FR3110766A1 - Câble d’alimentation électrique pour véhicule - Google Patents

Abstract

Câble (1, 1’, 1’’) d’alimentation électrique pour véhicule, le câble comprenant : un élément central (3, 4) s’étendant le long d’un axe (X), une gaine (2) s’étendant autour de l’élément central (3, 4), une pluralité de parois de renfort (8, 9, 13) s’étendant chacune radialement entre la gaine (2) et l’élément central (3, 4), et délimitant une pluralité d’espaces périphériques (10, 11, 15) occupant des secteurs angulaires respectifs différents autour de l’axe (1), et un conducteur électrique (12) s’étendant dans un des espaces périphériques (10, 11, 15) de manière à autoriser la présence dans l’espace périphérique d’un fluide de refroidissement en contact avec le conducteur électrique (12). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Câble d’alimentation électrique pour véhicule

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un câble d’alimentation électrique pour véhicule, et un procédé d’alimentation électrique d’un véhicule au moyen d’un tel câble.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Lorsqu’un courant parcourt un câble d’alimentation électrique, ce câble s’échauffe. Un tel échauffement peut en particulier être important dans un câble d’alimentation électrique pour véhicule, où une puissance importante peut être mobilisée.

Une solution pour limiter cet échauffement pourrait être d’augmenter la section du ou des conducteurs électriques du câble. Mais ceci présente l’inconvénient de rendre le câble encombrant.

Pour limiter cet échauffement sans pour autant être confronté à ce problème d’encombrement, il a été proposé d’injecter dans un tel câble un fluide caloporteur permettant de refroidir ses conducteurs électriques.

En particulier, le document US 2019/0237218 décrit un câble électrique pour véhicule comprenant des conducteurs électriques organisés de façon à former un tube définissant un espace central. Un fluide de refroidissement circule dans cet espace central, ainsi qu’autour de ce tube, dans un espace périphérique.

Toutefois, l’intégrité de la structure tubulaire formée par les conducteurs électriques de ce câble risque d’être compromise au cours d’une manipulation du câble, par exemple lorsque le câble subit une flexion. En particulier, le conducteur risque d’être plié ou de s’effondrer sur lui-même, obstruant la circulation du fluide dans le l’espace central. Ceci a pour conséquence de dégrader les performances de refroidissement du câble.

Un but de l’invention est d’obtenir un câble électrique dont l’échauffement est plus efficacement limité sans pour autant augmenter la section de ses conducteurs.

Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect, un câble d’alimentation électrique pour véhicule, le câble comprenant : un élément central s’étendant le long d’un axe, une gaine s’étendant autour de l’élément central, une pluralité de parois de renfort s’étendant chacune radialement entre la gaine et l’élément central, et délimitant une pluralité d’espaces périphériques occupant des secteurs angulaires respectifs différents autour de l’axe, un conducteur électrique s’étendant dans un des espaces périphériques, le conducteur électrique étant de dimensions adaptées pour autoriser la présence dans l’espace périphérique d’un fluide de refroidissement en contact avec le conducteur électrique.

L’invention selon le premier aspect est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible :

- au moins deux des secteurs angulaires sont de dimensions identiques ;

- le nombre d’espaces périphériques est supérieur ou égal à trois ;

- le conducteur électrique présente un diamètre inférieur à la distance radiale séparant l’élément central de la gaine ;

- l’élément central est un tube définissant un espace central, l’élément central isolant fluidiquement l’espace central des espaces périphériques ;

- il comprend un élément de maintien agencé pour maintenir le conducteur électrique à distance de la gaine et autoriser la présence d’un fluide de refroidissement entre la gaine et le conducteur électrique ;

- il comprend une pluralité de conducteurs électriques, chaque conducteur électrique s’étendant dans un des espaces périphériques et étant de dimensions adaptées pour autoriser la présence d’un fluide de refroidissement en contact avec le conducteur électrique dans l’espace périphérique correspondant ;

- la pluralité de conducteurs électriques forme un toron s’étendant autour de l’élément central, le toron présentant un sens de toronnage allant à droite et à gauche en alternance le long de l’axe ;

- il comprend un élément de maintien agencé pour maintenir chaque conducteur électrique en contact avec un autre conducteur électrique et/ou pour maintenir les conducteurs électriques fixes les uns par rapport aux autres ;

- l’élément de maintien est enroulé autour de la pluralité de conducteurs électriques ;

- lequel l’élément de maintien s’étend entre la gaine et la pluralité de parois de renforts ;

- au moins une des parois de renfort est en appui sur la gaine ;

- au moins une des parois de renfort est à distance de l’élément central, et en appui sur au moins un des conducteurs électriques ;

- la paroi de renfort à distance de l’élément central s’étend dans une gorge délimitée par deux conducteurs électriques adjacents, de sorte que les deux conducteurs électriques adjacents limitent une course de déplacement de la paroi de renfort autour de l’axe par rapport aux deux conducteurs électriques adjacents ;

- au moins une des parois de renfort forme une pièce distincte de la gaine et de l’élément central ;

- au moins une des parois de renfort fait radialement saillie depuis l’élément central vers la gaine, voire est d’une seule pièce avec l’élément central ;

- chaque espace périphérique contient au moins un conducteur électrique ;

- il comprend un fluide de refroidissement en contact avec le conducteur électrique dans un des espaces périphériques.

