ES2353811T3 - Módulo de control y de potencia de un alternador-motor de arranque integrable. - Google Patents

Módulo de control y de potencia de un alternador-motor de arranque integrable. Download PDF

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Abstract

Módulo de control y de potencia (100) de un alternador- motor de arranque polifásico para vehículo automóvil, conectado a los fases del alternador-motor de arranque (3) , a la red de a bordo (Ua) y a una línea de masa (GND) del vehículo, que comprende: - una unidad de potencia (1) que comprende un puente de transistores de potencia à varios ramas (B1 - B3), cada rama correspondiente a una fase del alternador-motor de arranque - una unidad de control (50) que compara una tensión de fase (e) del alternador-motor de arranque con una tensión de referencia (Va, GND) y que controla los transistores en función del resultado de la comparación, caracterizado por el hecho de que comprende una primera etapa (100b) integrada en dicho alternador- motor de arranque (3) y constituido por una pluralidad de sub-módulos electrónicos de potencia integrados y compactos (100b; 200), estando cada llamado submódulo electrónico de potencia (100b; 200) dispuesto al nivel de una salida de fase respectiva (φ1, φ2, φ3) de devanado estatórico del alternador-motor de arranque, una segunda etapa (100a) constituida por una caja distinta de dichos submódulos electrónicos de potencia (100b, 200) y que comprende un circuito de gestión (2), integrando cada llamado sub-módulo electrónico de potencia (100b, 200) una rama (B1, B2, B3) de dicho puente de transistores de potencia y un circuito driver (10, 20, 30) que pilota a todos los transistores de potencia (11, 12; 21, 22; 31, 32) de dicha rama (B1, B2, B3) e implantado lo más cerca posible de dichos transistores de potencia, y controlando dicho circuito de gestión (2) el funcionamiento del conjunto de dichos circuitos driver (10, 20, 30) y que constituye con estos dicha a unidad de control (50).

Description

Sector de la invención
[0001] La invención se refiere a una máquina eléctrica giratoria y reversible, tal como un alternador-motor de arranque, destinado en especial por un lado, a alimentar con electricidad a la red de a bordo de un vehículo automóvil y a cargar la batería de este vehículo y por otro lado a arrancar el motor térmico 5 del vehículo automóvil. La invención se refiere más especialmente a un módulo de control y potencia destinado a controlar una tal máquina.
Estado de la técnica
[0002] En un vehículo automóvil, el alternador permite transformar un movimiento de rotación del rotor inductor, accionado por el motor térmico del vehículo, en una corriente eléctrica inducida en los 10 devanados del estator. El alternador también puede ser reversible y constituir un motor eléctrico, o máquina eléctrica giratoria, que permite hacer girar, mediante el árbol de rotor, el motor térmico del vehículo. Este alternador reversible es llamado alterno-motor de arranque, o alternador-motor de arranque. Permite transformar la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa. Así, un alterno-motor de arranque puede arrancar el motor térmico del vehículo automóvil, o también, funcionar en 15 modo motor para accionar el vehículo automóvil. En general, el estator comprende tres devanados, de manera que el alternador es de tipo trifásico. Como variante, el alternador es del tipo hexafásico y puede ser bobinado con barras de conductores en forma de horquillas. Cuando el alternador-motor de arranque funciona en modo motor de arranque o en modo motor, debe transmitir al motor térmico un par muy elevado. 20
[0003] Por lo tanto, esta máquina de tipo polifásico y reversible funciona como alternador para, en especial, cargar la batería del vehículo y como motor de arranque para accionar el motor de combustión interna, también denominado motor térmico, del vehículo automóvil para su arranque.
[0004] A tal efecto, una unidad de potencia conectada a las fases del inducido del alternador, sirve de puente de control de estas fases en modo motor y realiza la función de puente rectificador cuando el 25 alternador-motor de arranque funciona en modo alternador.
[0005] La figura 20 representa una máquina eléctrica giratoria que constituye un alternador-motor de arranque según el estado de la técnica, tal como se describe en el documento WO 01/69762.
[0006] En esta figura , la parte derecha corresponde a la parte delantera de la máquina y la parte izquierda la parte trasera de la máquina. Esta máquina giratoria que constituye un alternador 30 comprende:
- un rotor 743 bobinado que constituye el inductor asociado clásicamente a dos anillos colectores 706, 707 y dos escobillas por las cuales se lleva la corriente de excitación;
- un estator polifásico 503 que lleva varios devanados o arrollamientos, que constituyen el inducido 507, que están conectados en estrella o en triángulo en el caso más frecuente de una estructura trifásica y 35 que suministran hacia el puente rectificador, en funcionamiento alternador, la potencia eléctrica convertida.
[0007] El puente está unido a las diferentes fases del inducido y está montado entre la masa y un borne de alimentación de la batería. Este puente presenta, por ejemplo, unos diodos asociados a unos transistores de tipo MOSFET. 40
[0008] El funcionamiento en modo motor de un tal alternador se efectúa imponiendo, por ejemplo, una corriente continua en el inductor y suministrando de manera síncrona, a las fases del estator, unas señales desfasadas de 120°, idealmente sinusoidales pero eventualmente trapezoidales o cuadradas.
[0009] Este puente rectificador en modo alternador, y de control en modo motor, es pilotado por una unidad de control. La unidad de potencia, constituida por el puente de rectificación y de control, y la 45 unidad de control constituye un módulo de control y de potencia implantado en el exterior de la máquina eléctrica giratoria a la cual está conectada por un medio de conexión eléctrica a los bornes de salida de las fases del estator.
[0010] Se prevén además unos medios para el seguimiento de la posición angular del rotor para, en modo motor eléctrico, inyectar en el momento adecuado corriente eléctrica en el devanado adecuado del 50 estator.
[0011] Estos medios, ventajosamente de tipo magnético, envían informaciones a la unidad de control y se describen por ejemplo en los documentos FR-2 807 231 y FR 2 806 223.
[0012] Estos medios comprenden por lo tanto un encoder calado 750 para girar con el rotor o la polea 701 de la máquina y al menos un sensor 752 del tipo de efecto Hall o magneto-resistivo que detecta el paso del encoder, ventajosamente de tipo magnético. 5
[0013] Preferentemente, se prevén al menos tres sensores 752, llevados por el palier delantero 713 o trasero 504 que comprende la máquina eléctrica giratoria para soportar, de manera fija, el estator y, para girar, el rotor.
[0014] El porta-sensores 753, aquí de plástico, presenta unas porciones 755 de orientación axial. Estas porciones 755 atraviesan el palier 504 a través, aquí, de un agujero 754. Los sensores 752 son 10 solidarios de las porciones 755 y están implantados radialmente entre el encoder 750 y las palas 505 quedando muy cercanos del encoder 750. El porta-sensor está montado en un perno de fijación 757.
[0015] Las conexiones eléctricas de los sensores 752 están alojadas en el porta-sensores 753 fijado con ayuda de dos orejas 756 al fondo del palier trasero 504 del lado opuesto al encoder 750 y al rotor 743.
[0016] El porta-escobillas 716 está fijado a la misma cara del fondo del palier trasero 504 con ayuda de 15 pernos y de orejas no referenciados.
[0017] El porta-escobillas 716 comprende de manera conocida dos jaulas para el guiado de escobillas que cooperan cada una con un anillo colector 706, 707 fijado al extremo trasero del árbol 502. Las escobillas están sometidas a la acción de muelles alojados en las jaulas.
[0018] Se desea, en determinados casos, mejorar las prestaciones de arranque de un alternador-motor 20 de arranque. Así, es posible sobreexcitar el rotor para obtener más par en el arranque.
[0019] Esta sobreexcitación puede ser realizada mediante una sobretensión en los bornes del devanado de excitación y/o una sobreintensidad en el devanado de excitación con respecto a un alternador convencional.
[0020] Esto puede ser realizado con ayuda de un dispositivo de sobretensión electrónico que 25 sobreexcita el devanado del rotor únicamente en modo arranque.
[0021] Esta máquina tiene aquí la estructura de un alternador clásico, por ejemplo, del tipo como aquel descrito en el documento EP-A-0 515 259 al cual se hará referencia para más precisiones.
[0022] Las ruedas polares 741, 742 están agujereadas para el paso a la fuerza del árbol 502. Más concretamente, el árbol 502 es más duro que las ruedas polares 741, 742 para la fijación de estas por 30 sus porciones estriadas.
[0023] Este árbol 502 se extiende de parte y otra del rotor 743 y forma un subconjunto con este.
[0024] Las ruedas polares, mediante su disco, llevan fijadas, aquí por soldadura eléctrica, cada una un ventilador 515 con unas palas 505.
[0025] Esta máquina es por lo tanto con ventilación interna (refrigeración por aire), llevando su rotor al 35 menos en uno de sus extremos axiales un ventilador 515. Como variante la máquina está refrigerada por agua.
[0026] Más concretamente el rotor es un rotor de garras 743 con unas ruedas polares 741, 742 que llevan en su periferia externa unos dientes de orientación axial y de forma trapezoidal. Los dientes de una rueda polar están dirigidos hacia los dientes de la otra rueda polar, siendo dichos dientes de forma 40 globalmente trapezoidal distribuidos de manera imbricada de una a otra rueda polar.
[0027] Obviamente, tal como se describe por ejemplo en el documento FR-A-2 793 085, se pueden intercalar unos imanes permanentes entre los dientes de las ruedas polares para aumentar el campo magnético.
[0028] El rotor lleva un devanado de excitación entre los discos de sus ruedas polares. Este devanado 45 comprende un elemento eléctricamente conductor que está enrollado con formación de espiras. Este devanado es un devanado de excitación que, cuando está activado, magnetiza el rotor para crear, con ayuda de los dientes, unos polos magnéticos. Los extremos del devanado del rotor están conectados cada uno a un anillo colector sobre cada uno de los cuales roza una escobilla. Las escobillas son llevadas por un porta-escobillas solidario del palier trasero de la máquina que lleva centralmente un 50 rodamiento de bolas que soporta en rotación al extremo trasero del árbol solidarizado con el rotor.
[0029] El extremo delantero del árbol está soportado para girar por un rodamiento de bolas 711 llevado por el palier delantero 713 de la máquina. El extremo delantero del árbol lleva en el exterior de la máquina una polea 701 que pertenece a un dispositivo de transmisión de movimiento provisto de al menos una correa acoplada a la polea. El dispositivo de transmisión de movimiento establece una conexión entre la polea y un elemento, tales como otra polea, accionada para girar por el motor de 5 combustión interna del vehículo.
[0030] Además, un capó trasero 511 está montado en el palier trasero 504, en especial para proteger el porta-escobillas, de manera que dichos medios de seguimiento quedan mejor protegidos y más fáciles de implantar.
[0031] Cuando la máquina - aquí un alternador-motor de arranque - funciona en modo alternador, es 10 decir como generador eléctrico, la polea 701 es accionada para girar por el motor de combustión interna del vehículo a través de al menos la correa precitada. Cuando la máquina funciona en modo motor de arranque, es decir como motor eléctrico, la polea hace girar al motor del vehículo mediante la correa.
[0032] Los palieres delantero y trasero, perforados para la ventilación interna de la máquina, están conectados entre sí, por ejemplo con ayuda de tirantes 527, y pertenecen al soporte de la máquina 15 destinado a ser fijado a una parte fija del vehículo. Este soporte lleva de manera fija en su periferia externa al estator constituido usualmente por un paquete de chapas 508 dotadas de muescas para el montaje de los devanados o más generalmente de los arrollamientos del estator cuyas salidas están conectadas al puente rectificador y de control precitado.
[0033] Los devanados o arrollamientos del estator están constituidos por unos hilos o arrollamientos en 20 barras tal como se describe por ejemplo en el documento WO92/06527; las barras pueden ser de sección rectangular.
[0034] El estator envuelve al rotor, cuyas escobillas están conectadas a un regulador del alternador para mantener la tensión del alternador a una tensión deseada aquí por ejemplo del orden de 14V, para una batería de 12V. 25
[0035] El módulo de control y de potencia y el regulador están aquí montados en una caja electrónica implantada en el exterior de la máquina eléctrica giratoria. El regulador puede también estar integrado en la unidad de control del módulo de control y de potencia que está implantado en el exterior. Esta caja lleva medios de conmutación, provistos de interruptores de potencia, una unidad de control y un circuito de sobreexcitación. El circuito de sobreexcitación está activo en modo arranque para hacer máximo el 30 par de arranque del alternador-motor de arranque y arrancar más fácilmente el motor de combustión interna, también denominado motor térmico, del vehículo automóvil, ya sea durante un arranque en frío, o bien durante un re-arranque tras por ejemplo una parada en un semáforo rojo, habiéndose parado el motor para reducir el consumo de carburante y realizar así una función llamada de «Stop and GO».
