FR3106088A1 - Chaine de traction à machines électriques tournantes a flux axial - Google Patents

Chaine de traction à machines électriques tournantes a flux axial Download PDF

Info

Publication number
FR3106088A1
FR3106088A1 FR2000144A FR2000144A FR3106088A1 FR 3106088 A1 FR3106088 A1 FR 3106088A1 FR 2000144 A FR2000144 A FR 2000144A FR 2000144 A FR2000144 A FR 2000144A FR 3106088 A1 FR3106088 A1 FR 3106088A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electric
traction
stator
coupling machine
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2000144A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Noiret
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR2000144A priority Critical patent/FR3106088A1/fr
Publication of FR3106088A1 publication Critical patent/FR3106088A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/266—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators with two coaxial motors or generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

La présente invention porte sur une chaîne de traction (10) de véhicule automobile comportant: - un train de roues (15), - un moteur électrique de traction (12), - un réducteur de vitesse (16) disposé entre le moteur électrique de traction (12) et le train de roues (15), et - une machine électrique de couplage (13), - le moteur électrique de traction (12) et la machine électrique de couplage (13) étant des machines électriques à flux axial et comportant un rotor commun (18) couplé magnétiquement d'une part à un stator (12.1) du moteur électrique de traction (12) et à un stator (13.1) de la machine électrique de couplage. Figure 1