L’invention propose selon un deuxième aspect, un procédé d’alimentation électrique d’un véhicule au moyen d’un câble selon le premier aspect de l’invention, comprenant l’injection d’un fluide de refroidissement dans l’espace périphérique où s’étend le conducteur électrique, de sorte que le fluide de refroidissement entre en contact avec le conducteur électrique.

L’invention, selon le deuxième aspect, est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible :

- le procédé comprend par ailleurs une mise en communication fluidique de l’espace central avec l’espace périphérique où s’étend le conducteur électrique, et une mise en circulation du fluide de refroidissement de sorte que le fluide de refroidissement circule successivement dans l’espace périphérique où s’étend le conducteur électrique dans un premier sens, et dans l’espace central dans un deuxième sens opposé au premier sens ;

- le procédé comprend une mise en communication fluidique de l’espace périphérique du câble où s’étend le conducteur électrique avec un espace périphérique d’un autre câble selon le premier aspect de l’invention où s’étend un autre conducteur électrique, une mise en circulation du fluide de refroidissement dans les espaces périphériques respectifs des deux câbles, de sorte que le fluide de refroidissement circule successivement dans l’espace périphérique d’un des deux câbles, et dans l’espace périphérique de l’autre câble ;

- les deux câbles sont disposés côte à côte, de sorte que le fluide de refroidissement circule dans l’espace périphérique d’un des deux câbles dans un premier sens, et dans l’espace périphérique de l’autre câble dans un deuxième sens opposé au premier sens.
Premièrement, les parois de renfort s’étendant radialement ont pour effet d’éviter un affaissement radial des espaces périphériques qui pourraient diminuer le débit d’un fluide de refroidissement circulant à l’intérieur, et donc détériorer les performances de refroidissement du câble.

Deuxièmement, le fait de placer le conducteur dans l’un des espaces permet de limiter l’encombrement radial du câble.

DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

La figure 1 est une section d’un câble d’alimentation électrique selon un premier mode de réalisation.

La figure 2 est une vue en perspective de côté d’une pluralité de conducteurs électriques formant un toron selon un mode de réalisation.

La figure 3 est une section d’un câble d’alimentation électrique selon un deuxième mode de réalisation.

La figure 4 est une section d’un câble d’alimentation électrique selon un troisième mode de réalisation.

La figure 5 est une en coupe longitudinale de la paire de câbles représentée en figure 5 et d’un connecteur.

La figure 6 est une vue partielle et en perspective d’une paire de câbles d’alimentation électrique selon le troisième mode de réalisation.

La figure 7 est une section d’un câble d’alimentation électrique selon un quatrième mode de réalisation.

Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

En référence à lafigure 1, un câble 1 d’alimentation électrique pour véhicule selon un premier mode de réalisation présente une forme oblongue le long d’un axe X (cet axe X est perpendiculaire à la figure 1 et visible sur la figure 2).

Le câble 1 comprend une gaine 2 s’étendant autour de l’axe X. La gaine 2 présente une paroi de forme annulaire s’étendant à 360 degrés autour de l’axe X.

La gaine 2 est réalisée dans un matériau polymère.

Le câble 1 comprend par ailleurs un élément central 4 entouré par la gaine.

L’élément central 4 est un tube s’étendant autour de l’axe X, de manière à définir un espace central 6 dans lequel un fluide de refroidissement peut circuler.

L’élément central 4 présente un diamètre externe inférieur au diamètre interne de la gaine 2.

L’élément central 4 est par exemple réalisé dans un matériau polymère ou métallique, ou en matériau métallique.

Le câble 1 comprend par ailleurs une pluralité de parois de renfort 8 s’étendant chacune radialement entre la gaine 2 et l’élément central 4, et délimitant une pluralité d’espaces périphériques 10.

Le tube central 4 isole fluidiquement l’espace central 6 des espaces périphériques 10 délimités par la pluralité de parois de renfort 8.

Les espaces périphériques 10 occupent des secteurs angulaires respectifs différents autour de l’axe X. Ces secteurs angulaires sont de préférence de dimensions identiques.

La figure 1 montre un exemple de réalisation dans lequel le nombre de parois de renfort 8 est égal à quatre ; quatre espaces périphériques 10 sont délimités par ces quatre parois de renfort 8, et s’étendent sur des secteurs angulaires d’environ 90 degrés (en faisant abstraction des épaisseurs respectives des parois de renfort). Toutefois, ce nombre peut être différent. De manière générale le nombre de parois de renforts est supérieur ou égal à deux, préférentiellement supérieur ou égal à trois.

