FR3048034A1 - ELECTRIC COMPRESSOR - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un compresseur électrique 1 comprenant au moins une roue (3) de compresseur entrainée par un ensemble moteur électrique (2) commandé par un ensemble électronique (9), le compresseur (1) comprenant un circuit (10) de refroidissement formé au niveau d'une plaque arrière (31) de roue de compresseur.The present invention relates to an electric compressor 1 comprising at least one compressor wheel (3) driven by an electric motor assembly (2) controlled by an electronic assembly (9), the compressor (1) comprising a cooling circuit (10) formed at a rear plate (31) of the compressor wheel.
Description
COMPRESSEUR ELECTRIQUEELECTRIC COMPRESSOR
La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile.The present invention relates to the field of electric compressors, and more particularly to an electric supercharger for a motor vehicle.
Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur à combustion, fonctionnant avec un moteur électrique entraînant une roue de compresseur et comportant un ensemble électronique.In the context of the invention, an electric compressor is a device used to supercharge a combustion engine, operating with an electric motor driving a compressor wheel and having an electronic assembly.
Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne, par exemple diesel, essence ou à pile à combustible, en complément par exemple d'un turbocompresseur. Le compresseur électrique joue le même rôle que le turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur.The electric compressor is placed on the air intake line of an internal combustion engine, for example diesel, gasoline or fuel cell, in addition for example a turbocharger. The electric compressor plays the same role as the turbocharger, namely increase the intake pressure of the fresh gases in the engine, but is used in particular during transient phases to overcome turbocharger response time problems.
Actuellement, l'ensemble électronique est placé entre l'arrière de la roue et l'ensemble formant le moteur électrique. Cette disposition de l'électronique présente l'inconvénient d'être dans une zone proche de la roue, zone qui est très chaude. Il est donc nécessaire de la refroidir. Les solutions actuelles sont en général encombrantes.Currently, the electronic assembly is placed between the rear of the wheel and the assembly forming the electric motor. This arrangement of electronics has the disadvantage of being in an area close to the wheel, which area is very hot. It is therefore necessary to cool it. Current solutions are generally cumbersome.
La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un compresseur électrique dont le circuit de refroidissement est amélioré, permettant ainsi d'optimiser l'encombrement du compresseur et le refroidissement de l'électronique et du moteur.The present invention therefore aims to overcome one or more of the disadvantages of the prior art devices by providing an electric compressor whose cooling circuit is improved, thus optimizing the size of the compressor and the cooling of the compressor. electronics and the engine.
Pour cela la présente invention propose, un compresseur électrique comportant au moins une roue de compresseur entraînée par un ensemble moteur électrique commandé par un ensemble électronique, et comportant un circuit de refroidissement formé au niveau d'une plaque arrière de roue de compresseur.For this purpose, the present invention proposes an electric compressor comprising at least one compressor wheel driven by an electric motor assembly controlled by an electronic assembly, and comprising a cooling circuit formed at a compressor wheel rear plate.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est disposé à l'arrière de la roue du compresseur.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit is disposed at the rear of the compressor wheel.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est ainsi disposé entre l'arrière de la roue et l'ensemble électronique.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit is thus disposed between the rear of the wheel and the electronic assembly.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est disposé autour du logement moteur.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit is arranged around the motor housing.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est disposé en anneau autour du logement moteur.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit is arranged in a ring around the motor housing.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la plaque arrière comporte un logement pour le roulement disposé du coté de la roue.According to one embodiment of the invention, the rear plate has a housing for the bearing disposed on the side of the wheel.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement et la plaque arrière de la roue sont formés en une seule pièce.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit and the rear plate of the wheel are formed in one piece.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique est disposé sur la plaque arrière de la roue de compresseur.According to one embodiment of the invention, the electronic assembly is disposed on the rear plate of the compressor wheel.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à aimant permanent. L'invention concerne également l'utilisation du compresseur électrique selon la revendication dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant à la figure 1 annexée, donnée à titre d'exemple et qui est une représentation schématique en coupe montrant un compresseur électrique selon l'invention.According to one embodiment of the invention, the electric motor is a permanent magnet motor. The invention also relates to the use of the electric compressor according to the claim in an internal combustion engine or fuel cell. Other objects, features and advantages of the invention will be better understood and will appear more clearly on reading the description given hereinafter with reference to the appended FIG. 1, given by way of example and which is a schematic representation in section showing an electric compressor according to the invention.