Description

CHAINE DE TRACTION À MACHINES ÉLECTRIQUES TOURNANTES A FLUX AXIAL
La présente invention porte sur une chaîne de traction à machines électriques tournantes à flux axial. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les chaînes de traction de véhicule automobile.
Le document FR3081390 décrit une chaîne de traction de véhicule automobile comportant un moteur thermique, un moteur électrique de traction, et une machine électrique de couplage implantés sur un train de roues.
Le moteur électrique de traction comporte un stator fixe et un rotor lié en rotation avec un premier élément magnétique, notamment un stator mobile en rotation, entourant un deuxième élément magnétique de la machine électrique de couplage, notamment un rotor.
Le moteur électrique de traction et la machine de couplage sont reliés électriquement à un dispositif de stockage d'énergie électrique par l'intermédiaire d'un onduleur correspondant. La machine électrique de couplage est reliée électriquement à l'onduleur par l'intermédiaire d'un ensemble balais-collecteurs.
Toutefois, une telle configuration est onéreuse et encombrante du fait de l'utilisation de deux machines électriques distinctes.
L’invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant une chaîne de traction de véhicule automobile comportant:
- un train de roues,
- un moteur électrique de traction,
- un réducteur de vitesse disposé entre le moteur électrique de traction et le train de roues, et
- une machine électrique de couplage,
- le moteur électrique de traction et la machine électrique de couplage étant des machines électriques à flux axial. En outre, le moteur électrique de traction et la machine électrique de couplage comportent un rotor commun couplé magnétiquement d'une part à un stator du moteur électrique de traction et d'autre part à un stator de la machine électrique de couplage.
L'invention permet ainsi de proposer une chaîne de traction compacte et à coût réduit, dans la mesure où, grâce à l'utilisation d'un rotor commun, elle permet de faire l'économie d'un élément magnétique.
Selon une réalisation de l'invention, ladite chaîne de traction comporte un moteur thermique, le stator de la machine électrique de couplage étant un stator mobile lié en rotation avec un vilebrequin du moteur thermique.
Selon une réalisation de l'invention, le moteur électrique de traction et la machine électrique de couplage sont des machines électriques synchrones.
Selon une réalisation, le rotor commun comporte des pôles à aimants permanents.
Selon une réalisation de l'invention, le rotor commun comporte des pôles bobinés.
Selon une réalisation de l'invention, le moteur électrique de traction et la machine électrique de couplage sont des machines électriques asynchrones.
Selon une réalisation de l'invention, le rotor commun est un rotor à cage d'écureuil.
Selon une réalisation de l'invention, un élément de blocage commandé est apte à sélectivement bloquer ou autoriser une rotation du vilebrequin du moteur thermique.
Selon une réalisation de l'invention, l'élément de blocage commandé est choisi parmi un frein à disques, un frein à tambour, ou une roue libre débrayable.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant une chaîne de traction telle que précédemment définie.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
La figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'une chaîne de traction selon l'invention pour un véhicule automobile de type hybride;
La figure 2 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation d'une chaîne de traction selon l'invention pour un véhicule automobile de type hybride rechargeable;
La figure 3 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation d'une chaîne de traction selon l'invention pour un véhicule automobile de type électrique.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent les mêmes références d'une figure à l'autre.
La figure 1 montre une chaîne de traction 10 de véhicule automobile comportant un moteur thermique 11, un moteur électrique de traction 12, et une machine électrique de couplage 13 implantés sur un train de roues 15, notamment le train de roues avant. En variante, les éléments pourraient toutefois être implantés sur le train de roues arrière.
Un réducteur de vitesse 16 est disposé entre le moteur électrique de traction 12 et le train de roues 15. Le réducteur de vitesse 16 permet de rendre compatible la vitesse de rotation élevée des machines électriques tournantes 12, 13, notamment comprise entre 10000 tr/min et 20000 tr/min, avec celle des roues qui est bien inférieure. Le moteur thermique 11 pourra être associé à un multiplicateur de vitesse 17.
Conformément à l'invention, le moteur électrique de traction 12 et la machine électrique de couplage 13 sont des machines électriques à flux axial et comportent un rotor commun 18 couplé magnétiquement d'une part à un stator 12.1 du moteur électrique de traction 12 et d'autre part à un stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13. Au sens de l'invention, un stator est un élément comportant un corps réalisé dans un matériau magnétique et un bobinage polyphasé qui pourra être fixe comme cela est le cas classiquement pour une machine électrique tournante (cf. stator 12.1 du moteur électrique de traction 12), ou mobile en rotation comme cela est le cas pour le stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13 dans le mode de réalisation des figures 1 et 2.
Par flux axial, on entend le fait que le flux magnétique de la machine électrique tournante 12, 13 circule axialement, par rapport à un axe de la machine électrique tournante, à l’intérieur d'un premier entrefer E1 s’étendant entre le rotor commun 18 et le stator 12.1 du moteur électrique de traction 12, et d'un deuxième entrefer E2 s’étendant entre le rotor commun 18 et le stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13.
Le stator 12.1 du moteur électrique de traction 12 est un stator fixe par rapport à un carter du moteur électrique. Le stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13 est un stator mobile lié en rotation avec un vilebrequin du moteur thermique 11, notamment par l’intermédiaire du multiplicateur de vitesse 17.
Le stator 12.1 du moteur électrique de traction 12 et le stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13 sont des stators bobinés polyphasés. Les stators 12.1, 13.1 pourront par exemple être de type triphasé, double triphasés, pentaphasé, hexaphasé, ou autre. Plus généralement, les stators 12.1, 13.1 pourront comporter un nombre quelconque de phases.
Les bobinages statoriques pourront être réalisés à partir de fils conducteurs mis en forme à l'intérieur des encoches du stator ou à partir d'épingles. Les fils ou les épingles pourront être réalisés en cuivre ou en aluminium notamment, ou dans tout autre matériau électriquement conducteur adapté à l'application.
En l’occurrence, le rotor commun 18 est monté sur un arbre creux 20 en prise avec le train de roues 15 par l’intermédiaire du réducteur de vitesse 16. Le stator mobile 13.1 est lié en rotation avec un arbre plein 21 inséré de façon coaxiale à l'intérieur de l'arbre creux 20. L'arbre 21 est en prise avec un vilebrequin du moteur thermique 11 par l'intermédiaire du multiplicateur de vitesse 17.
Le moteur électrique de traction 12 et la machine électrique de couplage 13 sont reliés électriquement à un dispositif de stockage d'énergie électrique 23 par l'intermédiaire d'un onduleur 24 correspondant. Le stator tournant 13.1 de la machine électrique de couplage 13 est relié électriquement à l'onduleur 24 par l'intermédiaire d'un ensemble balais-collecteurs 25. Le dispositif de stockage d'énergie 23 prend la forme d'une batterie, par exemple de type Lithium-Ion.
Un onduleur 24 est destiné à transformer une tension continue issue du dispositif de stockage d'énergie électrique 23 en une tension alternative alimentant les différentes phases d'une machine électrique 12, 13 correspondante fonctionnant en mode moteur. Un onduleur 24 pourra également fonctionner dans un mode redresseur de tension pour transformer une tension alternative générée par le stator d'une machine électrique 12, 13 fonctionnant en mode générateur en une tension continue appliquée aux bornes du dispositif de stockage d'énergie électrique 23 pour son rechargement.
Lorsque le moteur électrique de traction 12 assure seul la traction du véhicule automobile, un courant est injecté dans les phases du stator 12.1 du moteur électrique de traction 12 de façon à créer un couple moteur au rotor 18 qui entraîne alors en rotation l'arbre creux 20 dont il est solidaire, lequel entraîne en rotation les roues du train 15 par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 16. En parallèle, la machine électrique de couplage 13 est pilotée de sorte que le couple magnétique entre le stator 13.1 et le rotor 18 soit nul.
Lorsque le moteur thermique 11 est démarré pour assurer la traction du véhicule automobile, le stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13 est entraîné en rotation par le vilebrequin du moteur thermique 11, via le multiplicateur de vitesse 17. Cela engendre la rotation du rotor 18 du fait d'un couple magnétique entre le stator mobile 13.1 et le rotor 18. Par ailleurs, un courant généré par le bobinage du stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13 est récupéré au niveau de l'ensemble balais-collecteur 25 et réinjecté, via les onduleurs 24, au stator 12.1 du moteur électrique de traction 12 qui génère également un couple de traction.
Le moteur électrique de traction 12 et la machine électrique de couplage 13 pourront être des machines électriques synchrones. Dans ce cas, le rotor commun 18 comporte de préférence des pôles à aimants permanents. Les aimants permanents du rotor commun 18 pourront être réalisés en ferrite ou en terres rares. Il est également possible d'utiliser une combinaison d'aimants en ferrite et d'aimants en terres rares. En variante, le rotor commun 18 pourra comporter des pôles bobinés.
Alternativement, le moteur électrique de traction 12 et la machine électrique de couplage 13 sont des machines électriques asynchrones. Dans ce cas, le rotor commun 18 est un rotor à cage d'écureuil.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, un élément de blocage commandé 27 est apte à sélectivement bloquer ou autoriser une rotation du vilebrequin du moteur thermique 11. L'élément de blocage commandé 27 est choisi parmi un frein à disques, un frein à tambour, ou une roue libre débrayable.
L'élément de blocage commandé 27 est utile, notamment lors du fonctionnement du véhicule en mode purement électrique, pour utiliser la puissance de la machine électrique de couplage 13 à des fins de traction. En effet, une fois le frein activé, le stator mobile 13.1 de la machine électrique de couplage 13 est bloqué. La machine électrique de couplage 13 devient alors une machine électrique pouvant pleinement participer à la traction, en mode moteur mais également à la récupération d'énergie, en mode générateur.
Ainsi, le mode de réalisation de la figure 2 correspond à un véhicule hybride rechargeable (dit de type "Plug-in" en anglais) capable de rouler de longues distances sans utiliser le moteur thermique 11. Ce véhicule hybride pourra comporter une batterie de traction avec une autonomie de plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de kilomètres.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, le moteur thermique 11 a été supprimé. Le stator 13.1 de la machine électrique de couplage 13 ainsi que l'arbre 21 ont été immobilisés par rapport à un bâti du véhicule, ce qui permet de supprimer l'ensemble balais-collecteur 25 qui était destiné à assurer l'alimentation du stator tournant. La machine électrique de couplage 13 est alors transformée en un deuxième moteur électrique de traction. L'invention permet ainsi de passer aisément d'une architecture hybride à une architecture purement électrique.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant une chaîne de traction 10 telle que précédemment définie.