Chaque paroi de renfort 8 fait radialement saillie depuis l’élément central vers la gaine 2.

Une paroi de renfort 8 peut s’étendre jusqu’à la gaine 2, comme représenté en figure 1. Dans ce cas, la paroi de renfort 8 relie l’élément central à la gaine 2, et sépare deux espaces périphériques adjacents. Plus précisément, cette paroi de renfort isole fluidiquement ces deux espaces périphériques adjacents l’un de l’autre.

Dans une variante non illustrée, une paroi de renfort 8 peut ne pas s’étendre jusqu’à la gaine 2, de sorte à définir avec la gaine 2 un passage entre deux espaces périphériques 10 adjacents.

Les parois de renfort 8 sont par exemple réalisées dans un matériau polymère.

De préférence, la gaine 2 et l’élément central 4 forment deux pièces différentes, ce qui simplifie la fabrication du câble 1. Une paroi de renfort 8 peut faire partie de l’une de ces deux pièces. Dans ce cas, la paroi de renfort est fixée à l’autre pièce par exemple par collage ou un autre moyen.

Très préférentiellement, au moins une des parois de renforts 8 forme une seule pièce avec l’élément central 4, voire toutes les parois de renfort. Dans ces cas, la pièce comprenant au moins une paroi de renfort 8 et l’élément central 4 peut être formée par extrusion, en un seule ou plusieurs opérations.

En variante, une paroi de renfort 8 peut former une seule pièce avec la gaine 2 et l’élément central. Dans ce cas, cette pièce unique peut être fabriquée par extrusion, mais est moins facile à fabriquer qu’une gaine 2 et un élément central 4 formant deux pièces distinctes puis assemblées ensemble.

Le câble 1 comprend par ailleurs une pluralité de conducteurs électriques 12 s’étendant entre l’élément central et la gaine 2, dans les espaces périphériques 10.

Les conducteurs électriques sont répartis autour de l’élément central 4.

Chaque paroi de renfort 8 s’étend entre deux conducteurs électriques adjacents 12.

Chaque conducteur électrique 12 est destiné à transporter un courant électrique depuis un premier équipement vers un deuxième équipement, lorsque le câble 1 est raccordé à ces deux équipements.

Chaque conducteur électrique 12 est de dimensions adaptées pour autoriser la présence d’un fluide de refroidissement dans l’espace périphérique 20 correspondant, de sorte que le fluide soit en contact avec la surface de ce conducteur électrique 12.

Chaque conducteur électrique peut être recouvert par une couche de matériau polymère. On précise ici qu’on emploie indifféremment le terme « conducteur électrique » recouvert d’un matériau polymère ou non (c’est-à-dire nu) sauf mention explicite.

Chaque conducteur électrique 12 présente la forme d’un brin, de section globalement circulaire voire circulaire. Le brin peut lui-même comprendre plusieurs sous-brins agencés cote-à-côte. Un conducteur ayant une forme de brin est plus facile à obtenir qu’un conducteur annulaire.

Par ailleurs, chaque conducteur électrique 12 présente un diamètre inférieur à la distance radiale qui sépare l’élément central 4 de la gaine 2. En conséquence, chaque conducteur électrique 12 n’est pas en contact simultané avec la gaine 2 et avec le tube central.

Chaque paroi de renfort 8 présente une longueur radiale, c’est-à-dire mesurée dans une direction radiale perpendiculaire à l’axe X, qui est supérieure au diamètre de chaque conducteur électrique 12.

Chaque conducteur électrique 12 est par exemple réalisé dans un matériau métallique.

Dans l’exemple de réalisation illustré en figure 1, le nombre de conducteurs électriques 12 est égal à huit, et chaque espace périphérique 10 contient deux des conducteurs électriques 12.

En référence à lafigure 2, la pluralité de conducteurs électriques 12 forme un toron 14 s’étendant autour de l’axe X, et dans une direction parallèle à l’axe X. En d’autres termes, les conducteurs électriques ne sont pas strictement parallèles à l’axe X du câble, mais tournent autour de cet axe X selon des trajectoires hélicoïdales identiques.

A titre de rappel, un toron conventionnel a un unique sens de toronnage, qui est soit à droite (« en Z »), soit à gauche (« en S »). Pour fabriquer un tel toron conventionnel, les conducteurs électriques qui le constituent sont vrillés ensemble par une machine comprenant un support fixe, et un élément tournant par rapport au support fixe, et une pluralité de tourets montés sur l’élément tournant. Chaque conducteur électrique est enroulé autour d’un des tourets. En fonctionnement, l’élément tournant tourne toujours dans le même sens de rotation, d’où la nécessité que les tourets soient montés sur celui-ci. Or, le vrillage avec une telle machine est de mise en œuvre délicate. Cette machine est en effet volumineuse, pose des problèmes de sécurité, et les conducteurs subissent une torsion importante difficile à maîtriser.

