FR3117285A1 - Electronic assembly with improved connection - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un ensemble (1) électronique comportant au moins un convertisseur de tension (40) et au moins un condensateur (20), le convertisseur de tension (40) comportant au moins un module de puissance (10) connecté au condensateur (20) par un élément connecteur (50), le connecteur (50) étant en contact par une première extrémité (61) avec le module de puissance (10) et par une deuxième extrémité (62) avec le condensateur (20), l’élément connecteur (50) étant un élément du module de puissance (10). Figure pour l’abrégé : Fig. 3.The present invention relates to an electronic assembly (1) comprising at least one voltage converter (40) and at least one capacitor (20), the voltage converter (40) comprising at least one power module (10) connected to the capacitor ( 20) by a connector element (50), the connector (50) being in contact by a first end (61) with the power module (10) and by a second end (62) with the capacitor (20), the connector element (50) being an element of the power module (10). Figure for abstract: Fig. 3.
Description
La présente invention concerne un ensemble électronique d’une machine électrique d’un véhicule automobile, par exemple une machine électrique tournante, et plus particulièrement un ensemble électronique comportant au moins un module de puissance et des éléments électroniques.The present invention relates to an electronic assembly of an electrical machine of a motor vehicle, for example a rotating electrical machine, and more particularly an electronic assembly comprising at least one power module and electronic elements.
Plus particulièrement, l’invention trouve des applications dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les générateurs, alternateurs, les alterno-démarreurs, dont les tensions sont comprises entre 10 et 60V, et par exemple sont égales ou supérieures à 48V.More particularly, the invention finds applications in the field of rotating electrical machines such as generators, alternators, alternator-starters, whose voltages are between 10 and 60V, and for example are equal to or greater than 48V.
L’ensemble électronique comporte habituellement au moins un module de puissance connecté à par exemple un condensateur. La connexion se fait via une ou plusieurs barres omnibus soudées au fil conducteur du module de puissance.The electronic assembly usually comprises at least one power module connected to, for example, a capacitor. The connection is made via one or more busbars soldered to the conductor wire of the power module.
L’inconvénient d’une telle configuration provient du fait que la soudure entre le fil conducteur du module de puissance et la barre omnibus exige un passage d’outil de grande taille ce qui nécessite l’éloignement des condensateurs des puces du module de puissance. Cet éloignement provoque des inductances parasite qui augmente la tension VDS et diminue l’efficacité et la fiabilité de l’ensemble électronique et de la machine électrique comportant cet ensemble électronique.The disadvantage of such a configuration comes from the fact that the soldering between the conductor wire of the power module and the busbar requires a large tool passage which requires the distance of the capacitors from the chips of the power module. This distance causes parasitic inductance which increases the VDS voltage and reduces the efficiency and reliability of the electronic assembly and of the electrical machine comprising this electronic assembly.
La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un ensemble électronique dont les connexions sont optimisées.The object of the present invention is therefore to overcome one or more of the drawbacks of the devices of the prior art by proposing an electronic assembly whose connections are optimized.
Pour cela la présente invention propose un ensemble électronique comportant au moins un convertisseur de tension et au moins un condensateur, le convertisseur de tension comportant au moins un module de puissance au condensateur par un élément connecteur, le connecteur étant en contact par une première extrémité avec le module de puissance et par une deuxième extrémité avec le condensateur, l’élément connecteur étant un élément du module de puissance.For this, the present invention proposes an electronic assembly comprising at least one voltage converter and at least one capacitor, the voltage converter comprising at least one power module to the capacitor via a connector element, the connector being in contact by a first end with the power module and by a second end with the capacitor, the connector element being an element of the power module.
Une telle configuration permet de mettre le condensateur au plus proche du module de puissance et de baisser les surtensions lors des commutations.Such a configuration makes it possible to place the capacitor as close as possible to the power module and to lower overvoltages during switching.
Cette configuration permet également d’avoir un produit le plus compact possible car la suppression de la soudure classique fait qu’il n’est alors pas nécessaire d’intégrer un outillage d’assemblage dans cette zone sensible.This configuration also makes it possible to have a product that is as compact as possible because the elimination of conventional welding means that it is then not necessary to integrate assembly tools in this sensitive area.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément connecteur est formé par 3 connecteurs en cuivre.According to one embodiment of the invention, the connector element is formed by 3 copper connectors.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la longueur de l’élément connecteur est déterminée de façon à assurer le contact entre le module de puissance et le condensateur.According to one embodiment of the invention, the length of the connector element is determined so as to ensure contact between the power module and the capacitor.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le convertisseur de tension comporte 3 modules de puissances.According to one embodiment of the invention, the voltage converter comprises 3 power modules.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion entre le connecteur et le condensateur est réalisée par une soudure.According to one embodiment of the invention, the connection between the connector and the capacitor is made by soldering.
