FR3108823A1 - Circuit de refroidissement pour logement électronique avec module de puissance - Google Patents
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Abstract
Ensemble (100) électronique comportant un logement (1) électronique et un circuit (2) de refroidissement fermé par un capot (6), dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit (2) de refroidissement comportant sur sa surface (22) interne des excroissances (21) primaires, le circuit de refroidissement (2) comportant au moins une excroissance turbulatrice (24) secondaire disposée sur la face interne du capot (6). Figure pour l’abrégé : Fig. 1.
Description
La présente invention concerne le refroidissement de l’ensemble électronique du moteur électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybride.
L’ensemble électronique, disposé dans un logement électronique, comporte au moins un module de puissance dont la température s’élève lors de son fonctionnement, la valeur de l’élévation de cette température étant liée au dimensionnement du module de puissance.
L’augmentation de température va créer des dommages importants au niveau du module de puissance lui-même et au niveau des autres éléments de l’ensemble électronique.
Pour limiter ces effets thermiques, il est connu d’utiliser un circuit de refroidissement du logement électronique. Le circuit de refroidissement est disposé sous le module de puissance et comporte sur la surface interne en contact avec le support du module de puissance des bossages qui permettent d’augmenter la surface d’échange. De plus, cette solution crée de la turbulence dans l’écoulement du liquide de refroidissement ce qui augmente le coefficient de Reynolds et donc augmente l’échange thermique avec le liquide refroidissement.
Un problème avec ce type de circuit de refroidissement provient du fait qu’une grande partie du fluide de refroidissement minimise la perte de charge en suivant la paroi opposée à celle où sont disposés les bossages, l’effet de ces derniers est donc minimisé.
La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un circuit d’eau comportant des excroissances supplémentaires internes dont la configuration améliore les échanges thermiques, et par conséquent limite les dommages dus aux effets thermiques en abaissant la température.
Pour cela la présente invention propose un ensemble électronique comportant un logement électronique et un circuit de refroidissement fermé par un capot, dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit de refroidissement comportant sur sa surface interne des excroissances primaires, le circuit de refroidissement comportant au moins une excroissance turbulatrice secondaire disposée sur la face interne du capot.
Cette excroissance turbulatrice secondaire permet de décoller le fluide de refroidissement de la surface du capot 6 et de perturber les turbulences crées par les excroissances 21 primaires. Ce qui augmente l’échange thermique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique comporte un module de puissance.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit de refroidissement comporte au moins deux excroissances turbulatrices secondaires.
L‘augmentation du nombre d’excroissance augmente les perturbations et les échanges thermiques.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le capot est disposé dans un plan parallèle à une face du circuit de refroidissement en contact avec la surface support du logement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les excroissances turbulatrices secondaires sont formées directement à partir de la paroi du capot circuit de refroidissement, soit par emboutissage, soit par surmoulage de la fonderie.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les excroissances turbulatrices secondaires sont disposées en quinconce.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les excroissances turbulatrices secondaires sont intercalées avec les excroissances primaires
Selon un mode de réalisation de l’invention, les excroissances turbulatrices secondaires sont disposées sous le module de puissance ou tout le long du circuit de refroidissement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le nombre et la taille des excroissances turbulatrices secondaires sont définis en fonction de la taille du circuit de refroidissement.
L’invention concerne également l’utilisation de l’ensemble selon l’invention dans un véhicule électrique ou hybride.
- la est une représentation schématique d’une vue en coupe transversale d’un logement électronique avec circuit de refroidissement selon l'invention,
- la est une représentation schématique d’une vue en coupe longitudinale d’une partie d’un circuit de refroidissement selon l'invention.
La illustre un ensemble 100 électronique comportant un logement 1 électronique avec un circuit 2 de refroidissement selon l’invention.
Le logement 1 électronique comprend au moins un module 3 de puissance connecté à un circuit imprimé. Selon un mode de réalisation de l’invention, le logement 1 électronique comprend des composants de l’électronique de puissance. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le logement 1 électronique comprend des composants de l’électronique de commande.
Le module de puissance 3 est disposé sur une surface de support 4, du logement 1 électronique, en contact avec le circuit 2 de refroidissement.
Le circuit 2 de refroidissement est ainsi disposé de façon à permettre le refroidissement des composants électroniques et plus particulièrement du module 3 de puissance.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement est formé par un canal 21 formé dans le corps 22 du circuit 2.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement est formé par un canal 21 circulaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement est formé par un canal 21 en forme de parallélépipède ou toutes formes compatibles avec le fonctionnement du circuit 2 de refroidissement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement est en aluminium.
Le circuit 2 de refroidissement est parcouru par un fluide 6 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide 6 de refroidissement est de l’eau. Selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide 6 de refroidissement est un mélange eau-glycol.