Claims (10)

  1. Chaîne de traction (10) de véhicule automobile comportant:
    - un train de roues (15),
    - un moteur électrique de traction (12),
    - un réducteur de vitesse (16) disposé entre le moteur électrique de traction (12) et le train de roues (15), et
    - une machine électrique de couplage (13),
    caractérisée en ce que le moteur électrique de traction (12) et la machine électrique de couplage (13) sont des machines électriques à flux axial et en ce que le moteur électrique de traction (12) et la machine électrique de couplage (13) comportent un rotor commun (18) couplé magnétiquement d'une part à un stator (12.1) du moteur électrique de traction (12) et d'autre part à un stator (13.1) de la machine électrique de couplage (13).
  2. Chaîne de traction selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un moteur thermique (11), et en ce que le stator (13.1) de la machine électrique de couplage (13) est un stator mobile lié en rotation avec un vilebrequin du moteur thermique (11).
  3. Chaîne de traction selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le moteur électrique de traction (12) et la machine électrique de couplage (13) sont des machines électriques synchrones.
  4. Chaîne de traction selon la revendication 3, caractérisée en ce que le rotor commun (18) comporte des pôles à aimants permanents.
  5. Chaîne de traction selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le rotor commun (18) comporte des pôles bobinés.
  6. Chaîne de traction selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le moteur électrique de traction (12) et la machine électrique de couplage (13) sont des machines électriques asynchrones.
  7. Chaîne de traction selon la revendication 6, caractérisée en ce que le rotor commun (18) est un rotor à cage d'écureuil.
  8. Chaîne de traction selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un élément de blocage commandé (27) est apte à sélectivement bloquer ou autoriser une rotation du vilebrequin du moteur thermique (11).
  9. Chaîne de traction selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'élément de blocage commandé (27) est choisi parmi un frein à disques, un frein à tambour, ou une roue libre débrayable.
  10. Véhicule automobile comportant une chaîne de traction (10) telle que définie selon l'une quelconque des revendications précédentes.
FR2000144A 2020-01-09 2020-01-09 Chaine de traction à machines électriques tournantes a flux axial Pending FR3106088A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2000144A FR3106088A1 (fr) 2020-01-09 2020-01-09 Chaine de traction à machines électriques tournantes a flux axial