L’invention concerne également un ensemble électrique comportant une machine électrique et un ensemble électronique selon l’invention.The invention also relates to an electrical assembly comprising an electrical machine and an electronic assembly according to the invention.
L’invention concerne également l’utilisation de l’ensemble électronique selon l’invention dans un véhicule automobile.The invention also relates to the use of the electronic assembly according to the invention in a motor vehicle.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles:Other aims, characteristics and advantages of the invention will be better understood and will appear more clearly on reading the description given below, with reference to the appended figures, given by way of example and in which:
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La
Le système électrique 100 est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile.The electrical system 100 is for example intended to be installed in a motor vehicle.
Le système électrique 100 comporte tout d’abord une source d’alimentation électrique 2 conçue pour délivrer une tension continue U, par exemple comprise entre 20 V et 100 V, par exemple 48 V. La source d’alimentation électrique 2 comporte par exemple une batterie.The electrical system 100 firstly comprises an electrical power source 2 designed to deliver a DC voltage U, for example between 20 V and 100 V, for example 48 V. The electrical power source 2 comprises for example a battery.
Le système électrique 100 comporte une machine électrique 30 comportant plusieurs phases (non représentées) destinées à présenter des tensions de phase respectives et un ensemble électronique 1.The electrical system 100 comprises an electrical machine 30 comprising several phases (not shown) intended to present respective phase voltages and an electronic assembly 1.
L’ensemble électronique 1 comporte un convertisseur de tension 40 et au moins un condensateur. Le convertisseur 40 de tension est connecté 41, 42 entre la source d’alimentation électrique 2 via des condensateurs 20 et la machine électrique 30 pour effectuer une conversion entre la tension continue U et les tensions de phase.The electronic assembly 1 includes a voltage converter 40 and at least one capacitor. The voltage converter 40 is connected 41, 42 between the electric power source 2 via capacitors 20 and the electric machine 30 to perform a conversion between the DC voltage U and the phase voltages.
Le convertisseur de tension 40 comporte au moins un module de puissance 10. Selon un mode de réalisation de l’invention, le convertisseur comporte 3 modules de puissances 10 Dans l’exemple décrit
Dans le cadre de l’invention le terme convertisseur englobe les onduleurs.In the context of the invention, the term converter encompasses inverters.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le module de puissance 10 est composé d’une carte 12 de circuits imprimés (PCB), dans laquelle est intégré une puce 11 électronique du type par exemple Mosfet disposé sur une grille 13 de connexion, et une pièce en cuivre du type connecteur.According to one embodiment of the invention, the power module 10 is composed of a printed circuit board (PCB) 12, in which is integrated an electronic chip 11 of the type, for example Mosfet, arranged on a connection grid 13, and a connector type copper piece.
Dans le cadre de l’invention, le module de puissance 10 est connecté à au moins un condensateur 20 par un élément connecteur 50, illustré
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément connecteur 50 est un élément du module de puissance 10, c’est-à-dire qu’il appartient au module de puissance 10. Plus précisément, l‘élément connecteur est la pièce en cuivre du module de puissance 10. Ainsi, c’est le module de puissance 10 qui se prolonge jusqu’au condensateur 20 et joue le rôle de connecteur 50 pour permettre la connexion.According to one embodiment of the invention, the connector element 50 is an element of the power module 10, that is to say it belongs to the power module 10. More precisely, the connector element is the copper part of the power module 10. Thus, it is the power module 10 which extends to the capacitor 20 and plays the role of connector 50 to allow the connection.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément connecteur 50 est formé par 3 connecteurs 51’, 51, 52 en cuivre.According to one embodiment of the invention, the connector element 50 is formed by 3 connectors 51', 51, 52 made of copper.