[0036] Este circuito de sobreexcitación recibe en la entrada la tensión de red de a bordo suministrada 35 por la batería y/o el alternador y suministra en los bornes del devanado de excitación una tensión superior a esta tensión de red de a bordo.
[0037] El regulador puede comprender medios que permiten, en el caso en que el alternador-motor de arranque se descargaría en la red de a bordo estando desconectado con respecto a la batería (caso de « load dump » según la terminología anglo-sajona generalmente utilizada por el experto en la materia), 40 controlar inmediatamente la abertura de un conmutador de potencia que alimente a la bobina de excitación, con la finalidad de realizar una desmagnetización rápida del alternador, en especial de su rotor.
[0038] Actualmente, es clásico realizar una unidad de potencia en la cual el puente rectificador comprende transistores de potencia conectados para formar un puente de interruptores, y en el cual los 45 transistores están controlados en sincronismo con la corriente presente en un arrollamiento inducido del alternador (rectificación síncrona). Sin embargo, es necesario pilotar los transistores mediante una unidad de control relativamente sofisticada tal como, por ejemplo, un microcontrolador, donde unas sondas de corriente detectan el sentido de la corriente en los devanados del inducido del alternador, un puente imagen, etc. Uno de estos puentes rectificadores se describe en la solicitud de patente FR-A-2 50 806 553. Este puente rectificador se representa en la figura 1. Comprende tres ramas B1, B2, B3 de al menos dos transistores cada una, conectadas cada una entre una fase del alternador- motor de arranque φ1, φ2, φ3, la alimentación Ua de la red de a bordo y la masa GND. Cada transistor T1 a T6 está pilotado por una unidad de control U1 a U6. Estas unidades de control U1 a U6 forman conjuntamente la unidad de control de la unidad de potencia formada por el puente de interruptores. 55
Cada una de estas unidades de control está prevista para comparar una tensión de fase del alternador con una tensión de referencia y para controlar uno de los transistores del puente rectificador, en función del resultado de la comparación. Cada una de estas unidades de control comprende medios distintos a los de las otras unidades y previstos para realizar, de manera distinta a la de las otras unidades, una comparación y una compensación de las variaciones de su tensión de referencia, de manera que cada 5 unidad no necesita ninguna señal aparte de las que tienen la misma variación que la tensión de fase y las que tienen la misma variación que su tensión de referencia. Cada unidad de control U1 a U6 controla un transistor de potencia T1 a T6.
[0039] Esta unidad de control, como la mayor parte de las unidades de control conocidas actualmente, necesita un número elevado de componentes electrónicos puesto que necesita una unidad de control 10 por transistor del puente rectificador.
[0040] Por lo tanto, los componentes utilizados para realizar la unidad de potencia están colocados y conectados sobre y a una primera tarjeta electrónica y constituyen la etapa de potencia.
[0041] Los componentes utilizados para realizar la unidad de control están colocados y conectados sobre y a una segunda tarjeta electrónica. 15
[0042] Las dos tarjetas electrónicas, que constituyen el módulo de control y de potencia, están conectadas entre sí por unos hilos eléctricos. Sin embargo, la conexión eléctrica de estas dos tarjetas necesita un elevado número de conexiones entre las dos etapas. Consecuentemente, el módulo de control y de potencia abulta relativamente, lo cual implica colocarlo en una caja distinta a la de la caja que contiene el conjunto electromecánico del alternador-motor de arranque. 20
[0043] Así, contrariamente a los alternadores clásicos que están totalmente integrados en una misma caja, el alternador-motor de arranque necesita dos cajas, a saber una caja provista del propio alternador-motor de arranque y una caja que contiene al módulo de control y de potencia. Por lo tanto, un alternador-motor de arranque necesita una ocupación de espacio superior a un alternador clásico. Además, conlleva, para el usuario, una dificultad de colocación suplementaria, en el vehículo automóvil, 25 ya que le toca al fabricante de automóviles conectar las dos cajas entre sí.
[0044] Por otro lado, se conocen de EP1134886, EP0357183 y EP0660501 dispositivos aplicables en el ámbito técnico de la invención.
[0045] El documento EP1134886 describe un dispositivo de rectificación de tensión para un alternador de vehículo automóvil. Este dispositivo comprende un puente de conmutación dotado de módulos que 30 comparan una tensión de fase del alternador con una tensión de referencia y controlan uno de los conmutadores en función del resultado de la comparación. El dispositivo de rectificación de tensión comprende unos comparadores y unos amplificadores para compensar los efectos de las variaciones de una tensión de referencia. Cada módulo comprende compensadores de tensión que son diferentes para cada módulo. 35
[0046] El documento EP0357183 describe un dispositivo y un procedimiento de control que recurre a una máquina eléctrica giratoria acoplada al motor térmico de un vehículo para realizar funciones de arranque motor y de generador eléctrico. Una unidad de control electrónica tiene en cuenta la tensión de la batería y la velocidad de la máquina eléctrica con el fin de mantener constantes unas relaciones tensión/frecuencia determinadas durante las operaciones de arranque y de generación eléctrica. Se 40 prevén tres circuitos de ataque llamados « drivers » para controlar respectivamente las tres ramas de un puente de conmutación.
[0047] El documento EP0660501 describe un alterno-motor de arranque de vehículo. El alternador-motor de arranque comprende un convertidor que comprende varios transistores de potencia MOSFET. El convertidor se conecta entre los devanados estatóricos y una batería de acumuladores del vehículo. 45 También se prevén unos circuitos de ataque llamados « drivers » y un módulo de control. Los transistores de potencia MOSFET, el convertidor, los circuitos de ataque y el módulo de control están integrados en un único módulo.
Descripción de la invención
[0048] La invención tiene precisamente como objetivo dar remedio a los inconvenientes del estado de la 50 técnica expuestos anteriormente. Con esta finalidad, la invención propone un módulo de control y de potencia miniaturizado y que puede ser integrado en la caja del alternador-motor de arranque.
[0049] Más concretamente, la invención se refiere a un módulo de control y de potencia de un alternador-motor de arranque para vehículo automóvil tal como se define en la reivindicación 1.
Breve descripción de las figuras
[0050] La figura 1, ya descrita, es una representación esquemática de un módulo de control y de potencia según el estado de la técnica. 5
La figura 2 representa un módulo de control y de potencia según la invención.
La figura 3 representa las diferentes conexiones de un driver en una unidad de control de la invención.
La figura 4 representa las conexiones eléctricas entre un driver y los transistores de la unidad de potencia que pilota.
La figura 5 representa un modo de integración del módulo de control y de potencia de la invención, por 10 detrás de una caja de alternador-motor de arranque.
La figura 6 representa una vista en alzado de un modo de realización de un módulo de potencia según la invención.
La figura 7 es una vista en sección según la línea A-A de la figura 6.
La figura 8 es una vista en sección de la realización de un módulo de potencia según otro modo de 15 realización.
Las figuras 9 a 11 representan un modo de conexión a la masa de los modos de realización correspondientes a las figuras 6 a 8.
La figura 12 es otro modo de realización de la invención.
La figura 13 es una vista en sección de un palier trasero provisto de los módulos electrónicos de 20 potencia según la invención.
La figura 14 muestra un ejemplo de ventilador utilizado en la figura 13.
Las figuras 15, 16, 17 y 17a muestran unos modos de conexión de las salidas de los módulos electrónicos realizados al nivel del capó.
Las figuras 18 y 19 muestran una vista axial trasera del capó de la máquina eléctrica. 25
La figura 20 muestra un alternador-motor de arranque según el estado de la técnica.
Las figuras 21 y 22 muestran un ejemplo de realización de los módulos representados en las figuras 7 y 12.
La figura 23 es una vista en sección de la figura 12.
Descripción detallada de modos de realización de la invención. 30
[0051] En las figuras los elementos idénticos o similares se representarán con los mismos signos de referencia. La tensión de a bordo referenciada Ua también puede llamarse B+.
[0052] La figura 2 representa el módulo de control y de potencia 100 de la invención, conectado al alternomotor de arranque. Más concretamente, esta figura 2 muestra un alterno-motor de arranque 3 trifásico del cual cada fase φ1, φ2 y φ3 está conectada a una de las ramas, respectivamente B1, B2 y 35 B3, de la unidad de potencia 1. Cada una de las 3 ramas del puente rectificador o de control que constituyen a la unidad de potencia 1 son idénticas. Consecuentemente, únicamente la rama B1 será descrita en detalle en lo que sigue.
[0053] La rama B1 del puente rectificador 1 comprende dos interruptores 11 y 12, que, en la invención, son unos transistores de potencia. El transistor 11 es el transistor « high side » de la rama B1. Está 40 conectado entre la fase φ1 del alternador-motor de arranque y la alimentación Ua de la red de a bordo del vehículo. El transistor 12 es el transistor « low side » de la rama B1. Está conectado entre la fase φ1 del alternador-motor de arranque y la línea de masa GND.
[0054] El módulo de control y de potencia comprende una unidad de control 50 que comprende por un lado, los drivers 10, 20, 30 que pilotan cada uno los transistores de potencia de una misma rama y, 45 ventajosamente, estos drivers comparan los potenciales de fase φ1, φ2 , φ3 del alternador-motor de arranque con el potencial de masa del puente rectificador para el control del transistor 12 y con el
potencial de salida Ua del puente rectificador para el control del transistor 11, y por otro lado, un circuito de gestión 2 de los drivers 10, 20 y 30.
[0055] Las ramas del puente rectificador, así como los drivers que las pilotan, forman una primera etapa 100b del módulo de la invención. El circuito de gestión 2 constituye una segunda etapa 100a.
[0056] El driver 10 está conectado, a la salida, a las rejillas de los dos transistores 11 y 12. Este driver 5 10 está él mismo conectado, por su entrada, al circuito de gestión 2.
[0057] Cada driver 10, 20 y 30 está controlado por el mismo circuito de gestión 2. Para ello, cada driver recibe a la entrada diferentes señales provenientes del circuito de gestión 2. Estas señales se representan en la figura 3.
[0058] Estas señales están repartidas en dos categorías: 10
- las señales indicadas a la izquierda del driver: son las señales provenientes del circuito de gestión; y
- las señales indicadas a la derecha del driver: son las señales recibidas o transmitidas a la unidad de potencia, es decir a los transistores que pilota el driver.
[0059] Una de las señales recibidas del circuito de gestión es la alimentación boost, denominada ALG, que es la tensión de alimentación suministrada por una fuente auxiliar a las rejillas de los transistores 11 15 y 12. El driver también recibe, del circuito de gestión, unas señales de sensor SC que son unas informaciones suministradas por los sensores de posición del rotor del alternador-motor de arranque para indicar la posición del rotor de la máquina eléctrica giratoria. El circuito de control también suministra al driver una información VD de validación del modo motor de arranque y una información VA de validación del modo alternador. Estas dos últimas señales permiten al driver saber si el alternador-20 motor de arranque debe trabajar, en un instante preciso, como un alternador o como un motor de arranque.
[0060] En esta figura 3, se han representado también las señales recibidas y transmitidas a la unidad de potencia, es decir a los transistores 11 y 12 del puente rectificador. El driver recibe el potencial de alimentación Ua del alternomotor de arranque, a saber el potencial de la alimentación de la red de a 25 bordo. También recibe una información MUa que es la entrada de medida del potencial de esta línea Ua. El driver suministra a la salida una señal GHS que es la señal de control de la rejilla del transistor de potencia 11. El driver también recibe la entrada de fase PH proveniente del alternador-motor de arranque así como la medida MPH del potencial de la entrada de fase. El driver también suministra a la salida el control GLS de la rejilla del transistor de potencia 12. Finalmente, el driver recibe el potencial de 30 la masa GND así como la medida MGND del potencial de la masa.
[0061] En la figura 4, se ha representado un driver 10, 20, 30 del módulo de control y de potencia 100 de la invención, con sus diferentes componentes y sus diferentes conexiones. En esta figura 4, el alternador-motor de arranque 3 suministra una señal de fase φ1 a los transistores low side 12 y high side 11 así como a la entrada PH del driver. También suministra la medida de fase al driver 10 en su entrada 35 MPH.
[0062] En esta figura 4, las entradas de las medidas MPH MGND y MUA se han representado a la izquierda del driver por una simple cuestión de simplificación de la figura. En la práctica, tal como se muestra en la figura 3, estas tres entradas están colocadas en el lado derecho del driver, es decir en el lado de la unidad de potencia. 40
[0063] El transistor 12 está conectado a la masa GND así como a la entrada MGND del driver. El transistor 11 está conectado a la línea de tensión Ua así como a la entrada MUa del driver.