Le toron 14 formé par la pluralité de conducteurs électriques 12 diffère d’un tel toron conventionnel en ce que son sens de toronnage n’est pas constant de bout en bout. Au contraire, comme on peut le voir sur la figure 2, le toron 14 a un sens de toronnage à gauche et à droite, et ce en alternance. Autrement dit, le toron 14 comprend des tronçons présentant un sens de toronnage à droite et des tronçons présentant un sens de toronnage à gauche, qui sont disposés en alternance dans une direction parallèle à l’axe X du câble. Les deux sens de toronnage du toron 14 sont illustrés par des flèches tournant autour de l’axe X sur la figure 2.

Ce sens de toronnage alterné est avantageux car le toron 14 peut être fabriqué par une machine comprenant un élément tournant sur lequel les tourets ne sont pas nécessairement montés. Au lieu de cela, les tourets peuvent être simplement posés sur des supports fixés au sol. Au cours du fonctionnement de la machine, les conducteurs subissent des torsions limitées et contrôlées. En conséquence, le toron 14, dont le sens de toronnage est alterné à droite et à gauche, peut être fabriqué beaucoup plus facilement qu’un toron conventionnel à sens de toronnage unique de bout en bout.

Les parois de renfort 8 suivent le même type de trajectoire que les conducteurs électriques. Ainsi, les parois de renfort ne s’étendent pas parallèlement à l’axe X, mais suivent une trajectoire hélicoïdale tournant à droite et à gauche de l’axe X, en alternance.

Le câble 1 comprend par ailleurs au moins un élément de maintien 16 propre à maintenir les conducteurs électriques 12 fixes les uns par rapport aux autres (cet élément n’étant représenté sur la figure 1 pour plus de lisibilité). Ainsi, l’élément de maintien 16 permet aux conducteurs électriques 12 de conserver leur trajectoire hélicoïdale, et donc au toron 14 de conserver son sens de toronnage alterné à droite et à gauche.

L’élément de maintien 16 est en outre agencé pour faire en sorte que chaque conducteur électrique 12 soit en contact avec au moins un autre conducteur électrique 12.

L’élément de maintien 16 présente la forme d’un fil ou d’un ruban entouré autour du toron 14. L’élément de maintien peut ainsi plaquer chaque conducteur contre l’élément central. Dans l’exemple de réalisation de la figure 2, deux éléments de maintien 16 entourent le toron 14. Ces éléments de maintien 16 sont enroulés selon des trajectoires hélicoïdales autour de l’axe X. Ces trajectoires hélicoïdales sont mutuellement opposées et leurs pas sont différents du pas de toronnage du toron 14.

Chaque élément de maintien 16 s’étend entre les parois de renfort 8 et la gaine 2.

Pour obtenir le câble 1 représenté en figure 1, les étapes suivantes sont mises en œuvre :

• La pièce comprenant l’élément central 4 et les parois de renfort 8 est fabriquée. Cette pièce définit les espaces périphériques, qui sont ouverts sur l’extérieur à ce stade.
  
• Les conducteurs électriques 12 sont disposés autour de l’élément central 4, dans les espaces périphériques définis entre les parois de renforts 8 de manière à former le toron 14 décrit précédemment.
  
• Le ou chaque élément de maintien 16 est enroulé autour du toron 14 et des parois de renfort 8, de manière à maintenir les conducteurs dans une position plaquée contre l’élément central 4, en contact les uns avec les autres deux à deux. Chaque élément de maintien 16 prend alors appui sur une extrémité libre radialement externe de chaque paroi de renfort 8, ainsi que sur les conducteurs électriques 12.
  
• La gaine 2 est disposée autour des parois de renfort 8, par exemple par extrusion, de sorte à venir en contact avec l’extrémité libre de chaque paroi de renfort 8. Ainsi, chaque élément de maintien 16 est pris en sandwich entre et par les parois de renfort 8 et la gaine 2.

Il est également à noter qu’un effet procuré par chaque élément de maintien 16 est de maintenir les conducteurs électriques 12 à distance de la gaine 2 et d’autoriser la circulation d’un fluide de refroidissement entre la gaine 2 et le conducteur électrique.

Un procédé d’alimentation électrique d’un véhicule au moyen du câble 1 selon le premier mode de réalisation comprend les étapes suivantes.

Le câble 1 est raccordé à deux équipements (non illustrés) de telle sorte que ses conducteurs électriques puissent transmettre du courant électrique de l’un de ces équipements à l’autre équipement. Par exemple, ces deux équipements se trouvent à l’intérieur d’un véhicule, et le câble 1 est également placé à l’intérieur du véhicule. En variante, le câble 1 est à l’extérieur du véhicule, et relie électriquement une source électrique externe à un équipement interne au véhicule, telle qu’une batterie dans le but de la recharge.

Les espaces périphériques 10 du câble 1 et l’espace central 6 du câble 1 sont mis en communication fluidique, de sorte à former un circuit de refroidissement formant une boucle. Le câble 1 peut en particulier comprendre un connecteur à l’une de ses deux extrémités, ce connecteur réalisant cette mise en communication fluidique à une extrémité du câble 1.