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2000144 2020-01-09
FR2000144A FR3106088A1 (fr) 2020-01-09 2020-01-09 Chaine de traction à machines électriques tournantes a flux axial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3106088A1 true FR3106088A1 (fr) 2021-07-16

Family

ID=69811390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2000144A Pending FR3106088A1 (fr) 2020-01-09 2020-01-09 Chaine de traction à machines électriques tournantes a flux axial

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3106088A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002020294A1 (fr) * 2000-08-30 2002-03-14 Abb Ab Dispositif d'entrainement hybride
WO2012018253A1 (fr) * 2010-08-05 2012-02-09 Martin Jacobus Hoeijmakers Convertisseur électromécanique tournant
EP2832615A1 (fr) * 2012-03-27 2015-02-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Mécanisme d'entraînement de véhicule
WO2015114064A1 (fr) * 2014-01-29 2015-08-06 Dana Belgium, N.V. Transmission ayant un convertisseur de couple électromagnétique intégré
FR3081390A1 (fr) 2018-05-22 2019-11-29 Psa Automobiles Sa Procede de mise en place d’une motorisation pour un vehicule automobile

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002020294A1 (fr) * 2000-08-30 2002-03-14 Abb Ab Dispositif d'entrainement hybride
WO2012018253A1 (fr) * 2010-08-05 2012-02-09 Martin Jacobus Hoeijmakers Convertisseur électromécanique tournant
EP2832615A1 (fr) * 2012-03-27 2015-02-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Mécanisme d'entraînement de véhicule
WO2015114064A1 (fr) * 2014-01-29 2015-08-06 Dana Belgium, N.V. Transmission ayant un convertisseur de couple électromagnétique intégré
FR3081390A1 (fr) 2018-05-22 2019-11-29 Psa Automobiles Sa Procede de mise en place d’une motorisation pour un vehicule automobile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2770347A1 (fr) Rotor pour machine dynamo-electrique
FR2843842A1 (fr) Dispositif de commande d'une machine electrique tournante pour vehicule
FR2819350A1 (fr) Machine tournante perfectionnee pour vehicules automobiles
FR2935207A1 (fr) Rotor de machine electrique tournante synchrone, notamment d'alternateur de vehicule automobile
FR2865322A1 (fr) Machine dynamoelectrique a courant alternatif
WO2018177896A1 (fr) Machine electrique tournante a configuration optimisee
FR2857518A1 (fr) Machine dynamoelectrique a rotor a poles a griffes a deux bobines et dephasage du stator
FR3022706A1 (fr) Moteur synchrone electromagnetique a flux magnetiques combines axial et radial.
FR3084622A1 (fr) Architecture de traction comportant des machines electriques basse tension integrees dans les roues d'un vehicule automobile
FR3106088A1 (fr) Chaine de traction à machines électriques tournantes a flux axial
FR2857517A1 (fr) Machine dynamoelectrique rotor avec poles a griffes a deux bobines et enroulement statorique a cinq phases
FR3051295A1 (fr) Machine electrique tournante a puissance augmentee
FR3065920B1 (fr) Architecture de traction pour vehicule automobile comprenant deux machines electriques tournantes reversibles
FR2641139A1 (fr)
WO2018193012A1 (fr) Machine électrique tournante à largeur d'encoche statorique variable
FR2843841A1 (fr) Dispositif et procede de commande d'une machine electrique tournante pour vehicule
FR3098038A1 (fr) Machine electrique tournante à configuration co-axiale
FR3086128A1 (fr) Machine electrique tournante munie d'au moins une gorge de reserve de lubrifiant
EP3763018B1 (fr) Machine électrique tournante à bobinage fractionné
FR3058366A1 (fr) Interface mecanique entre une machine electrique tournante et une boite de vitesses
FR3098041A1 (fr) Machine electrique tournante à refroidissement par huile
FR3098040A1 (fr) Machine electrique tournante à refroidissement par eau
FR3065919B1 (fr) Architecture de traction pour vehicule automobile integrant deux machines electriques tournantes reversibles
FR3098057A1 (fr) Machine electrique tournante munie d'un element de conduction thermique
FR3080717A1 (fr) Rotor de machine electrique tounante munie d'une repartition optimisee d'aimants interpolaires

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210716

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4