[0064] Dos comparador C11 y C12 están conectados, respectivamente, entre las entradas MUa y MPH y entre las entradas MPH MGND del driver. La señal de salida del comparador C11 suministra un valor de comparación entre el valor de la fase MPH y el valor de la tensión de referencia MUa. La señal de salida 45 del comparador C12 suministra un valor de comparación entre el valor de la fase MPH y el valor de la masa MGND. Estos valores de comparación son a continuación tratados numéricamente por un circuito lógico 13 para deducir de ellos si es la rejilla del transistor 11 y/o la rejilla del transistor 12 las que deben ser cargadas y/o descargadas. Las rejillas G11 y G12 de los transistores de potencia respectivos 11 y 12 son cargados y descargados por unas fuentes de corriente, respectivamente, S11 y S12. Las fuentes de 50 corriente S11 están hechas, por ejemplo, a partir de dos transistores SHC y SHD. Las fuentes de corriente S12 están hechas, por ejemplo, a partir de dos transistores SLC y SLD. De este modo, cada transistor constituye una fuente de corriente.
[0065] La entrada ALG es un potencial elevado, suministrado por el circuito de gestión 2 para cargar correctamente la rejilla de los transistores de potencia 11 y 12, mediante fuentes de corriente S11 y S12. Este potencial ALG puede ser, por ejemplo: ALG = Ua + 16 voltios
[0066] El funcionamiento del driver de la figura 4 es el siguiente: en modo motor de arranque, unos sensores de posición, colocados sobre el rotor del alternador-motor de arranque que trabaja como 5 máquina síncrona, da la posición del rotor. Las señales de los sensores son transmitidas al circuito de gestión 2 que las trata y las aplica a las entradas SC de los drivers. Las rejillas G11 y G12 de los transistores 11 y 12 están controladas en función de las señales recibidas en la entrada SC, mediante el circuito lógico 13 y unas fuentes de corriente S11 y S12.
[0067] En modo alternador, los transistores de potencia 11 y 12 funcionan en rectificación síncrona, es 10 decir que los comparadores C11 y C12 detectan el nivel de fase en la entrada MPH, con respecto al potencial de masa en la entrada MGND y al potencial de salida en la entrada MUa. El resultado de esta comparación es aplicado a las rejillas G11 y G12 mediante el circuito lógico 13 y unas fuentes de corriente S11 y S12.
[0068] El modo alternador o motor de arranque es seleccionado en el driver por las entradas lógicas 15 respectivas VA y VD. Por ejemplo, cuando se selecciona el modo alternador, la entrada VA recibe una señal lógica a 1 y la entrada VD una señal a 0. E inversamente cuando se selecciona el modo motor de arranque. El nivel lógico 1 es, por ejemplo, una tensión de 5 voltios y el nivel lógico 0 una tensión nula.
[0069] Las entradas de las medidas de la fase MPH, del potencial MUa y de la masa MGND permiten evitar los efectos de las perturbaciones creadas por las corrientes que circulan por las conexiones PH, 20 Ua y GND. Estas perturbaciones pueden ser provocadas, por ejemplo, por la resistencia de las conexiones entre componentes entre sí o en el sustrato de la tarjeta electrónica.
[0070] Al estar cada driver situado a proximidad de los potenciales PH, VA, GND a medir, las entradas de medida MPH, MVA, MGND utilizan conexiones de longitud reducida, lo cual disminuye aún más la sensibilidad de estas entradas con respecto a las perturbaciones que pueden transitar por estas 25 conexiones lo cual justifica aún más la arquitectura propuesta según la invención.
[0071] En cambio, el circuito de gestión 2 puede ser alejado de los drivers puesto que solamente transmite potenciales poco críticos (alimentación ALG, niveles lógicos VA, VD, SC) contrariamente a las entradas de medida (MPH, MVA, MGND).
[0072] Las rejillas de los transistores 11 y 12 deben poder ser llevadas a unos potenciales superiores al 30 potencial Ua de salida del alternador-motor de arranque. Con este objetivo, el circuito de control suministra en el borne ALG una tensión Ua + 16 voltios, +/- 1 que permite alimentar las rejillas G11 y G12 de los transistores 11 y 12. Si la tensión en el borne ALG no es suficiente, entonces se abren los transistores de potencia 11 y 12.
[0073] El funcionamiento del módulo de control y de potencia 100 de la invención se va a describir 35 ahora. En modo reposo, es decir cuando el vehículo está parado y la llave de contacto está abierta (es decir no girada en la cerradura del conmutador de encendido), entonces el transistor 11 se abre mientras que el transistor 12 se cierra. Esta condición se obtiene cuando ambas entradas lógicas VD y VA están al nivel 0. Cuando el motor del vehículo se para y se abre llave de contacto, el circuito de gestión 2 está inactivo y no puede suministrar la tensión Ua + 16 voltios en la entrada ALG del driver. 40 Consecuentemente, se aplica a la rejilla G12 del transistor 12 una tensión cuyo valor mínimo es Ua - 1 voltios.
[0074] En otros términos, cuando se abre la llave y que VD y VA están a 0 entonces la tensión de rejilla del transistor 11 es inferior o igual a 0,2 voltios y la tensión de rejilla del transistor 12 es superior a Ua - 1 voltios. En otros términos, el transistor 12 se cierra mientras que el transistor 11 se abre, lo cual 45 mantiene el potencial del estator al potencial de masa.
[0075] La corriente consumida por el driver, en estas condiciones, es inferior a 10 micro-amperios, a 25° C.
[0076] Cuando el vehículo está parado y se gira la llave de contacto en la cerradura del conmutador de encendido (es decir la llave de contacto está cerrada) entonces ello provoca la puesta en marcha del 50 circuito de control 2. Entonces este circuito de gestión 2 se pone activo y puede suministrar la tensión Ua + 16 voltios en la entrada ALG del driver. En estas condiciones, el potencial de rejilla G11 del transistor 12 queda limitado a 15 +/- 1 voltios. Dicho de otro modo, cuando se cierra la llave y que VD y VA están a
0, entonces la tensión de rejilla del transistor 11 permanece inferior o igual a 0,2 voltios y la tensión de rejilla del transistor 12 es igual a 15 +/- 1 voltios.
[0077] En modo motor de arranque, ya no están las dos entradas de validación VD y VA a 0. El modo motor de arranque hace intervenir también a la entrada de la señal del sensor SC. Así, en modo motor de arranque, el puente rectificador funciona como un ondulador. Cada rama del puente rectificador se 5 sincroniza con la señal del sensor SC, aplicada al driver correspondiente. El modo de funcionamiento como ondulador se obtiene cuando VD está a 1 y la entrada VA está a 0.
[0078] De este modo, si SC = 0 y VA = 0 y VD = 1, entonces la tensión de rejilla G11 del transistor 11 es inferior a 0,2 voltios y la tensión de rejilla G12 del transistor 12 es igual a 15 +/- 1 voltios. Al contrario, si SC = 1 y VA = 0 y VD = 1, entonces la tensión de rejilla G11 del transistor 11 es igual a 15 +/- 1 volt y la 10 tensión de rejilla G12 del transistor 12 es inferior a 0,2 voltios. El circuito de control y de potencia 100 funciona entonces como ondulador, estando las tensiones aplicadas solamente a las fases Ph1, Ph2 y Ph3 ligadas a la posición del rotor en función de las señales SC1, SC2 y SC3 suministradas por los sensores de posición tras el tratamiento por el circuito de gestión 2.
[0079] En modo alternador, el puente rectificador funciona en rectificación síncrona. Esta función se 15 activa cuando la entrada de validación VA está a 1 mientras que la entrada VD está a 0. En este caso, los comparadores C11 y C12 del driver comparan, por un lado, la tensión de fase PH con la tensión Ua y, por otro lado, la tensión de fase PH con el potencial de masa GND. El resultado de la comparación permite abrir y/o cerrar los transistores 11 y 12 en sincronismo con las corrientes que circulan por los devanados inducidos del alternador-motor de arranque. El efecto en las rejillas de los transistores 11 y 20 12 es el siguiente:
- Si PH > Ua y VD = 0 y VA = 1 entonces la tensión de rejilla G11 del transistor 11 es igual a 15 +/- 1 voltios y la tensión de rejilla G12 del transistor 12 es inferior a 0,2 voltios, y consecuentemente: el transistor 11 se cierra y el transistor 12 se abre.
- Si Ua > PH > GND y VD = 0 y VA = 1 entonces la tensión de rejilla G11 del transistor 11 es inferior a 25 0,2 voltios y la tensión de rejilla G12 del transistor 12 es también inferior a 0,2 voltios, y consecuentemente: los transistores 11 y 12 se cierran.
- Si GND > PH y VD = 0 y VA = 1 entonces la tensión de rejilla G11 del transistor 11 es inferior a 0,2 voltios y la tensión de rejilla G12 del transistor 12 es igual a 15 +/- 1 voltios y consecuentemente: el transistor 12 se cierra y el transistor 11 se abre. 30
[0080] En modo de rectificación clásica, el circuito de control 2 puede controlar la abertura de todos los transistores de potencia 11, 12, 21, 22, 31 y 32 del puente rectificador para suprimir la rectificación síncrona. Este modo de funcionamiento se obtiene cuando las dos entradas de validación VD y VA están en el nivel lógico 1. La rectificación se efectúa entonces por los diodos característicos de la tecnología 35 de los transistores MOS.
[0081] En este caso, cuando VD = 1 y VA = 1 entonces la tensión de rejilla G11 del transistor 11 y la tensión de rejilla G12 del transistor 12 son inferiores cada una a 0,2 voltios.
[0082] Las tensiones de rejilla de los transistores de potencia 11 y 12 son controladas por unas fuentes de corriente constante, no representadas en la figura por razones de simplificación. El control del cierre 40 se realiza por una corriente de carga de rejilla de 100 miliamperios, por ejemplo, y el control de la abertura por una corriente de descarga de rejilla de 400 miliamperios, por ejemplo.
[0083] En la figura 5, se ha representado un ejemplo de integración del módulo de control y de potencia de la invención, por detrás de un alterno-motor de arranque. Efectivamente, el hecho de utilizar un único driver para controlar los dos transistores de una misma rama del puente rectificador permite disminuir el 45 número de conexiones hacia la unidad de gestión 2.
[0084] En particular, el driver está hecho de manera que, por un lado, comprenda únicamente conexiones que van hacia la unidad de potencia y, por otro lado, únicamente conexiones que van hacia el circuito de gestión 2. De esta manera, el driver puede conectarse fácilmente a proximidad de los transistores de potencia que pilota. Además, en este ejemplo de realización, solamente son necesarias 50 cuatro conexiones entre un driver y el circuito de gestión 2, siendo además tres de estas cuatro conexiones comunes a todos los drivers. Por lo tanto, resulta fácil separar el circuito de gestión 2 de los drivers. El tamaño del circuito de gestión 2 resultante de esta separación se encuentra así muy
claramente reducido. Entonces el circuito de gestión 2 puede ser integrado en otro equipamiento del vehículo.
[0085] En el ejemplo de la figura 5, el módulo de control y de potencia 100 está integrado por detrás del alterno- motor de arranque. En la figura 5, se aprecia la cara trasera de un alterno-motor de arranque con sus salidas de fases y su rotor. En el caso de esta figura 5, cada driver está posicionado en la 5 vecindad de los transistores de potencia que controla, estando el conjunto situado a proximidad de una de las salidas de fase del alternador-motor de arranque. Por ejemplo, el driver 10 está conectado justo al lado de los transistores 11 y 12 de la rama B1 del puente rectificador, estando el conjunto de transistores y driver colocado a proximidad de la salida de fase φ1 del alternador-motor de arranque. Asimismo, el driver 20 y los transistores 21 y 22 de la rama B2 del puente rectificador están colocados al lado de la 10 salida de fase φ2 y el driver 30 y los transistores de la rama B3 están colocados al lado de la salida de φ3 del alternador-motor de arranque.
[0086] En el ejemplo de la figura 5, cada rama del puente rectificador comprende varios transistores high side y varios transistores low side. Efectivamente, como es clásicamente el caso, varios transistores (a menudo 2 a 4) están conectados en paralelo de tal manera que puedan formar un transistor de potencia 15 más elevada. Ya haya un único transistor de potencia o varios transistores conectados en paralelo, el funcionamiento es idéntico al que se acaba de describir.
[0087] El extremo del árbol 4 (esquematizado por un círculo en la figura 5) que lleva el rotor de la máquina eléctrica giratoria comprende unos sensores de posición 5 que suministran indicaciones acerca la posición del rotor al circuito de gestión 2. Estas informaciones de posición del rotor son tratadas por el 20 circuito de gestión 2 y luego transmitidas a las entradas SC de los drivers 10, 20 y 30.
[0088] Ventajosamente, las conexiones realizadas entre la unidad de gestión 2 y los diferentes drivers forman un arco de círculo posicionado alrededor del árbol 4 que lleva el rotor.
[0089] En el caso de la figura 5, el módulo de control y de potencia 100 está integrado en la caja del alterno- motor de arranque. Este conjunto también puede ser integrado en otro equipamiento del 25 vehículo, tal como en la caja de gestión de carga de la batería.