L’un des deux équipements auquel le câble est raccordé peut également participer à former la boucle de refroidissement.

La boucle de refroidissement comprend une pompe et un dissipateur thermique, pouvant faire partie du câble 1, ou, alternativement, de l’un des équipements auquel le câble est raccordé. Par exemple, le dissipateur peut faire partir d’un connecteur du câble, couplé à l’une des deux équipements.

Un fluide de refroidissement est injecté dans la boucle de refroidissement. La pompe est utilisée pour que le fluide de refroidissement circule dans les espaces périphériques 10 selon un sens aller, et dans l’espace central 6 selon un sens retour, en alternance.

Le fluide de refroidissement est un fluide (gaz ou liquide) caloporteur.

Le fluide est diélectrique, pour empêcher d’être traversé par un courant électrique.

De préférence, le fluide peut être une huile minérale inerte, préférentiellement une huile de silicone. L’huile de silicone présente l’avantage d’avoir un point d’inflammation élevé (de l’ordre de 460°C). Également, le fluide peut être de l’eau. Dans ce cas les conducteurs électriques 12 sont nécessairement munis d’un matériau polymère pour éviter des problèmes électriques.

On comprendra en outre, que le conducteur électrique nu lorsque c’est possible favorise les échanges thermiques.

Lorsqu’un courant électrique circule dans les conducteurs électriques 12 du câble 1, ce courant engendre un échauffement des conducteurs électriques 12. Toutefois, cet échauffement est limité voire même compensé par le fluide de refroidissement qui est présent dans les espaces périphériques 10, et qui est en contact direct avec les conducteurs électriques 12 s’étendant à l’intérieur de ces espaces périphériques 10. Comme l’élévation de température des conducteurs électriques reste limitée, la conductivité électrique de ces conducteurs ne diminue pas de façon importante. En conséquence, il est possible d’augmenter l’intensité du courant qui parcourt les conducteurs sans pour autant augmenter leur section. Il est donc possible de transmettre de la puissance plus rapidement avec le câble, sans pour autant augmenter de manière importante l’encombrement du câble.

Par ailleurs, les parois de renfort 8 s’étendant radialement entre l’élément central 4 et la gaine 2 ont pour effet d’éviter un affaissement de la gaine vers l’axe entraînant une diminution de la section des espaces périphériques 10 et une diminution de la surface d’échange entre le fluide de refroidissement et un des conducteurs électrique 12, ce qui détériorait les performances de refroidissement du câble 1.

En outre, le fait de maintenir les conducteurs électriques 12 à distance de la gaine 2 augmente la surface d’échange entre les conducteurs et le fluide de refroidissement caloporteur, ce qui améliore l’efficacité du refroidissement.

Par ailleurs, le fait d’avoir plusieurs conducteurs électriques 12 répartis dans les différents espaces périphériques 10 permet d’obtenir une surface d’échange conducteur/fluide qui est plus grande qu’avec un unique conducteur électrique.

Après avoir circulé dans les espaces périphériques 10 dans le sens aller, le fluide de refroidissement circule dans l’espace central 6 dans un sens retour opposé au sens aller. Toutefois, durant ce trajet retour, le fluide de refroidissement n’est pas en contact avec les conducteurs électriques 12, en raison de la présence de l’élément central 4. Après ce trajet retour, le fluide de refroidissement peut à nouveau circuler dans les espaces périphériques 10 dans le sens aller, pour refroidir à nouveau les conducteurs électriques 12. En définitive, l’élément central 4 en forme de tube permet de former une boucle de refroidissement mettant en œuvre un cycle thermique pour maintenir froid les conducteurs électriques du câble, et ce sans avoir à recourir à un élément externe au câble. Le dissipateur éventuellement présent dans la boucle de refroidissement permet également d’améliorer l’efficacité de ce cycle thermique.

Dans le procédé décrit ci-dessus, le fluide circule dans les espaces 6, 10 formés dans le câble 1 grâce à une pompe. En variante, le fluide de refroidissement est injecté dans le câble dans une étape préliminaire, et reste statique dans les espaces périphériques 10 et/ou dans l’espace central 6. Dans cette variante, la boucle de refroidissement peut être formée entièrement par le câble 1. Cette variante présente l’avantage d’être plus simple, puisqu’elle ne nécessite pas de pompe pour fonctionner. Même si le fluide de refroidissement est statique à l’intérieur du câble, il reste un bien meilleur conducteur thermique que l’air qui serait présent à l’intérieur des espaces 10, et favorise ainsi une dissipation de la chaleur générée par l’échauffement des conducteurs dans une direction centrifuge.

On a représenté enfigure 3un câble 1’ selon un deuxième mode de réalisation, comprenant la gaine 2, l’élément central 4, les conducteurs électriques 12 et au moins un élément de maintien 16 tels que décrits précédemment.

