est clipé sur la patte de fixation (14).
3. Agencement (1 ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier (4) du contrôleur électronique de puissance (2) comprend une entrée hydraulique (11 ) et une sortie hydraulique (11 ), l'entrée hydraulique et la sortie hydraulique étant reliées hydrauliquement au vase d'expansion (3) via un circuit hydraulique de refroidissement.
4. Agencement (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (4) du contrôleur électronique de puissance (2) comprend une forme globalement parallélépipédique et en ce que le vase d'expansion (3) est fixé à un côté latéral du
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91 ) ISA/EP boîtier. Agencement (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que:
- le vase d'expansion (3) est configuré pour contenir au moins un litre de liquide de refroidissement, et/ou
- le vase d'expansion (3) est positionné sensiblement au milieu d'un compartiment moteur du véhicule suivant un axe transversal et/ou sensiblement vers l'arrière du compartiment moteur du véhicule suivant un axe longitudinal, et/ou
- le vase d'expansion (3) comprend une forme globalement allongée parallèlement à un axe transversal du véhicule. Agencement (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contrôleur électronique de puissance (2) est fixé à une caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une poutre (6) pourvue de moyens de filtration de vibrations mécaniques (10). Véhicule automobile électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un compartiment moteur dans lequel sont agencés un groupe motopropulseur électrique et un agencement (1 ) selon l'une des revendications précédentes. Procédé d'assemblage d'un agencement (1 ) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend:
- une étape d'assemblage de la patte de fixation (14) sur le contrôleur électronique de puissance (2), puis
- une étape de montage du contrôleur électronique de puissance (2) équipé de la patte de fixation (14) dans un compartiment moteur du véhicule, puis
- une étape de fixation du vase d'expansion (3) sur la patte de fixation (14), notamment en clipant le vase d'expansion à la patte de fixation selon une cinématique parallèle à un axe transversal du véhicule.
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