[0090] También es posible integrar únicamente la unidad de potencia con sus drivers 10, 20 ,30 respectivos y colocar el circuito de gestión 2 en una caja exterior al alternador-motor de arranque. Por ejemplo, el circuito de gestión 2 puede ser integrado en la caja de la batería o bien en la caja de gestión de la batería o también en la caja de gestión de los consumidores (body controller). 30
[0091] En otro modo de realización, el módulo de control y de potencia 100 está integrado en una caja independiente, exterior al alternador-motor de arranque pero más compacto que en el estado de la técnica.
[0092] La figura 6 ilustra un ejemplo de realización de la primera etapa 100b de un módulo de control y de potencia 100 según la invención. Tal como se ha descrito anteriormente, esta primera etapa 35 comprende para cada uno de los brazos de rectificación, correspondientes cada uno a una fase del estator, un driver 10 de medida y de control así como los dos transistores de potencia. De este modo, si se considera un primer brazo de puente de rectificación o de control se tiene el driver 10 así como los dos transistores de potencia 11 y 12 anteriormente descritos.
[0093] Según la invención, esta primera etapa de control y de potencia está ventajosamente realizada 40 en una caja independiente. Al ser los tres brazos del puente idénticos, es posible utilizar una caja de potencia idéntica para cada uno de los brazos de puente.
[0094] Tal como se ve en la figura 6, que muestra una primera etapa de módulo de control y de potencia según una vista en alzado, los componentes electrónicos de potencia 11 y 12 están colocados en unas pistas metálicas 104. 45
[0095] Ventajosamente, la tecnología utilizada es la tecnología llamada de soldadura de chip o chip desnudo en la cual el componente, desprovisto de caja de protección está directamente fijado a un soporte. Efectivamente, esta caja electrónica, colocada bajo el capó motor del vehículo automóvil está sometido a elevadas restricciones térmicas y hay que evitar utilizar componentes en caja de plástico. Ventajosamente, es por lo tanto preferible utilizar componentes en caja metálica o componentes 50 montados según la tecnología llamada de soldadura de chip en la cual el componente está fijado a una pista metálica. La red obtenida con el conjunto de las pistas metálicas constituye el denominado lead-frame.
[0096] Para controlar las fases del devanado de la máquina eléctrica en modo motor de arranque, es necesario inyectar corrientes muy elevadas. Estas corriente pueden alcanzar un valor de aproximadamente 1000 Amperios cuando el dispositivo funciona bajo una tensión de red de a bordo tradicional de aproximadamente 12 Voltios. Así, los transistores low-side y high-side 11 y 12 pueden estar constituidos por la colocación en paralelo de al menos dos transistores de potencia 5 respectivamente 11a, 11b y 12a, 12b.
[0097] Ventajosamente el módulo de potencia 100b comprende una termistancia 102 (sensor de temperatura) accesible por las conexiones TH1, TH2.
[0098] El driver 10 está sometido a temperaturas claramente inferiores a aquellas presentas al nivel de los transistores de potencia. Lo mismo ocurre con las pistas que constituyen las señales de control o de 10 medida ALG, SC, VD, GLS, GHS, TH ... en las funcionalidades descritas más arriba.
[0099] Al hacer intervenir el control de un alternador-motor de arranque corrientes muy elevadas, se le plantean muchos problemas de concepción al experto en la materia para realizar un control de reducida ocupación de espacio y capaz de repartir las corrientes y la temperatura de manera equilibrada en el seno del módulo. 15
[0100] Así, según la invención, cada módulo, correspondiente a un brazo de puente, está ligado a cada una de las fases y funciona de manera independiente sin ser atravesado por las corrientes provenientes de las otros módulos. De este modo la pista que lleva la salida Ua está conectada en un único punto a un conductor de potencia que reúne las corrientes provenientes de todos los módulos. Por lo tanto, cada uno de los módulos trabaja de manera independiente, sin ser atravesado o perturbado por las corrientes 20 relativas a los otros módulos. Por otro lado, los transistores de potencia 11a y 12a están ventajosamente ensamblados de manera perfectamente simétrica en la pista metálica con respecto a la entrada de fase φ1. De este modo se obtiene un reparto de corriente perfectamente equilibrado. Asimismo para los transistores de potencia high-side 12a y 12b, estos están montados sobre su pista metálica de manera lo más simétrica posible por las mismas razones. Esto es muy importante para no desequilibrar las 25 corrientes en los transistores de potencia que deben trabajar en paralelo con corrientes idénticas. De este modo, para obtener un módulo de potencia bien equilibrado en corriente según la invención y tal como se representa en la figura 6, los transistores de potencia low-side y high-side están montados de manera sensiblemente perpendicular entre sí. Esta configuración presenta además la ventaja de realizar todas las conexiones por wire-bonding sin hacer ningún recubrimiento por encima de pistas de señal o 30 de potencia cualquiera. De este modo, todas las conexiones están hechas con conductores 101 de corta longitud lo cual presenta la ventaja de obtener un módulo fiable resistente en especial a las vibraciones. Efectivamente, el entorno automóvil es muy vibratorio, y los hilos de conexión por bonding están sometidos a muchas vibraciones que pueden romperlos y contribuir al malfuncionamiento del sistema alternador-motor de arranque. La reducción al máximo de la longitud de estos hilos de conexión 35 aumenta su frecuencia de resonancia lo que los vuelve insensibles a las vibraciones aplicadas a los módulo de potencia.
[0101] Tal como se ha indicado antes, un objetivo de la invención es realizar un control para alternador-motor de arranque compacto con un elevado poder de refrigeración que presente a la vez una elevada fiabilidad de funcionamiento en transcurso del tiempo. 40
[0102] Para realizar un tal módulo de potencia capaz de hacer circular corrientes que pueden alcanzar aproximadamente 1000 amperios, el estado de la técnica propone algunas soluciones.
[0103] El módulo de potencia podría ser realizado según la tecnología conocida de sustrato de tipo DBC (siglas de « Direct Bounded Copper »), que comprende tres capas. Una primera capa está constituida por una pista metálica grabada que constituye las conexiones de un circuito eléctrico, una segunda capa 45 intermedia es una placa de material aislante eléctricamente tal como una cerámica, por ejemplo óxido de alúmina, y una tercera capa es una placa metálica constituida por cobre o cobre niquelado. Se obtiene así una estructura sándwich cobre-alúmina-cobre.
[0104] El conjunto constituido por el sustrato de tipo DBC y componentes electrónicos de potencia soldados o pegados es a su vez soldado a una placa de cobre, que constituye un soporte mecánico y 50 disipador térmico. Con esta tecnología, las pistas de cobre presentan un reducido espesor de manera que para hacer pasar elevadas corrientes, es necesario aumentar considerablemente la superficie de las pistas lo cual aumenta mucho la ocupación de espacio del módulo de potencia. Además, esta tecnología no es aplicable a las aplicaciones que recurren a elevadas corrientes puesto que la capacidad térmica ofrecida por el reducido espesor del cobre no es suficiente. Por otro lado, es muy difícil realizar formas 55
particulares, tales como formas redondeadas que se adaptan más especialmente para integrarse en aplicaciones tales como, por ejemplo, la parte trasera de una máquina eléctrica giratoria debido a la fragilidad de la alúmina. Por otro lado, la alúmina es poco resistente a las vibraciones, tales como las que se presentan en el interior de un bloque motor de vehículo automóvil.
[0105] El sustrato puede también ser de tipo SMA (Sustrato Metálico Aislado). En este caso, la placa de 5 cerámica se sustituye por una placa de resina, que puede soportar una primera capa constituida por una pista metálica de cobre muy fina. La tercera capa de disipación térmica puede en este caso estar constituida por una placa metálica de aluminio o de cobre.
[0106] En el caso en que el sustrato utilizado es un sustrato de tipo DBC, el módulo de potencia es robusto y soporta una alta potencia pero a un precio de coste elevado. En el caso de un sustrato de tipo 10 SMI, la pista metálica recortada puede ser más compleja y se puede disponer un mayor número de componentes electrónicos de potencia en este, pero el módulo es menos resistente a las elevadas potencias y a las restricciones de entorno severas. Sin embargo, es posible con la tecnología SMI añadir una interfaz suplementaria de cobre, interpuesta entre el chip y la pista metálica de cobre fina para permitir una mejor evacuación del calor. Esta solución, de realización compleja, es poco satisfactoria 15 desde un punto de vista económico.
[0107] En los dos casos, el camino térmico entre los componentes electrónicos de potencia y unos medios de refrigeración exteriores al módulo de potencia es largo puesto que necesita atravesar al menos las numerosas capas del sustrato que comprenden estas dos tecnologías.
[0108] La invención se propone dar remedio a los inconvenientes de los módulos de potencia clásicos, 20 suministrando un módulo de potencia cuya fabricación es poco costosa, y cuya estructura permite una refrigeración eficaz con ayuda de medios de refrigeración exteriores y gracias al reducido número de interfaces térmicas a atravesar.
[0109] Tal como se ha representado en la figura 7 el módulo de potencia comprende pistas metálicas de potencia 104 destinadas a recibir por ejemplo a los componentes de potencia 11a y 11b conectados a la 25 salida de fase del devanado del estator de la máquina eléctrica. Esta misma pista metálica puede también llevar una termistancia 102 para apreciar la temperatura del módulo. Este módulo de potencia, tal como se ha descrito antes puede comprender otras pistas metálicas de potencia 104. Tal como se ha representado en la figura 7, otra pista metálica de potencia lleva el componente de potencia 12 conectado a la salida +Ua en nuestro ejemplo de realización. 30
[0110] Ventajosamente, estas pistas metálicas están hechas a partir de una misma placa metálica conductora en la cual las pistas metálicas están hechas por ejemplo por estampado. Ventajosamente, y para obtener un módulo compacto según la invención, las pistas metálicas hechas a partir de la placa metálica, preferentemente de cobre, es de espesor elevado para el paso de las corrientes elevadas. Así, el espesor de estas pistas puede variar entre 0,6 mm y 2mm. Las técnicas usuales precitadas no 35 permiten obtener pistas de un tal espesor en el seno del propio sustrato. Efectivamente los espesores usualmente utilizados para la realización de pistas apenas sobrepasan los 400μm de espesor. Por razones evidentes, no es concebible realizar pistas de un tal espesor empleando operaciones de grabado clásicas.
[0111] Para asegurar un buen posicionamiento de las pistas las unas con respecto a las otras, se 40 realizan unos puentes metálicos durante la operación de estampado. Obviamente, estos puentes metálicos se suprimirán durante una operación de restablecimiento del campo magnético que será realizada al final del procedimiento.
[0112] Ventajosamente para simplificar la realización de este módulo de potencia, las pistas metálicas de reducida potencia destinadas por ejemplo a las señales de control pueden también realizarse a partir 45 de esta placa metálica de gran espesor, realizándose sus posicionamientos también mediante puentes metálicos. El conjunto de estas pistas metálicas constituye el lead-frame.
[0113] Con la finalidad de obtener un lead-frame que presente una buena cohesión mecánica, es necesario disponerlo con un dispositivo para constituir un soporte. Además, este soporte debe ser capaz de evacuar eficazmente el calor emitido por el paso de las corrientes elevadas. Así, según la invención, 50 se propone inyectar una resina 107 en los espacios dejados libres entre las pistas metálicas. Esta operación puede ser fácilmente realizada colocando el lead-frame entre dos placas que constituyen el molde para la inyección. Así, tras la operación de inyección de la resina todos los intersticios entre las pistas quedan ocupados por resina. La operación de restablecimiento del campo magnético puede ser realizada tras esta operación. 55
[0114] Ventajosamente, esta resina será de tipo termoplástico tal como el PPS (polisulfuro de fenileno) o PA 6.6 (poliamida 6.6) o PBT (tereftalado de polibutileno). El PPS presenta además la ventaja de no ser inflamable (norma UL94V0).
[0115] Para aumentar la cohesión mecánica del soporte formado por el lead-frame y la resina, los moldes pueden comprender escotaduras con la finalidad de que la resina cubra localmente las pistas 5 metálicas a lo largo de una porción reducida 140 tal como se ve en la figura 8. Con el mismo espíritu, el borde de las pistas metálicas puede presentar formas particulares, tal como un bisel 141 para asegurar un mejor anclaje de la resina.
[0116] Tras la operación de restablecimiento del campo magnético, los componentes, en especial los componentes de potencia, pueden ser solidarizados con las pistas metálicas por ejemplo por soldadura 10 según un procedimiento de calefacción por láser o por horno (convección o infrarrojo). Esta soldadura permite un contacto eléctrico y térmico entre el componente y la pista metálica.