Comme dans le premier mode de réalisation, ce câble 1’ comprend une pluralité de parois de renfort 9 s’étendant chacune radialement entre la gaine 2 et l’élément central 4, et délimitant une pluralité d’espaces périphériques 11 occupant des secteurs angulaires respectifs différents autour de l’axe X.

Comme dans le premier mode de réalisation, les conducteurs électriques 12 sont de dimensions adaptées pour autoriser la présence d’un fluide de refroidissement dans les espaces périphériques 11, de sorte que ce fluide de refroidissement puisse être en contact avec ces conducteurs électriques 12.

Toutefois, ces parois de renfort 9 ont des formes différentes des parois de renfort 8 du premier mode de réalisation.

Chaque paroi de renfort 9 constitue une pièce distincte de la gaine 2 et de l’élément central 6.

Les parois de renfort 9 restent toutefois à distance de l’élément central 4. Ainsi, la longueur radiale de chaque paroi de renfort n’est pas nécessairement supérieure au diamètre de chaque conducteur électrique 12 dans le deuxième mode de réalisation.

Chaque paroi de renfort 9 vient en appui sur la gaine 2 et sur au moins un conducteur électrique 12, plus précisément deux conducteurs électriques 12 adjacents mutuellement en contact.

Les deux conducteurs électriques 12 adjacents et mutuellement en contact définissent ensemble une gorge. La gorge présente deux flancs incurvés, respectivement formés par les deux conducteurs électriques 12.

Chaque paroi de renfort 9 présente une extrémité libre radialement interne venant en appui sur les deux conducteurs électriques 12 mutuellement en contact dans la gorge, ce qui permet de limiter un déplacement des parois de renforts autour de l’axe X du câble, relativement aux conducteurs.

Par exemple, chaque paroi de renfort 9 présente deux pans inclinés venant simultanément en contact avec les deux flancs de la gorge formée par les deux conducteurs électriques 12 adjacents et mutuellement en contact. Les deux pans inclinés s’étendent de manière oblique par rapport à une direction radiale, de sorte à conférer à la paroi de renfort correspondante 9 un profil en forme de flèche. D’autres formes pour les parois de renfort 9, permettant de limiter leur déplacement autour de l’axe X, sont toutefois envisageables.

Les parois de renfort 9 du deuxième mode de réalisation ont pour avantage de rendre l’assemblage de la gaine 2 et de l’élément central plus simple à mettre en œuvre que dans le premier mode de réalisation.

Cet assemblage comprend par exemple les étapes suivantes :

• L’élément central 4 est fabriqué.
  
• Les conducteurs électriques 12 sont disposés autour de l’élément central 4, de sorte à former le toron 14 décrit précédemment, donc le sens de toronnage alterne à droite et à gauche le long de l’élément central 4.
  
• Les parois de renforts 9, constituant des pièces indépendantes, sont disposées dans des gorge formées par des paires de conducteurs électriques 12 adjacents autour de l’élément central 4 (cette étape pouvant être réalisée en même temps que l’étape précédente, ou postérieurement).
  
• Au moins un élément de maintien 16 est enroulé autour de l’ensemble formé par l’élément central 4, les conducteurs électriques 12 et les parois de renfort 9. Une fois chaque élément de maintien enroulé 16, les conducteurs électriques 12 sont maintenus plaqués contre l’élément central 4, et les parois de renforts 9 sont maintenus en appui sur les conducteurs électriques 12. Les conducteurs 12 sont maintenus fixes les uns par rapport aux autres, et en contact les uns avec les autres, deux à deux, si bien que la forme du toron 14 est maintenue (cette étape pouvant être réalisée en même temps que les étapes précédentes, ou postérieurement).
  
• La gaine 2 est disposée autour de cet ensemble, par exemple par extrusion, de sorte à venir en appui sur chaque paroi de renfort 9. Ainsi, chaque paroi de renfort 9 est intercalée entre la gaine 2 et deux conducteurs électriques 12 adjacents, sans pour autant empêcher ces deux conducteurs électriques 12 adjacents d’être en contact l’un avec l’autre.

Le câble 1’ selon le deuxième mode de réalisation peut être utilisé à la place du câble selon le premier mode de réalisation au cours de la mise en œuvre des procédés décrit précédemment (avec un fluide de refroidissement statique ou circulant dans les espaces du câble 1’).

On a représenté enfigure 4un câble 1’’ selon un troisième mode de réalisation, comprenant la gaine 2 et des conducteurs électriques 12 présentant les mêmes caractéristiques que celles du premier mode de réalisation. Sur cette figure le nombre de conducteurs électriques est de seulement trois, mais les conducteurs électriques forment ensemble un toron comme dans les modes de réalisation précédents.

Comme dans le premier mode de réalisation, ce câble 1’’ comprend un élément central 3 entouré par la gaine 2, ainsi qu’une pluralité de parois de renfort 13 s’étendant chacune radialement entre la gaine 2 et l’élément central 3, et délimitant une pluralité d’espaces périphériques 15 occupant des secteurs angulaires respectifs différents autour de l’axe X.