Le circuit 2 de refroidissement comporte sur sa surface 22 interne des excroissances 21 primaires également appelés picots. La surface 22 interne est définie par la surface du circuit 2 en contact avec le fluide 6 de refroidissement.
Les excroissances 21 primaires sont disposées de façon à générer des turbulences au sein du liquide 6 de refroidissement. Les excroissances 21 primaires sont disposées sur la face 25 en contact avec la surface 4 support du logement 1.
Dans le cadre de l’invention, le circuit 2 de refroidissement est fermé par un capot 6.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le capot 6 est disposé dans un plan parallèle à celui du support 4 du power module 3, c’est-à-dire un plan parallèle à la face 25 en contact avec la surface 4 support du logement 1.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le capot 6 est disposé dans un plan formant un angle compris entre zéro et moins de 90 degrés avec le plan du support 4 du power module 3.
La surface interne 23 du capot 6 du circuit 2 de refroidissement comporte au moins une excroissance turbulatrice 24 secondaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 comporte au moins deux excroissances turbulatrices 24.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les excroissances turbulatrices 24 secondaires sont formées directement à partir de la paroi du capot 6 circuit 2 de refroidissement, soit par emboutissage, soit par surmoulage de la fonderie.
Selon un mode de réalisation de l’invention illustré , les excroissances turbulatrices 24 secondaires sont disposées en quinconce.
Selon un mode de réalisation, les excroissances turbulatrices 24 secondaires sont intercalées avec les excroissances 21 primaires afin de forcer le fluide à slalomer entre les excroissances turbulatrices 24 secondaires. Le fait de slalomer permet d’améliorer l’échange.
Les excroissances turbulatrices 24 secondaires sont ainsi disposées sur l’extérieur de la trajectoire du fluide afin de forcer l’eau à turbuler Les excroissances turbulatrices 24 secondaires permettent de décoller le fluide de refroidissement de la surface interne 23 du capot 6. De plus les excroissances turbulatrices 24 secondaires perturbent les turbulences crées par les excroissances 21 primaires. Cela augmente l’échange thermique.
En effet, ces excroissances turbulatrices 24 secondaires perturbent l’écoulement afin d’augmenter le coefficient de Reynolds et optimisent alors l’échange de chaleur des excroissances qui sont sous le module de puissance.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les excroissances turbulatrices 24 secondaires sont disposées sur une partie du circuit. Plus précisément, les excroissances turbulatrices 24 secondaires sont disposées sous le power module 3. Selon un mode de réalisation de l’invention, les excroissances turbulatrices 24 secondaires sont disposées tout le long du circuit 2 de refroidissement.
Le nombre et la taille des excroissances turbulatrices 24 secondaires sont définis en fonction de la taille du circuit 2 de refroidissement.
Le nombre et la taille des excroissances turbulatrices 24 secondaires sont définies de façon à permettre une turbulence 20 optimale du fluide de refroidissement.
L’invention concerne également l’utilisation l’ensemble 100 selon l’invention dans un véhicule électrique ou hybride
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.
Claims (10)
- Ensemble (100) électronique comportant un logement (1) électronique et un circuit (2) de refroidissement fermé par un capot (6), dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit (2) de refroidissement comportant sur sa surface (22) interne des excroissances (21) primaires,
caractérisé en ce que le circuit de refroidissement (2) comporte au moins une excroissance turbulatrice (24) secondaire disposée sur la face interne du capot (6). - Ensemble (100) électronique selon la revendication 1 comportant un module de puissance (3).
- Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel le circuit (2) de refroidissement comporte au moins deux excroissances turbulatrices (24) secondaires.
- Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 3, dans lequel le capot (6) est disposé dans un plan parallèle à une face (25) du circuit (2) de refroidissement en contact avec la surface (4) support du logement (1).
- Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 4, dans lequel les excroissances turbulatrices (24) secondaires sont formées directement à partir de la paroi du capot (6) circuit 2 de refroidissement, soit par emboutissage, soit par surmoulage de la fonderie.
- Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 5, dans lequel les excroissances turbulatrices (24) secondaires sont disposées en quinconce.
- Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 6, dans lequel les excroissances turbulatrices (24) secondaires sont intercalées avec les excroissances (21) primaires
- Ensemble (100) électronique selon une des revendication 1 à 7, dans lequel les excroissances turbulatrices (24) secondaires sont disposées sous le module (3) de puissance ou tout le long du circuit (2) de refroidissement.
- Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 8, dans lequel le nombre et la taille des excroissances turbulatrices (24) secondaires sont définis en fonction de la taille du circuit (2) de refroidissement.
- Utilisation de l’ensemble (100) selon une des revendications 1 à 9 dans un véhicule électrique ou hybride.
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