[0117] Así, según la invención, y tal como se ilustra en la figura 8, se obtiene un módulo electrónico de potencia en el cual las pistas metálicas, que llevan en especial los componentes de potencia 117, son accesibles desde el exterior por las caras opuestas 114 a las que llevan dichos componentes. 15
[0118] El soporte del módulo de potencia según la invención está hecho de manera tal que al menos las pistas metálicas de potencia sean en parte accesibles por sus caras superior e inferior, estando la cara superior destinada a recibir el componente electrónico de potencia y la cara inferior 114 destinada a cooperar con un dispositivo de refrigeración tal como el disipador 113 ilustrado en la figura 7. Ventajosamente, las partes de las caras inferiores de las pistas metálicas accesibles están al nivel de los 20 componentes de potencia que llevan en sus caras opuestas superiores para obtener una buena refrigeración de dichos componentes de potencia.
[0119] Con la finalidad de asegurar un buen contacto térmico entre estas caras 114 y la cara superior 115 del disipador 113, está previsto poner un elemento 108 ventajosamente elástico termoconductor y eléctricamente no conductor para por un lado evacuar bien el calor, y por otro lado, para aislar 25 eléctricamente las pistas metálicas entre sí. Un tal elemento puede por ejemplo ser un tejido de vidrio impregnado con una resina epoxi o poliamida (TVI) o una resina termoplástica termoconductora de cambio de fase. También puede convenir un material termoconductor y aislante eléctrico que presente dos caras adhesivas o una cola termoconductora 108 provista de bolas de vidrio que hacen de traviesas. La resina de cambio de fase presenta la ventaja de fluir bajo la acción del calor. Así, si el radiador o la 30 cara inferior del módulo de potencia presenta defectos de plano, entonces esta resina de cambio de fase es capaz de colmatar estas irregularidades. Ventajosamente, las pistas que deben salir del módulo para comunicarse con el exterior presentan ventajosamente un codo 118 orientado hacia arriba del módulo para alejarlas de la superficie superior 115 del disipador 113.
[0120] Un tal módulo, correspondiente a cada uno de los brazos de puente puede tener que ser 35 fabricado en cantidades muy grandes. En este caso, deberá presentar una cohesión mecánica muy grande conservando al mismo tiempo sus aptitudes de evacuación del calor. Así, tal como se ilustra en la figura 7, está previsto colocar bajo este módulo de potencia una placa metálica 109 que hace de base para el potencial de masa. Esta base es mantenida en una cintura aislante 110 realizada ventajosamente por sobremoldeado. Por razones de resistencia mecánica, esta cintura está 40 ventajosamente hecha de PPS. Un capó está fijado a esta cintura que por las mismas razones es también de PPS.
[0121] Este capó está fijado por ejemplo mediante tornillos 119 que penetran en la cintura 110. En otros modos de realizaciones, este capó puede ser fijado por ejemplo por pegado o por medios de soldadura tal como la soldadura por ultrasonidos o por fricción. 45
[0122] En el interior del módulo de potencia, bajo el capó 105 del módulo de potencia, se puede depositar un material de relleno 120 para rellenar los espacios libres alrededor de los componentes electrónicos y entre las conexiones filares por ejemplo de tipo wire bonding. Este material 120 de relleno, aparte de su función de estanqueidad, presenta la ventaja de reforzar la cohesión mecánica del soporte constituido por las pistas metálicas y la resina que las envuelve. 50
[0123] En el modo de realización ilustrado en la figura 7 un aislante eléctrico y termoconductor está colocado entre la base metálica 109 y la cara inferior 114 de las pistas metálicas. Tal como se la descrito anteriormente en la figura 8 este aislante 108 eléctrico termoconductor puede ser TVI o una resina termoplástica termoconductora de cambio de fase. Ventajosamente, este aislante está pegado por sus dos caras, por un lado por el lado de las pistas metálicas y por otro lado por el lado de la base metálica 55
109. Así, esta base garantiza una protección eficaz de las pistas metálicas y permite así obtener un módulo de buena cohesión mecánica y de cómoda manipulación.
[0124] Esta base 109 está hecha de una materia termoconductora y forma parte del elemento disipador en contacto con la cara inferior 114 de las pistas metálicas que hay que refrigerar.
[0125] Tal como se ve en la figura 7 un dedo 106, ventajosamente proveniente de materia del capó de 5 protección 105, se apoya contra al menos una pista metálica. En el caso en que se introduce un material de relleno 120 por encima de los componentes electrónicos, entonces el material de relleno se dispone alrededor de este dedo.
[0126] Este dedo contribuye, por un lado, a asegurar una buena cohesión mecánica del conjunto de este módulo de potencia por formación de un módulo rígido, y por otro lado, este dedo, que presiona contra la 10 pista metálica durante la fijación del capó por ejemplo por atornillado, provoca un ligero abombamiento 121 de la cara inferior 122 de la base metálica del módulo de potencia.
[0127] Así según la invención, este abombamiento de la cara inferior 122 del módulo de potencia también contribuye a una buena evacuación del calor hacia el disipador. Efectivamente, cuando el módulo de potencia es fijado por ejemplo por atornillado al disipador 113 al nivel de los agujeros de 15 atornillado 111 entonces el abombamiento, bajo la presión de atornillado garantiza un perfecto bloqueo del módulo de potencia contra el elemento disipador 113 que garantiza de este modo un buen contacto eléctrico entre la base 109 y el disipador 113. El agujero de atornillado 111 que pasa según un modo de realización a través de un agujero 112 en la base, puede también ser realizado por sobremoldeado por su parte superior de PPS para resistir las fuerzas de atornillado. 20
[0128] Como variante, un material termoconductor tal como TVI, puede colocarse entre el radiador y el módulo de potencia. En este caso, el contacto a masa se hará por un medio de conexión eléctrica, tal como un borne, que una la base 109 al nivel de la escotadura 112 hacia el capó conector, pasando este medio por ejemplo a través de un agujero 606 del capó. Evidentemente, este borne se aislará eléctricamente del disipador 113. 25
[0129] Como variante, este dedo 106 puede ser reemplazado por una pared o una porción de murete moldeada sobre una parte de las pistas durante la operación de moldeado de la cintura 110. Obviamente, la altura de este murete será determinada de manera que la operación de fijación del capó 105 ejerza una presión suficiente sobre este murete para provocar un ligero abombamiento de la base 109. 30
[0130] Los componentes de potencia 11a y11 b están conectados entre la masa y la salida de fase del devanado estatórico. En modo motor de arranque, vehiculan corrientes muy elevadas. Las conexiones a la masa deben ser lo más cortas posible para limitar los calentamientos. Una solución consistiría por ejemplo en llevar salientes de masa en la cintura 110 y realizar esta conexión hacia estos salientes. Sin embargo, la longitud de estos hilos sería bastante larga. 35
[0131] Otra solución visible en la figura 7 consiste en alcanzar la masa directamente a partir de la placa metálica 109 que hace de base.
[0132] Según un primer modo de realización tal como se ve en las figuras 9 y 10, los abultamientos 123 están practicados en la base. Estos abultamientos están destinados a recibir a los hilos de conexión 126 para la formación del circuito de potencia. Estas conexiones son ventajosamente de tipo wire-bonding. 40 Durante la realización de moldeado de la resina al nivel de las pistas metálicas, hay que prever evidentemente unas escotaduras 124 desprovistas de resina para autorizar el paso de los salientes o abultamiento 123 hacia arriba. Asimismo, el aislante 108, tal como el TVI precitado, debería ventajosamente recortarse previamente para poder ser posicionado alrededor de estos salientes 123. Una tal configuración presenta la ventaja de tener hilos de conexión de corta longitud. 45
[0133] Como variante y tal como se ilustra en la figura 11, se prevé una abertura en la resina 107 y en el aislante 108 para alcanzar directamente la base metálica 109 que constituye la masa. Esta solución permite eliminar los abultamientos 123.
[0134] La figura 12 ilustra un modo de realización de un módulo de potencia 250 para alternador-motor de arranque que integra toda la electrónica de potencia de los tres brazos de puente del circuito de 50 control y de rectificación del alternador-motor de arranque. Así, la referencia 200 representa un sub-módulo de potencia. Este sub-módulo corresponde a la electrónica de potencia de un brazo de puente dedicado a una salida de fase del devanado del estator de la máquina eléctrica. El lead-frame de cada uno de estos sub-módulos corresponde por ejemplo al descrito en la figura 6.
[0135] Este modo de realización presenta la ventaja de ser económica por un lado, por el número de piezas a colocar en el dispositivo de refrigeración, y por otro lado, en términos de facilidad de ensamblado.
[0136] Ventajosamente, cada uno de estos sub-módulos está separado por un tabique 201. Este tabique 201, así como la cintura periférica 110, se realizan ventajosamente durante la misma operación de 5 sobremoldeado. Ventajosamente, estas paredes y esta cintura encierran unos salientes de conexión 202 y 203. Tal como se ve en las figuras 7 y 12, los salientes 203 orientados hacia arriba del módulo se declinan en salientes 203a de masa, en los salientes 203b de B+ o Ua correspondientes a la tensión de la red de a bordo y en los salientes 203c para las señales de potencias reducidas. Los salientes 202 están orientados hacia las pistas metálicas de potencia 104 y de control 130. Estos salientes 202 están 10 conectados a las pistas metálicas precitadas por unas conexiones filares de tipo wire-bonding. Para conectar las pistas metálicas de potencia a los salientes 202 correspondientes, se prevé disponer varias conexiones filares en paralelo para vehicular la corriente sin calentamiento excesivo.
[0137] Los salientes 205 de potencia están directamente conectados a los hilos salidas de fase del devanado del estator. Este saliente 205 está sometido a fuertes vibraciones durante el funcionamiento 15 de la máquina eléctrica giratoria. Las conexiones filares 204 que conectan el saliente 205 a través del saliente 202 correspondiente constituyen un desacoplamiento mecánico y térmico con el sub-módulo de potencia que contribuye a aumentar la fiabilidad del módulo de potencia.
[0138] Estos salientes 202 desembocan hacia arriba con el fin de poder ser accesibles al nivel de los salientes 203. Ventajosamente, los salientes 202 y 203 están realizados directamente a partir de las 20 pistas metálicas que constituyen el Lead frame del módulo electrónico. Al ser estas pistas metálicas de gran espesor, los salientes 203 presentarán una buena rigidez que facilitará su colocación con vistas a una conexión externa, por ejemplo mediante un capó 511 provisto de las pistas metálicas.
[0139] Un tal módulo puede fijarse directamente a un disipador externo 13.
[0140] Según un primer modo de ensamblado, está previsto fijar, por ejemplo por atornillado, la cintura 25 110 y las paredes 201 al disipador externo. En las tres zonas dedicadas a cada uno de los sub-módulos 200, se deposita en el disipador externo una interfaz térmica y no conductora. Ventajosamente, esta interfaz 108 consiste en una cola provista de bolas de vidrio, realizando estas bolas de vidrio la función de traviesa para garantizar un espesor constante entre la cara superior del disipador y los sub-módulos de potencia. Se deposita a continuación sobre esta cola el soporte constituido por el lead-frame y la 30 resina termoplástica correspondiente a cada uno de estos sub-módulos. Evidentemente, cualquier otra interfaz térmica y aislante eléctricamente, tal como TVI o cinta adhesiva de doble cara también puede convenir. Según un modo de realización, este soporte corresponde al descrito en la figura 8 con la diferencia de que no comprende cintura sobremoldeada 110. En este modo de realización, las pistas metálicas de potencia 104 están directamente en contacto con el dispositivo de refrigeración a través de 35 la interfaz térmica lo cual contribuye a una buena evacuación del calor como consecuencia del reducido número de interfaces térmicas a atravesar. Como variante, también puede preverse pegar un subconjunto tal como se describe en las figuras 7 u 8.
[0141] Ventajosamente, cada uno de estos sub-módulos se verifica antes de su ensamblado en el dispositivo de refrigeración externo. 40
[0142] Cuando los sub-módulos se fijan al dispositivo de refrigeración externo se realizan las conexiones filares 204 entre las pistas metálicas 104, 130 y los salientes de interconexión 202.
[0143] En este estadio del procedimiento de ensamblado del módulo de potencia, se cubre ventajosamente cada uno de estos sub-módulos con un gel 120 destinado a garantizar la estanqueidad de los chips y las conexiones frente a la humedad y las contaminaciones exteriores. 45
[0144] Finalmente, se aplica un capó 105 contra la parte superior de la cintura 110. Al nivel de los salientes 203, el capó comprende unas aberturas con la finalidad de que estos salientes 203 atraviesen el capó para servir de conexiones con las señales de potencia (salidas de fase, o red de a bordo +Ua) o con las señales de control de la unidad de gestión 2.