La présente invention concerne un compresseur électrique 1.The present invention relates to an electric compressor 1.
Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique 1, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant continue ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type.In the context of the invention, the term electric compressor 1, an air compressor, volumetric or not and for example centrifugal or radial, driven by an electric motor, for the purpose of supercharging a heat engine. According to one embodiment of the invention, the electric motor is an asynchronous DC or AC motor, or any type of electric motor of the same type.
Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à réluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Réluctance Motor selon la terminologie anglaise).More specifically, according to one embodiment of the invention, the electric motor is a variable reluctance motor (also called SRM machine for Switched Reluctance Motor according to English terminology).
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimant permanent.According to another embodiment of the invention, the motor is a permanent magnet motor.
La figure 1 illustre un exemple de compresseur 1 électrique. Le compresseur électrique 1 comprend au moins un ensemble moteur électrique 2, et une roue 3 de compresseur. L'ensemble moteur électrique comprend un logement 4 ou enveloppe 4 moteur dans lequel est disposé, à l'intérieur, un moteur électrique 5. Le moteur électrique 5 comporte au moins un rotor et un stator. Le moteur électrique 5 permet la mise en rotation d'un arbre 6 du compresseur électrique via des roulements 7. L'arbre 6 entraîne ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1. Plus précisément une extrémité de l'arbre 6 est entraînée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 6 entraîne en rotation la roue 3 du compresseur.Figure 1 illustrates an example of an electric compressor 1. The electric compressor 1 comprises at least one electric motor assembly 2, and a compressor wheel 3. The electric motor assembly comprises a housing 4 or envelope 4 motor in which is disposed, inside, an electric motor 5. The electric motor 5 comprises at least one rotor and a stator. The electric motor 5 allows the rotation of a shaft 6 of the electric compressor via bearings 7. The shaft 6 thus rotates the wheel 3 of the compressor 1. More precisely one end of the shaft 6 is rotated. by the electric motor, and another end of the shaft 6 rotates the wheel 3 of the compressor.
Le compresseur 1 électrique selon l'invention, comporte une plaque arrière 31 de la roue 3 de compresseur. Dans le cadre de l'invention, la plaque arrière comporte un logement pour le circuit 10 de refroidissement.The electric compressor 1 according to the invention comprises a rear plate 31 of the compressor wheel 3. In the context of the invention, the back plate has a housing for the cooling circuit.
Le circuit 10 de refroidissement est ainsi disposé à l'arrière de la roue 3 du compresseur, c'est-à-dire au niveau de la face arrière 31 de la roue 3.The cooling circuit 10 is thus disposed at the rear of the wheel 3 of the compressor, that is to say at the rear face 31 of the wheel 3.
Le circuit 10 de refroidissement est ainsi disposé au plus proche de l'ensemble électronique 9. Plus précisément, le circuit 10 de refroidissement est disposé entre l'arrière de la roue 31 et l'ensemble électronique 9.The cooling circuit 10 is thus disposed as close to the electronic assembly 9. More precisely, the cooling circuit 10 is disposed between the rear of the wheel 31 and the electronic assembly 9.
Le circuit 10 de refroidissement et la plaque arrière 31 de la roue 3 sont ainsi formés en une seule pièce. Le circuit de refroidissement est formé dans la plaque 31 arrière de la roue 3 du compresseur.The cooling circuit 10 and the rear plate 31 of the wheel 3 are thus formed in one piece. The cooling circuit is formed in the rear plate 31 of the compressor wheel 3.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est disposé autour du logement 4 moteur. Plus précisément, le circuit 10 de refroidissement est disposé en anneau autour du logement 4 moteur.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit 10 is arranged around the motor housing 4. More specifically, the cooling circuit 10 is arranged in a ring around the motor housing 4.