Comme dans le premier mode de réalisation et dans le deuxième mode de réalisation, les conducteurs électriques 12 sont de dimensions adaptées pour autoriser la présence d’un fluide de refroidissement dans les espaces périphériques 15, de sorte que ce fluide de refroidissement puisse être en contact avec ces conducteurs électriques 12.

Toutefois, l’élément central 3 n’est pas creux.

Chaque paroi de renfort 13 fait saillie radialement depuis l’élément central vers la gaine 2. Autrement dit, l’élément central 3 interconnecte toutes les parois de renfort, comme dans le premier mode de réalisation.

Chaque paire de parois de renfort 13 adjacentes sont reliés entre elles par une arête au niveau de l’élément central.

L’élément central 3 et les parois de renfort 13 forment ensemble une pièce distincte de la gaine 2, dont le diamètre externe peut être inférieur au diamètre interne de la gaine 2.

Ainsi, chaque paroi de renfort présente une extrémité en regard de la gaine 2, sans forcément la toucher. Ainsi, des passages relient entre eux les espaces périphériques 15 sont ménagé entre la gaine 2 et les parois de renfort 13.

Chaque espace périphérique 15 contient un conducteur électrique 12.

Le câble selon le troisième mode de réalisation présente comme avantage d’être très simple à fabriquer.

Il est possible de former une boucle de refroidissement avec deux câbles 1’’ conformes au troisième mode de réalisation, combinés à deux connecteurs. Les deux câbles sont agencés côte-à-côte entre les deux connecteurs.

Chacun des deux connecteurs met en communication fluidique les espaces périphériques du premier câble et les espaces périphériques du deuxième câble sont mis en communication fluidique, de sorte à former un circuit de refroidissement formant une boucle.

L’ensemble formé par les deux connecteurs et les deux câbles forme lui-même un dispositif d’alimentation électrique dont les connecteurs constituent deux extrémités raccordables à deux équipements tels que décrits précédemment.

On a représenté enfigure 5un tel connecteur 20. Le connecteur 20 comprend un boîtier 22 dans lequel sont engagées deux extrémités respectives des deux câbles 1’’. Dans ce boîtier 22, les torons 14 respectifs des deux câbles 1’’ sont sertis par soudure aux ultrasons ou par « crimping », c’est-à-dire par sertissage en compression, à des contacts métalliques 24. Le sertissage est facilité par un bouchon amovible 26 vissable sur le boîtier 22 une fois l’opération terminée. L’étanchéité est assurée par un joint sur le bouchon.

Le fluide de refroidissement dont les propriétés ont été décrites précédemment est injecté dans la boucle de refroidissement formée par les deux connecteurs et les deux câbles, de telle sorte que le fluide de refroidissement soit mis en contact avec les conducteurs électriques 12.

Ce fluide de refroidissement peut être mis en circulation dans les deux câbles 1’’, de sorte à circuler dans les espaces périphériques 15 du premier câble selon un sens aller, et dans les espaces périphériques 15 du deuxième câble selon un sens retour opposé au sens aller, en alternance (comme l’illustrent les deux flèches représentées sur lafigure 6).

Les deux connecteurs du dispositif d’alimentation sont raccordés à deux équipements de telle sorte que ses conducteurs électriques puissent transmettre du courant électrique de l’un à l’autre de ces équipements.

On a représenté enfigure 7un câble 1’’’ selon un quatrième mode de réalisation, qui diffère simplement du câble 1’’ selon le troisième mode de réalisation par le fait que le nombre de conducteurs électriques 12 est de quatre, avec pour conséquence la présence de quatre espaces périphériques 15.

Le câble 1’’’ selon ce quatrième mode de réalisation peut s’utiliser de la même manière que le câble selon le troisième mode de réalisation.

Les câbles décrits précédemment peuvent faire l’objet de variantes non illustrées sur les figures annexées. En particulier, dans chacun des modes de réalisation illustrés, les parois de renforts présentent des caractéristiques identiques. Il peut toutefois être envisagé que plusieurs parois de renfort d’un même câble présentent des formes différentes.

Claims (22)