[0145] Una tal disposición correspondiente a la figura 12 se aprecia en sección en la figura 23. 50
[0146] El módulo de potencia 250 tal como se ha representado en la figura 12 presenta una forma rectangular. Obviamente, este módulo puede presentarse en la forma de un semi-arco de círculo para adaptarse por ejemplo por la parte posterior de una máquina eléctrica giratoria. Es posible realizar esta forma circular gracias a la tecnología de realización del lead-frame de potencia anteriormente descrita.
[0147] Tal como se ve en la figura 12, el módulo de potencia 250 permite obtener una masa aislada accesible por los salientes 203a situados en la cintura 110. La ventaja de esta masa aislada se justifica en especial durante la conmutación de las corrientes elevadas que perturban las masas de los otros equipos eléctricos. Para cada brazo de puente, se pueden tener uno o varios salientes de masa 203a. Ventajosamente, igual que para el saliente 203b del B+, se utilizará un único saliente de masa 203a con 5 el fin de equilibrar correctamente las corrientes. En este caso, los dos salientes de masa 202a se conectarán en la cintura de sobremoldeado para realizar la conexión lo más cerca posible de los transistores y un único saliente de masa 203a saldrá hacia el exterior.
[0148] Este modo de ensamblado preferente, en el cual se fijan los módulos previamente verificados (brazo de puente) presenta la ventaja de ser muy económico en términos de ensamblado en 10 comparación con un procedimiento en el cual se soldarían en una única pasada todos los chips que constituyen el conjunto de los tres brazos de puente.
[0149] En el caso en que el disipador está eléctricamente aislado del palier trasero, el disipador constituye una masa aislada que se conecta a la masa de la batería directamente o mediante el chasis del vehículo. En esta configuración y en el segundo modo de realización consistente en incluir la 15 electrónica en un único módulo de potencia tal como se ve en la figura 12, los salientes de masa 202a y 203a se suprimen y se sustituyen por unas conexiones a la masa similares a las descritas en las figuras 9 a 11 y en las cuales se reemplazará la base 109 por la cara superior del disipador 113.
[0150] La figura 13 representa una vista de lado en sección de la parte trasera de un alterno-motor de arranque con electrónica integrada provista de una disposición de electrónica de control y de 20 rectificación según la invención. Como todos los alterno-motor de arranque conocidos, el alternador-motor de arranque representado en la figura 13 comprende un rotor 743 fijado a un árbol de rotación 502. Este rotor 743 está envuelto por un estator 503, provisto de un devanado inducido 507. El estator 503 está soportado por el palier trasero 504 y el palier delantero (no representado), que mantiene el árbol de rotación 502 mediante rodamientos 506. 25
[0151] Tal como se ha explicado anteriormente, el alternador-motor de arranque comprende un puente rectificador con transistores de potencia MOS, asociado a unas unidades de control de estos transistores de potencia. Este puente rectificador y estas unidades de control forman conjuntamente la electrónica de potencia del alternador-motor de arranque. Esta electrónica de potencia está montada sobre la cara superior de un puente disipador de calor 113 en uno o varios módulos de potencia 100b ya descritos. 30
[0152] Ventajosamente, el módulo 100a que contiene a la unidad de gestión 2 está él también montado sobre la cara superior de este disipador para una buena refrigeración. Esta unidad de gestión 2 comprende ventajosamente un circuito de control que permite gestionar por un lado los modos arranque, re-arranque en función de motor de arranque y por otro lado la regulación de tensión en función alternador. Esta unidad puede comprender también la etapa de excitación del devanado rotórico que 35 necesita también tener una buena refrigeración.
[0153] Según la invención, para refrigerar correctamente los módulos de potencia 100b realizados en uno o varios módulos, la cara axialmente orientada hacia el palier trasero de la máquina eléctrica de este puente disipador de calor 113 forma una pared de paso longitudinal, o radial, de circulación 517 del fluido de refrigeración en el alterno- motor de arranque. La otra pared de este paso 517 está por lo tanto 40 constituida por la cara superior del palier trasero 504. La cara inferior del disipador 113 comprende unas aletas 518 que constituyen unos canales de ventilación 517.
[0154] Un capó de protección 511 comprende unas aberturas radiales 519 ventajosamente situadas frente al paso de circulación 517. De esta manera, el fluido de refrigeración, y en particular el aire, es introducido por la parte posterior del alternador-motor de arranque por estas aberturas 519 y luego 45 circula en el paso 517, bajo el puente disipador 113, enfriando así a los módulos, la electrónica de potencia 100b así como el módulo 100a. Un ventilador 515 que lleva unas palas 505, fijado al árbol de rotación 502 o sobre el rotor 743, garantiza la aspiración del aire en el interior del paso 517.
[0155] Para una refrigeración más eficaz, el ventilador 515 puede consistir ventajosamente en un doble ventilador superpuesto del cual al menos una pala de un primer ventilador está posicionada entre al 50 menos dos palas de un segundo ventilador tal como se ve en la figura 14. Así, tal como se representa en la figura 14, el ventilador 515 comprende según la invención al menos dos ventiladores 515a, 515b, llamados en lo que sigue respectivamente primer ventilador y segundo ventilador. El segundo ventilador 515b está destinado a ser fijado, por ejemplo de manera conocida por unos puntos de soldadura o por
remachado, al extremo axial 530 (la cara frontal) implicada de la rueda polar 742 del rotor 743 de la figura 13.
[0156] Aquí, los ventiladores 515a, 515b son metálicos de chapa por razones económicas. Cada ventilador comprende una parte de disco respectivamente 515c, sensiblemente plana circular que está provista de una abertura central circular 515d para el paso del árbol de rotor 502, y una serie de palas de 5 ventilación salientes axialmente con respecto al disco 515c y que configuran entre sí unos canales de ventilación, que en este ejemplo de realización son divergentes hacia el exterior.
[0157] El primer ventilador 515a comprende una primera serie de palas, llamadas palas primarias 515e, mientras que el segundo ventilador 515b comprende una segunda serie de palas, llamadas palas secundarias 515f. 10
[0158] Así, ventajosamente entre al menos dos palas consecutivas de uno de los ventiladores está implantada al menos una pala del otro ventilador.
[0159] Las palas primarias 515e son en un modo de realización radialmente más cortas que las palas secundarias 515f.
[0160] Las palas 515e y 515f tienen sensiblemente radialmente la misma longitud, la misma forma y el 15 mismo tamaño axial de manera que estas palas son globalmente idénticas con excepción de dos palas 515g primarias que son radialmente más cortas que las otras palas 515e.
[0161] Las palas 515e, 515f y 515g están implantadas en la periferia externa del disco 515c implicado.
[0162] Las palas primarias 515e, 515g están dispuestas aquí cada una entre dos palas secundarias 515f. 20
[0163] Esta disposición permite aumentar la potencia del ventilador y reduce el riesgo de despegue de la vena de aire de refrigeración con respecto a las palas. Efectivamente si el aire se despega de las palas secundarias 515f, las palas primarias 515e, 515g permitirán que el aire se vuelva a pegar a las palas secundarias 515f. De este modo, cada pala primaria 515e, 515g está dispuesta, es decir implantada, en el canal de ventilación 515h configurado entre las dos palas secundarias adyacentes 515f y que se 25 ensancha desde la periferia interna a la periferia externa de las palas. Por lo tanto, en este modo de realización, al menos una pala primaria está intercalada entre dos palas secundarias consecutivas.
[0164] Las palas primarias 515e, 515g y secundarias 515f se han obtenido aquí por recorte y plegado a partir de su disco metálico implicado 515c y tienen ventajosamente una forma cimbrada.
[0165] De este modo, los canales divergentes están delimitados en parte por la periferia externa de uno 30 de los discos y por las palas.
[0166] Las palas primarias y secundarias tienen radialmente una gran longitud y por lo tanto presentan muy buenas prestaciones desde el punto de vista de la ventilación. Ventajosamente, las palas 515e, 515f y 515g tienen radialmente una longitud superior a su altura axial.
[0167] Como variante, las palas son planas y de orientación radial, siendo el ventilador centrífugo. Como 35 variante, las palas están inclinadas con respecto a una dirección axial y/o radial. Como variante, las palas son axialmente más altas que largas radialmente.
[0168] El disco 515c presenta aquí en su periferia externa unas porciones inclinadas recortadas ventajosamente de manera económica por prensado, que vuelve tras su plegado fuera del plano del disco 515c de las palas aquí cimbradas. Más concretamente, las palas tienen radialmente en sección 40 una forma de arco de círculo.
[0169] Las palas 515e primarias tienen como objetivo disminuir el ruido de la máquina eléctrica aumentando a la vez el caudal y el rendimiento. La implantación se realiza de tal manera que la pala primaria comprime el fluido de refrigeración con la finalidad de que este esté en contacto con las palas secundarias 515f. De este modo, se impiden las recirculaciones del aire y las turbulencias y la 45 circulación del aire es más laminar y se efectúa con pocos rozamientos y ruidos. Esta disposición permite, si es necesario, suprimir el ventilador delantero (no representado) llevado por la rueda polar antes del rotor de manera que el alternador presenta como variante un único ventilador.
[0170] Obviamente, también se podrían concebir diferentes combinaciones de disposiciones de las palas secundarias 515f con las palas primarias 515e, 515g. Así, se podrían disponer varias palas 50 primarias entre las palas secundarias. El número de palas primarias dispuestas entre las palas
secundarias, en el seno de un mismo dispositivo de ventilación 515 puede ser constante o variable. Aquí hay dispuesta una pala secundaria entre dos palas secundarias adyacentes, es decir consecutivas.
[0171] Asimismo, se puede concebir tener varias palas secundarias 515f consecutivas desprovistas de palas primarias entre sí.
[0172] El reparto de las palas primarias y secundarias se determina en función de la máquina eléctrica a 5 refrigerar para obtener la mejor refrigeración con un ruido aerodinámico mínimo.
[0173] Las palas primarias 515e pueden distribuirse angularmente de manera regular o, como en el caso representado en la figura 14, de manera irregular. La disposición irregular se obtiene como variante disponiendo determinadas palas de longitud diferente de las otras como las palas 515g de la figura 14.
[0174] La disposición irregular permite reducir aún más los ruidos de funcionamiento de los ventiladores. 10 Lo mismo ocurre con palas secundarias 515f que pueden presentar un reparto angular irregular tal como se representa en la figura 13. Así, se obtiene una serie de palas irregulares dividida en dos partes a razón de una parte por ventilador.
[0175] Como variante, un medio de aislamiento térmico, tal como un revestimiento térmicamente aislante, interviene entre los dos discos 515c de los ventiladores primeros y segundos, pudiendo el 15 primer ventilador 515a ser en este caso de materia plástica reforzada con fibras. Las palas 515e, 515f, 515g se extienden axialmente en el mismo sentido y perpendicularmente al plano del disco 515c.
[0176] Como variante, las palas pueden estar inclinadas y curvadas con respecto al plano del disco implicado tal como se describe en el documento FR A 2 602 925.
[0177] Un medio de indexación angular interviene entre los dos discos 515c para una buena posición 20 angular y por lo tanto una buena orientación de las palas primarias con respecto a las palas secundarias. Para lograrlo, cada disco 515c presenta en su periferia interna una muesca 515k. Las muescas 515k son aquí idénticas. Por lo tanto, es suficiente con superponer las muescas por ejemplo con ayuda de un alambre para obtener la posición angular correcta. A continuación, se fijan conjuntamente los ventiladores por ejemplo por soldadura o remachado para formar un conjunto manipulable y 25 transportable.
[0178] Ventajosamente, el primer disco presenta al menos un rebaje, tal como un agujero o una muesca representada a trazos en 515m que permite la fijación del segundo disco por ejemplo por soldadura o remachado al rotor de la máquina. Preferentemente, se prevén varios agujeros o muescas.
[0179] Como variante, cada disco está fijado por ejemplo por soldadura sobre el rotor. 30
[0180] Se apreciará que las palas 515e,515f y 515g están aquí todas axialmente a la misma altura, es decir que los bordes libres de las palas están en el mismo plano transversal. Más concretamente, las palas 515e, 515g tienen axialmente una altura inferior a las palas 515f, siendo la diferencia de anchura igual al espesor del primer disco 515c.
[0181] Como variante, las palas 515e, 515f son axialmente de altura diferente, extendiéndose las palas 35 515f por ejemplo sobresaliendo axialmente con respecto a las palas 515e, 515g. De ello resulta que los bordes libres de las palas no están todos en el mismo plano.
[0182] En todos los casos, es posible fijar una tapa 515p al borde libre de las palas 515e,515f y 515g o a los bordes libres más alejados del disco 515c como en la figura 16 del documento FR A 2 811 156 y tal como se ve parcialmente a trazos en la figura 14. 40
[0183] Como variante, al menos una pala de uno de los ventiladores está dotada, en voladizo, de una aleta que se extiende de manera inclinada o perpendicular con respecto al plano del disco del ventilador implicado tal como se describe y aprecia en las figuras 11 a 13 del documento FR A 2 811 156. De una manera general, gracias a la invención se pueden obtener las mismas configuraciones de dos series de palas de tamaño diferente que en el documento FR A 2 811 156 precitado y ello de manera simple y 45 económica. Por ejemplo, al menos una pala y preferentemente al menos algunas de las palas, de al menos uno de los ventiladores pueden estar ondulados o ser axialmente de altura decreciente o ser planos y estar inclinados con respecto a una dirección radial tal como se aprecia respectivamente en las figuras 6, 15 y 2 de este documento.