Selon un mode de réalisation de l'invention la plaque arrière 31 comporte également un logement 71 pour le roulement 7 disposé du coté de la roue 3.According to one embodiment of the invention the rear plate 31 also comprises a housing 71 for the bearing 7 disposed on the side of the wheel 3.
Une telle configuration optimise le refroidissement de l'ensemble électronique et permet de diminuer l'encombrement du compresseur. L'utilisation d'un logement intégré à la plaque arrière, évite les problèmes d'étanchéité liés à l'utilisation de deux pièces distinctes. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un ensemble électronique 9 permettant de commander le compresseur 1 électrique. On entend par ensemble électronique 9, l'électronique de puissance et/ou de contrôle, et par exemple la carte électronique, les composants de filtrage (inductances...), les capacités, les modules de puissance...Such a configuration optimizes the cooling of the electronic assembly and reduces the size of the compressor. The use of an integrated housing to the back plate, avoids the problems of sealing related to the use of two separate parts. According to one embodiment of the invention, the compressor 1 comprises an electronic assembly 9 for controlling the electric compressor 1. The term "electronic assembly 9" refers to the power and / or control electronics, and for example the electronic card, the filtering components (inductances, etc.), the capacitors, the power modules, etc.
Dans le cadre de l'invention, l'ensemble électronique 9 est disposé à l'extérieur de l'ensemble moteur 2.In the context of the invention, the electronic assembly 9 is disposed outside the motor assembly 2.
Selon un mode de réalisation, de l'invention, l'électronique 9 est disposée autour du moteur électrique, co-axialement par rapport à l'arbre 6 du compresseur. L' électronique 9 est ainsi disposé tout autour de l'ensemble moteur 2 selon l'axe de l'arbre 6.According to one embodiment of the invention, the electronics 9 is arranged around the electric motor, coaxially with respect to the shaft 6 of the compressor. The electronics 9 is thus arranged all around the motor assembly 2 along the axis of the shaft 6.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électronique 9 est disposé sur la plaque arrière 31 de la roue 3 de compresseur 1.According to one embodiment of the invention, the electronics 9 is disposed on the rear plate 31 of the compressor wheel 1.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte de manière classique une volute 12 permettant le passage de l'air du compresseur 1. La roue 3 du compresseur est disposée dans la volute 12.According to one embodiment of the invention, the compressor 1 conventionally comprises a volute 12 allowing the passage of air from the compressor 1. The wheel 3 of the compressor is disposed in the volute 12.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la roue du compresseur 1 est une roue à aubes.According to one embodiment of the invention, the wheel of the compressor 1 is a paddle wheel.
Selon un mode de réalisation de l'invention illustré figure 2, le compresseur 1 comporte un capot 11 de protection disposé sur l'ensemble moteur électrique 2 et l'ensemble électronique 9.According to an embodiment of the invention illustrated in FIG. 2, the compressor 1 comprises a protective cover 11 arranged on the electric motor assembly 2 and the electronic assembly 9.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le capot est fixé au logement 8 électronique.According to one embodiment of the invention, the cover is fixed to the electronic housing 8.
Dans une première variante de l'invention, l'ensemble électronique 9 est fixé au logement 4 moteur.In a first variant of the invention, the electronic assembly 9 is fixed to the motor housing 4.
Dans une deuxième variante de l'invention, l'ensemble électronique 9 est fixé à l'intérieur du capot 11 de protection.In a second variant of the invention, the electronic assembly 9 is fixed inside the protective cover 11.
Un compresseur selon l'invention est utilisé dans un moteur à combustion, dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.A compressor according to the invention is used in a combustion engine, in an internal combustion engine or in a fuel cell.
La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.The scope of the present invention is not limited to the details given above and allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, and may be modified without departing from the scope defined by the claims.
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