1. Câble (1, 1’, 1’’) d’alimentation électrique pour véhicule, le câble comprenant :
   - un élément central (3, 4) s’étendant le long d’un axe (X),
   - une gaine (2) s’étendant autour de l’élément central (3, 4),
   - une pluralité de parois de renfort (8, 9, 13) s’étendant chacune radialement entre la gaine (2) et l’élément central (3, 4), et délimitant une pluralité d’espaces périphériques (10, 11, 15) occupant des secteurs angulaires respectifs différents autour de l’axe (1),
   - un conducteur électrique (12) s’étendant dans un des espaces périphériques (10, 11, 15), le conducteur électrique (12) étant de dimensions adaptées pour autoriser la présence dans l’espace périphérique d’un fluide de refroidissement en contact avec le conducteur électrique (12).
2. Câble (1, 1’, 1’’) selon la revendication précédente, dans lequel au moins deux des secteurs angulaires sont de dimensions identiques.
3. Câble (1, 1’, 1’’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le nombre d’espaces périphériques (10, 11, 15) est supérieur ou égal à trois.
4. Câble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le conducteur électrique (12) présente un diamètre inférieur à la distance radiale séparant l’élément central (3, 4) de la gaine (2).
5. Câble (1, 1’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément central (4) est un tube définissant un espace central (6), l’élément central (4) isolant fluidiquement l’espace central (4) des espaces périphériques (10, 11).
6. Câble (1, 1’, 1’’) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un élément de maintien (16) agencé pour maintenir le conducteur électrique (12) à distance de la gaine (2) et autoriser la présence d’un fluide de refroidissement entre la gaine et le conducteur électrique.
7. Câble (1, 1’, 1’’) selon l’une des revendications précédentes, comprenant une pluralité de conducteurs électriques (12), chaque conducteur électrique (12) s’étendant dans un des espaces périphériques (10, 11, 15) et étant de dimensions adaptées pour autoriser la présence d’un fluide de refroidissement en contact avec le conducteur électrique (12) dans l’espace périphérique (10, 11, 15) correspondant.
8. Câble (1, 1’, 1’’) selon la revendication précédente, dans lequel la pluralité de conducteurs électriques (12) forme un toron (14) s’étendant autour de l’élément central (3, 4), le toron (14) présentant un sens de toronnage allant à droite et à gauche en alternance le long de l’axe (X).
9. Câble (1, 1’, 1’’) selon la revendications 8, comprenant un élément de maintien (16) agencé pour maintenir chaque conducteur électrique (12) en contact avec un autre conducteur électrique et/ou pour maintenir les conducteurs électriques (12) fixes les uns par rapport aux autres.
10. Câble (1, 1’, 1’’) selon la revendication précédente, dans lequel l’élément de maintien (16) est enroulé autour de la pluralité de conducteurs électriques (12).
11. Câble (1, 1’, 1’’) selon l’une des revendications 9 et 10, dans lequel l’élément de maintien (16) s’étend entre la gaine (2) et la pluralité de parois de renforts (8, 9, 13).
12. Câble (1’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une des parois de renfort (9) est en appui sur la gaine (2).
13. Câble (1’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une des parois de renfort (9) est à distance de l’élément central (4), et en appui sur au moins un des conducteurs électriques (12).
14. Câble (1’) selon la revendication précédente, dans lequel la paroi de renfort (9) à distance de l’élément central (4) s’étend dans une gorge délimitée par deux conducteurs électriques (12) adjacents, de sorte que les deux conducteurs électriques adjacents limitent une course de déplacement de la paroi de renfort (9) autour de l’axe (X) par rapport aux deux conducteurs électriques adjacents.
15. Câble (1’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une des parois de renfort (9) forme une pièce distincte de la gaine et de l’élément central.
16. Câble (1, 1’’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une des parois de renfort (8, 13) fait radialement saillie depuis l’élément central (3, 4) vers la gaine (2), voire est d’une seule pièce avec l’élément central (3, 4).
17. Câble (1, 1’, 1’’) selon la revendication précédente, dans lequel chaque espace périphérique (10, 11, 15) contient au moins un conducteur électrique (12).
18. Câble (1, 1’, 1’’) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un fluide de refroidissement en contact avec le conducteur électrique dans un des espaces périphériques.
19. Procédé d’alimentation électrique d’un véhicule au moyen d’un câble selon l’une des revendications précédentes, comprenant l’injection d’un fluide de refroidissement dans l’espace périphérique (10, 11, 15) où s’étend le conducteur électrique (12), de sorte que le fluide de refroidissement entre en contact avec le conducteur électrique (12).
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel le câble est conforme à la revendication 5, et dans lequel le procédé comprenant par ailleurs une mise en communication fluidique de l’espace central (6) avec l’espace périphérique (10, 11) où s’étend le conducteur électrique, et une mise en circulation du fluide de refroidissement de sorte que le fluide de refroidissement circule successivement dans l’espace périphérique (10, 11) où s’étend le conducteur électrique (12) dans un premier sens, et dans l’espace central (6) dans un deuxième sens opposé au premier sens.
21. Procédé selon l’une des revendications 19 et 20, comprenant :
    - une mise en communication fluidique de l’espace périphérique (10, 11, 15) du câble où s’étend le conducteur électrique (12) avec un espace périphérique (10, 11, 15) d’un autre câble selon l’une des revendications 1 à 16 où s’étend un autre conducteur électrique (12),
    - une mise en circulation du fluide de refroidissement dans les espaces périphériques respectifs des deux câbles, de sorte que le fluide de refroidissement circule successivement dans l’espace périphérique d’un des deux câbles, et dans l’espace périphérique de l’autre câble.
22. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les deux câbles sont disposés côte à côte, de sorte que le fluide de refroidissement circule dans l’espace périphérique d’un des deux câbles dans un premier sens, et dans l’espace périphérique de l’autre câble dans un deuxième sens opposé au premier sens.