[0184] Gracias a este dispositivo de ventilación 515, se disminuyen las pérdidas de cargas y los ruidos, 50 se aumenta el rendimiento y el caudal de aire y se obtiene una circulación estable del fluido de refrigeración proporcionando así una refrigeración eficaz de los módulos de potencia y de control 100a y
100b. Se obtiene de este modo un dispositivo de ventilación que tiene configuraciones de palas complejas lo cual les confiere un poder de refrigeración aumentado, a un precio de coste relativamente reducido presentando a la vez una buena resistencia mecánica.
[0185] Para más precisiones, se hará referencia a la solicitud de patente FR 03 02425 presentada el 27 de febrero de 2003. 5
[0186] Realizado de este modo, el puente disipador 113 forma un altillo por encima del palier trasero 504.
[0187] Según la invención, el puente disipador 113 comprende, en su cara inferior, unas aletas de refrigeración 518. Estas aletas de refrigeración están dispuestas en el paso 517 y garantizan la circulación del fluido de refrigeración según un camino escogido, es decir de manera que el fluido 10 penetre lo más cerca del árbol de rotación para rozar lo mejor posible la cara inferior del puente disipador. Así, la cara inferior del puente disipador es refrigerada ventajosamente sobre toda la distancia radial situada entre la periferia externa y la periferia interna cercana del árbol, del puente disipador. Las aletas adyacentes forman unos canales radiales que guían el fluido de refrigeración en el paso 517. Así, estos canales comprenden una cara inferior formada por el palier trasero, los dos lados frente a dos 15 aletas adyacentes así como el fondo en U del puente disipador configurado entre dos aletas adyacentes.
[0188] Ventajosamente, el disipador 113, que comprende sobre su cara inferior 113b las aletas 518, y sobre su cara superior 113a el o los módulos de control y de potencia 100a, 100b es monobloque. Como variante, el disipador 113 que lleva los módulos de potencia 100b se ensambla en un dispositivo de aletas que constituye así un puente disipador en dos partes. 20
[0189] Este fluido se evacua a continuación por unos orificios 504a -504d realizados en el palier trasero 504. Estos orificios 504a - 504d son, preferentemente, idénticos a los realizados en un palier de alternador, tales como los que se muestran en la figura 20. Ventajosamente, las aletas 518 están dispuestas radialmente en la dirección del flujo del fluido que se concentra hacia los orificios centrales 504b y 504c del palier trasero 504. 25
[0190] Así, el aire (o cualquier otro fluido de refrigeración) es aspirado lateralmente en el alternador-motor de arranque y circula hacia los orificios centrales 504b y 504c del palier 504 lamiendo los elementos disipadores, es decir las aletas 518, sobre toda su longitud antes de evacuarse por los orificios laterales 504a y 504d del palier 504. Así, la electrónica de potencia 100b es refrigerada por conducción y convección, tras la refrigeración del puente disipador 113, mediante las aletas 518. 30
[0191] Además, como el puente disipador 113 y los módulos de potencia 100b no están presionados contra el árbol de rotación, existe ventajosamente, entre este árbol de rotación 502 y el puente disipador 113, un espacio 522 por el cual el aire también puede circular. Este espacio 522 forma un canal axial de circulación del fluido. Según un modo de realización de la invención hay unos orificios 523a y 523b en el capó de protección 511. Entonces, hay aire aspirado por estos orificios 523a y 523b en el alternador-35 motor de arranque, que luego fluye por el espacio 522 a lo largo del árbol de rotación 502 y se vuelve a juntar con el paso de circulación 517 bajo el puente disipador 113 lo cual contribuye a mejorar la refrigeración del disipador 113. De esta manera, se refrigera la electrónica de potencia, por un lado, lateralmente por el paso 517 y, por otro lado, axialmente por el espacio 522. Al transitar esta circulación de aire axial suplementario por el espacio 522 es posible además obtener una refrigeración mucho mejor 40 de las partes internas del alternador, tales como la jaula porta-escobillas o los arrollamientos de los devanados inducidos, gracias a un aumento del caudal de aire global en la máquina.
[0192] El camino de la circulación del fluido de refrigeración por detrás del alternador-motor de arranque se representa mediante unas flechas F y a trazos, en la figura 13.
[0193] Según un modo de realización preferido de la invención, hay unos deflectores 524 colocados 45 aguas abajo de los orificios 504a y 504d realizados en el palier trasero 504. Estos deflectores 524 permiten alejar el flujo de fluido de entrada del flujo de fluido de salida con la finalidad de que el fluido que sale del alternador-motor de arranque no sea reintroducido inmediatamente en el paso 17. De este modo se evita una recirculación importante del fluido caliente proveniente del interior del alternador-motor de arranque. 50
[0194] Estos deflectores 524 pueden ser fijados al palier 504, a proximidad de los orificios laterales 504a y 504d del palier. También pueden ser realizados en el capó de protección 511, por ejemplo, levantando los extremos del capó de protección, tal como se representa en la figura 13.
[0195] En el modo de realización de la invención representado en la figura 13, el capó de protección 511 envuelve a toda la parte trasera del alternador-motor de arranque, es decir que envuelve a la electrónica de potencia 100b, 100a montada en el puente disipador 113 y la totalidad del palier trasero 504. En este caso, el capó de protección 511 puede comprender unos orificios situados aguas debajo de los orificios laterales del palier trasero y destinados a dejar evacuarse el fluido fuera del alternador-motor de 5 arranque. También puede comprender, además o en lugar de estos orificios, unos deflectores 524. Estos pueden ser realizados en el propio capó.
[0196] El capó de protección 511 también puede envolver a la electrónica de potencia montada en el puente disipador y la parte superior del palier 504, es decir que no envuelve a los lados laterales del palier provisto de los orificios 504a y 504d. En este caso, se pueden fijar los deflectores al palier 504 o 10 bien realizarlos levantando el extremo del capó.
[0197] Tal como se ha representado en la figura 13, el ventilador 515 lleva en el extremo axial de al menos una parte de estas palas 505 una tapa 515p. Esta tapa obliga al flujo de aire F a pasar al nivel de las palas 505 del ventilador favoreciendo así una mejor refrigeración de los arrollamientos 507 del devanado estatórico y de la electrónica llevada por el disipador. 15
[0198] Ventajosamente, el borde externo 525 del orificio 504b y 504d realizado en el palier trasero 504 está sensiblemente al nivel del borde interno de las palas 505 para hacer pasar todo el flujo de refrigeración F entre las palas 505 del ventilador. Así, solamente un flujo residual puede pasar entre el vértice del capó 515p y la cara inferior axial del palier trasero 504.
[0199] Ventajosamente, los orificios 504b y 504d están a proximidad del alojamiento del rodamiento 506 20 de manera que puede ser refrigerado eficazmente, con un efecto mayor si el ventilador consiste en la superposición de dos ventiladores tal como se ha descrito antes.
[0200] Según un primer modo de realización, y tal como se ve en la figura 13, el disipador 113 está eléctricamente aislado del palier trasero 504. De este modo, el disipador 113 constituye una masa aislada para, en especial, la electrónica de potencia contenida en el o los módulos 100b de la electrónica 25 de la unidad de gestión 2. Aislar eléctricamente el disipador del palier trasero contribuye a obtener mejores prestaciones en términos de compatibilidad electromagnética y térmica.
[0201] Según una primera variante de realización el puente disipador 113 está fijado al palier trasero 504 mediante tirantes de ensamblado 527 eléctricamente aislados y ventajosamente térmicamente no conductores que constituyen así una barrera térmica con respecto al calor que emana del estator. 30
[0202] Ventajosamente, los tirantes 527 son los mismos que aquellos utilizados para fijar habitualmente el palier 504 al circuito magnético 508 del estator 503. Una arandela eléctricamente aislante 527b está interpuesta entre el perno de bloqueo 527a y la cara superior 113a del disipador 113. Una traviesa 527c provista de un reborde 527d está interpuesta entre la cara inferior 113b del disipador y la cara externa axial del palier trasero 504. 35
[0203] Según una segunda variante, el disipador 113 está solidarizado con el palier trasero 504 de manera eléctricamente aislada mediante un tornillo 528 cuya cabeza está orientada hacia el lado de la cara inferior axial del palier 504. En este modo de realización, una traviesa eléctricamente no conductora 528a está colocada entre la cara inferior 113b del disipador 113 y la cara axial superior del palier trasero 504. El tornillo 528 se apoya contra un canon eléctricamente aislante con reborde colocado en el 40 espesor axial del palier trasero 504.
[0204] Evidentemente, se pueden concebir otros medios de fijación del disipador al palier.
[0205] Evidentemente, las traviesas 527c o 528a pueden ser solidarias del puente disipador 113 o bien del palier 504 para constituir unos salientes de fijación. En este caso, se deberán colocar unos medios de aislamiento eléctricos y térmicos tales como unas arandelas aislantes en el extremo de estos 45 salientes de fijación.
[0206] El disipador que lleva la electrónica de control y de potencia queda así colocado a distancia de la cara externa axial del palier trasero de la máquina eléctrica giratoria para constituir un altillo refrigerado por aire introducido principalmente radialmente entre este altillo y la cara superior axial del palier trasero.
[0207] Según un modo de realización descrito en la figura 7, el módulo de potencia 100b está conectado 50 a masa mediante un contacto eléctrico directo entre la base 109 y la cara superior 113a del disipador.
[0208] Un cable de masa 529, eléctricamente conectado al disipador por un medio de fijación 529b tal como atornillado o soldadura, está ventajosamente conectado al borne negativo de la batería del vehículo automóvil para constituir una masa aislada.
[0209] Tal como se ha descrito antes, los salientes 203 correspondientes a las conexiones de las señales o de control provenientes del o de los módulos de potencia 100b están orientados axialmente 5 hacia atrás de la máquina eléctrica con finalidades de conexión eléctrica. Ventajosamente, estos salientes 203 alcanzan el capó 511 de materia plástica que contiene por sobremoldeado pistas metálicas de potencia y de control. Ventajosamente, el capó envuelve a todas las pistas metálicas lo cual permite realizar todas las conexiones entre por un lado, los módulos de potencia, y por otro lado, los módulos de potencia 100b con la unidad de gestión 2. Así, esta disposición presenta la ventaja de no realizar 10 conexiones filares bajo el capó, lo cual proporciona una ganancia económica no despreciable. Efectivamente, todas las conexiones de reducida y alta potencia están hechas de una sola pasada al nivel del ensamblado del capó dotado de pistas metálicas. La supresión de estas conexiones filares bajo el capó permiten ganar espacio y reducir así por ejemplo la longitud axial de la máquina.
[0210] Las figuras 15 y 16 y 17 y 17a describen posibles medios de conexión eléctrica entre los salientes 15 203 y las pistas metálicas contenidas 600 en el capó 511 por sobremoldeado.
[0211] Tal como se ha representado en la figura 15 el saliente 203 pasa a través de un orificio 601, cerrado o semi-cerrado, realizado en la pista 600 a conectar. Ventajosamente, el extremo del saliente 203 sale por el otro lado de la pista 600 para la fijación por un medio de soldadura. La referencia 602 muestra la soldadura así realizada. 20
[0212] Ventajosamente, el extremo 605 del saliente 203 está sensiblemente a la misma altura axial, preferentemente a una altura menor, que el borde axial superior del capó 511 para evitar deteriorar esta soldadura durante manipulaciones de la máquina eléctrica. Estas pistas metálicas son accesibles por unas aberturas 606 realizadas en el capó trasero 511.
[0213] La forma del saliente 203 está adaptada a su tolerancia de posicionamiento. 25
[0214] La figura 16 ilustra una variante de realización de una conexión eléctrica entre un saliente 203, ventajosamente de potencia y su pista metálica asociada por un medio de atornillado de tipo perno-tuerca. De manera conocida en sí, una arandela hendida de tipo Grover 608 está interpuesta entre la cara inferior del perno y la cara externa de la pista metálica y el saliente 103 está pinzado entre el perno y la cara inferior de la pista metálica. En este modo de realización, ventajosamente, una parte 611 del 30 capó 105 del módulo 100b que comprende uno o los tres brazos de puente, entra en contacto con el perno 607 para su bloqueo en rotación por atornillado.
[0215] La figura 17 ilustra una conexión realizada por soldadura tal como se describe en la figura 15 que comprende una protección de tipo barniz, cola, o silicona para evitar las agresiones químicas de tipo niebla salina o humedad. Esta protección es también aplicable al medio de fijación por perno tuerca 35 descrito en la figura 15.
[0216] La figura 17a ilustra una conexión realizada por soldadura de tipo laser L en la cual el saliente 203 no atraviesa a la pista metálica. En este caso, la pista 203 presenta una curvatura 610 adaptada para entrar en contacto por presión con la pista metálica 600 cuando el capó 511 se monta en la parte trasera de la máquina eléctrica. Este modo de realización presenta la ventaja de tener un capó 511 muy 40 hermético.
[0217] La figura 18 ilustra un capó trasero según la invención visto desde atrás de la máquina eléctrica giratoria. Este modo de realización corresponde al caso en que el disipador 113 que constituye un altillo está aislado eléctricamente del palier trasero 504. Así ventajosamente, el capó 511 solamente comprende una única pista metálica 600a de alta potencia capaz de hacer transitar corrientes de 45 aproximadamente 1000 amperios durante fases de arranque. Esta pista metálica 600a, que engloba ventajosamente a la conexión 650 B+ del porta-escobillas, y dedicada al borne positivo B+ conectado a la red eléctrica del vehículo automóvil puede por lo tanto ser trazada ocupando todo el espacio que necesita sin interferir con el otro de 600b de masa necesaria cuando el altillo no está aislado y tal como se ilustra en la figura 19. 50
[0218] Tal como se ve en las figuras 18 y 19, de este modo es muy fácil conectar los drivers 10, 20 y 30, colocados centralmente cerca del árbol de rotación, con el módulo de gestión 2 anteriormente descrito. Así, según la invención, es posible obtener una máquina eléctrica de tipo alternador-motor de arranque provisto en su palier trasero y solidario mecánicamente, de toda la electrónica de potencia, de control y
de control necesaria para su funcionamiento. Evidentemente, según el caso, se pueden trasladar unas funciones electrónicas a una caja externa sin salir del marco de la invención. La arquitectura del palier trasero tal como se ha descrito anteriormente permite también una muy buena refrigeración de su o de sus módulos de potencia gracias a su estructura en forma de altillo refrigerado por un fluido de refrigeración por introducción radial y ventajosamente axial como complemento. Esta refrigeración es 5 aún más eficaz si el o los módulos electrónicos de potencia se realizan según se muestra en las figuras 6 a 12. La integración de la electrónica de potencia en uno o varios módulos, ventajosamente conectados mediante pistas sobremoldeadas en el capó permite un montaje extremadamente cómodo de la electrónica de potencia y/o de control del alternador-motor de arranque y por lo tanto económica. Además, la integración de las pistas metálicas de potencia en el capó permite colocar fácilmente el 10 conector 630 en cualquier lugar del capó para adaptarse a la configuración del vehículo automóvil.
[0219] La figura 19 constituye una segunda variante de realización del capó 511 provisto de las pistas metálicas según la invención para un disipador que constituye un altillo al mismo potencial eléctrico que el palier trasero 504. En este caso, los módulos de potencia están eléctricamente aislados con respecto al disipador en este modo de realización, y ya no es necesario aislar eléctricamente las traviesas 527c o 15 528a que constituyen unos salientes de fijación anteriormente descritos. Así, se pueden suprimir las arandelas o canones eléctricamente aislantes colocados en el extremo de estos salientes de fijación o entre el altillo y el palier trasero confiriendo así al conjunto palier trasero-altillo más rigidez mecánica.
[0220] En este modo de realización, el capó integra además de las descritas en la figura 18, la pista de potencia 600b dedicada a la masa. Para alcanzar el conector 630, las dos pistas de potencia 600a y 20 600b se solapan en una zona 652 del capó que presenta ventajosamente en ese punto un sobre espesor con la finalidad de que las dos pistas permanezcan sobre moldeadas en ese punto. En ese punto, el sobremoldeado de las pistas se realizará para garantizar el aislamiento eléctrico. Para realizar este cruce, al menos una de las dos pistas presentará al menos una porción acodada.
[0221] En este modo de realización la conexión 651 de la masa del porta-escobillas también está 25 ventajosamente realizada por la pista de masa 600b.
[0222] Tal como se ve en las figuras 18 y 19, también se prevé un conector 653 destinado a comunicarse con una caja electrónica externa por ejemplo mediante un protocolo conocido de tipo Can, Lan, Lin, BSP o por simple enlace de cable.
[0223] Ventajosamente se pueden conectar unos condensadores de filtrado 653, tal como se ve en la 30 figura 19, mediante el capó 511. Estos condensadores 653, soldados entre las pistas de potencia Ua y la masa, forman parte integral del capó por ejemplo, por sobremoldeado, enclipado, pegado. De la misma manera, se pueden colocar condensadores entre las pistas metálicas de reducida potencia del capó.
[0224] Las figuras 21 y 22 ilustran dos modos de realización de un palier trasero de alternador que integra su eléctrica de control y de control en un palier disipador 113 que hace de altillo según la 35 invención.
[0225] En estas dos figuras, los salientes de fijación 528a no están eléctricamente aislados de manera que el palier disipador 113 no está aislado eléctricamente. Por lo tanto, las masas de los módulos electrónicos 100b son añadidos al nivel de los salientes 203a.
[0226] La figura 21 corresponde a la electrónica de potencia 100b repartida en tres módulos, cada uno 40 correspondiente a un brazo de puente y tal como se describe en la figura 7 mientras que la figura 21 corresponde a la disposición de la electrónica de potencia que integra los tres brazos de puente en un módulo único tal como se describe a la figura 13.
[0227] En estas dos figuras, la referencia 100a representa el emplazamiento dedicado al módulo 100a de gestión 2 que tiene también unos salientes 203c de conexión. 45
[0228] Tal como se ve en la figura 21, los salientes 203a y 203b de potencia son contiguos para ser conectados eléctricamente de una sola pasada por ejemplo al nivel de las pistas metálicas del capó 511 tal como se ha descrito anteriormente.
[0229] Unos tornillos 680 insertados por ejemplos en los alojamientos 111 de los módulos de potencia 100b garantizan la fijación de estos módulos de potencia al disipador 113. 50
REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN
Esta lista de referencias citadas por el solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad al respecto. 5
Documentos de patente citados en la descripción
• WO 0169762 A [0005]
• FR 2807231 [0011]
• FR 2806223 [0011]
• EP 0515259 A [0021] 10
• FR 2793085 A [0027]
• WO 9206527 A [0033]
• FR 2806553 A [0038]
• EP 1134886 A [0044] [0045]
• EP 0357183 A [0044] [0046] 15
• EP 0660501 A [0044] [0047]
• FR 2602925 A [0176]
• FR 2811156 A [0182] [0183]
• FR 0302425 [0185]

Claims (21)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Módulo de control y de potencia (100) de un alternador- motor de arranque polifásico para vehículo automóvil, conectado a los fases del alternador-motor de arranque (3) , a la red de a bordo (Ua) y a una línea de masa (GND) del vehículo, que comprende:
    - una unidad de potencia (1) que comprende un puente de transistores de potencia à varios ramas (B1 - 5 B3), cada rama correspondiente a una fase del alternador-motor de arranque - una unidad de control (50) que compara una tensión de fase (e) del alternador-motor de arranque con una tensión de referencia (Va, GND) y que controla los transistores en función del resultado de la comparación, caracterizado por el hecho de que comprende una primera etapa (100b) integrada en dicho alternador- motor de arranque (3) y constituido por una pluralidad de sub-módulos electrónicos de 10 potencia integrados y compactos (100b; 200), estando cada llamado submódulo electrónico de potencia (100b; 200) dispuesto al nivel de una salida de fase respectiva (φ1, φ2, φ3) de devanado estatórico del alternador-motor de arranque, una segunda etapa (100a) constituida por una caja distinta de dichos sub-módulos electrónicos de potencia (100b, 200) y que comprende un circuito de gestión (2), integrando cada llamado sub-módulo electrónico de potencia (100b, 200) una rama (B1, B2, B3) de dicho puente de 15 transistores de potencia y un circuito driver (10, 20, 30) que pilota a todos los transistores de potencia (11, 12; 21, 22; 31, 32) de dicha rama (B1, B2, B3) e implantado lo más cerca posible de dichos transistores de potencia, y controlando dicho circuito de gestión (2) el funcionamiento del conjunto de dichos circuitos driver (10, 20, 30) y que constituye con estos dicha a unidad de control (50).
  2. 2. Módulo de control y de potencia según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que está 20 integrado por detrás del alternador-motor de arranque.
  3. 3. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 caracterizado por el hecho de que la segunda etapa está colocada en una caja exterior al alternador- motor de arranque.
  4. 4. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que está destinado a ser conectado a un alterno-motor de arranque trifásico del cual cada 25 fase está conectada a una de las ramas (B1, B2, B3) de la unidad de potencia y por el hecho de que estas tres ramas son idénticas.
  5. 5. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que unos controles del circuito de gestión (2) son comunes a todos los drivers.
  6. 6. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el 30 hecho de que cada transistor es un conjunto de transistores conectados en paralelo.
  7. 7. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que cada driver (10, 20, 30) recibe a la entrada unas señales (ALG, SC, VA, VD) provenientes del circuito de gestión (2).
  8. 8. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el 35 hecho de que cada driver (10, 20, 30) recibe a la entrada unas señales de medida (MVA, MGND, MPH,) respectivamente del potencial de la red de a bordo (UA), del potencial de la masa (GND) y del potencial de las fases (PH).
  9. 9. Módulo de control y de potencia según la reivindicación precedente, caracterizado por el hecho de que cada driver está situado a proximidad del potencial (PH, UA, GND) a medir de manera que las 40 conexiones de las señales de medida (MPH, MVA, MGND) son de longitud reducida para disminuir su sensibilidad frente a las perturbaciones.
  10. 10. Módulo de control y de potencia según la reivindicación 8 o la 9, caracterizado por el hecho de que las conexiones de las señales de medida (MPH, MVA, MGND) están conectadas al potencial de masa (GND) de los transistores de potencia (12, 22, 32) al potencial de alimentación (UA) de los transistores 45 de potencia (11, 21, 31) y al potencial de fase (PH) de los transistores de potencia (11, 12, 21, 22, 31, 32)
  11. 11. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por el hecho de que las señales de medida provenientes del circuito de potencia están conectadas a dos comparadores (C11, C12) del driver (10, 11, 12). 50
  12. 12. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que cada driver (10, 20, 30) está controlado por el mismo circuito de gestión (2).
  13. 13. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los drivers (10, 20, 30) pilotan cada uno los transistores (11, 12, 21, 22, 31, 32) de potencia de una misma rama (B1, B2, B3).
  14. 14. Módulo de control y de potencia según la reivindicación precedente, caracterizado por el hecho de que cada rama del puente comprende al menos dos transistores de potencia provistos cada uno de una 5 rejilla y por el hecho de que los drivers (10, 20, 30) están conectados, a la salida, a las rejillas de los dos transistores (11, 12; 21, 22; 31, 32) de potencia de una misma rama.
  15. 15. Módulo de control y de potencia según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que los drivers (10, 20, 30) comparan los potenciales de fase (φ1, φ2, φ3) del alternador-motor de arranque con el potencial de masa del puente rectificador para el control de uno de los transistores (12, 22, 32) y con 10 el potencial de salida Ua del puente rectificador para el control del otro transistor (11, 21, 31).
  16. 16. Módulo de control y de potencia según la reivindicación 14 o la 15 caracterizado por el hecho de que los drivers (10, 20, 30) reciben del circuito de gestión (2) una señal (ALG) de alimentación de las rejillas de los transistores (11, 12, 21, 22, 31, 32).
  17. 17. Módulo de control y de potencia según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que la 15 señal (ALG) de alimentación es suministrada por una fuente auxiliar.
  18. 18. Módulo de control y de potencia según la reivindicación 16 o la 17, caracterizado por el hecho de que la tensión de la señal (ALG) suministrada por el circuito de gestión (2) es de 16 Voltios +/-1 Voltio.
  19. 19. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 18, caracterizado por el hecho de que los drivers (10, 20, 30) reciben del circuito de gestión (2) una señal (SC) representativa 20 de las informaciones suministradas por unos sensores de posición del rotor del alternador-motor de arranque para indicar la posición del rotor que comprende al alternador motor de arranque.
  20. 20. Módulo de control y de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 18, caracterizado por el hecho de que los drivers (10, 20, 30) reciben del circuito de gestión (2) una señal (VA, VD) de validación del modo de funcionamiento del alternador-motor de arranque en modo alternador o en modo 25 motor de arranque.
  21. 21. Módulo de control y de potencia según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que los drivers (10, 20, 30) comprenden un circuito lógico (13) y unas fuentes de corriente (S11, S12) para controlar las rejillas de los transistores de potencia en función de las señales recibidas en las entradas del driver. 30
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