Dans le cadre de l’invention, les connecteurs 51’, 51, 52 sont en contact par une première extrémité 61 avec le module de puissance 10 et par une deuxième extrémité 62 avec le condensateur 20.In the context of the invention, the connectors 51', 51, 52 are in contact via a first end 61 with the power module 10 and via a second end 62 with the capacitor 20.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les connecteurs 51’, 51, 52 sont en contact direct par une première extrémité 61 avec le module de puissance 10 et par une deuxième extrémité 62 avec le condensateur 20According to one embodiment of the invention, the connectors 51', 51, 52 are in direct contact via a first end 61 with the power module 10 and via a second end 62 with the capacitor 20
Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion entre le connecteur 50 et le condensateur 20 est réalisée par une soudure 60. Les connecteurs 51, 51’, 52 sont soudés directement au condensateur 20.According to one embodiment of the invention, the connection between the connector 50 and the capacitor 20 is made by a solder 60. The connectors 51, 51', 52 are soldered directly to the capacitor 20.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion entre le connecteur 50 et le condensateur 20 est réalisée par un crochet 70 illustré
Selon un mode de réalisation de l’invention, le condensateur 20 comporte 3 picots 211, 212, un picot 211 pour la connexion positive et 2 picots 212 pour la connexion négative.According to one embodiment of the invention, capacitor 20 comprises 3 pins 211, 212, one pin 211 for the positive connection and 2 pins 212 for the negative connection.
La longueur des connecteurs 51’, 51, 52 est déterminée de façon à assurer le contact entre le module de puissance et le condensateur 20, et de façon à limiter les inductance parasite entre la puce 11 du module de puissance 40 et le condensateur 20.The length of connectors 51', 51, 52 is determined so as to ensure contact between the power module and capacitor 20, and so as to limit parasitic inductance between chip 11 of power module 40 and capacitor 20.
En effet, le fait de réaliser la soudure directement avec le connecteur 51’, 51, 52 sur le condensateur évite l’utilisation d’outil dans cette zone, et permet donc de rapprocher le condensateur de la puce 11.Indeed, the fact of carrying out the welding directly with the connector 51', 51, 52 on the capacitor avoids the use of tools in this area, and therefore makes it possible to bring the capacitor closer to the chip 11.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la forme des connecteurs 51’, 51, 52 est définie pour permettre une connexion efficace entre le module de puissance 10 et le condensateur 20According to one embodiment of the invention, the shape of the connectors 51', 51, 52 is defined to allow an efficient connection between the power module 10 and the capacitor 20
Dans le cadre de l’invention, les connecteurs 51’, 51, 52 sont en cuivre.In the context of the invention, the connectors 51', 51, 52 are made of copper.
Selon un mode de réalisation de l’invention, deux connecteurs 51’, 51 sont des bornes positives et un connecteur 52 est une borne négative.According to one embodiment of the invention, two connectors 51', 51 are positive terminals and one connector 52 is a negative terminal.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine électrique 30 a à la fois une fonction d’alternateur et de moteur électrique. Plus précisément, la machine électrique 30 est intégrée dans un véhicule automobile comportant un moteur thermique (non représenté) présentant un axe de sortie auquel la machine électrique 30 est reliée par une courroie (non représentée). Le moteur thermique est destiné à entraîner des roues du véhicule automobile par l’intermédiaire de son axe de sortie. Ainsi, en fonctionnement comme alternateur, la machine électrique fournit de l’énergie électrique en direction de la source d’alimentation électrique 2 à partir de la rotation de l’axe de sortie. Le convertisseur de tension 40 fonctionne alors comme redresseur. En fonctionnement comme moteur électrique, la machine électrique entraîne l’arbre de sortie (en complément ou bien à la place du moteur thermique). Le convertisseur de tension 40 fonctionne alors comme onduleur.According to one embodiment of the invention, the electric machine 30 has both the function of an alternator and of an electric motor. More specifically, the electric machine 30 is integrated into a motor vehicle comprising a heat engine (not shown) having an output shaft to which the electric machine 30 is connected by a belt (not shown). The heat engine is intended to drive the wheels of the motor vehicle via its output shaft. Thus, in operation as an alternator, the electrical machine supplies electrical energy in the direction of the electrical power source 2 from the rotation of the output shaft. The voltage converter 40 then functions as a rectifier. In operation as an electric motor, the electric machine drives the output shaft (in addition to or instead of the combustion engine). The voltage converter 40 then functions as an inverter.
La machine électrique 30 est par exemple localisée dans une boîte de vitesses ou bien dans un embrayage du véhicule automobile ou bien en lieu et place de l’alternateur.The electrical machine 30 is for example located in a gearbox or else in a clutch of the motor vehicle or else instead of the alternator.
L’invention concerne également l’utilisation l’ensemble 10 électrique selon l’invention dans un véhicule thermique, électrique ou hybrideThe invention also relates to the use of the electrical assembly 10 according to the invention in a thermal, electric or hybrid vehicle.
La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.The scope of the present invention is not limited to the details given above and allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, and can be modified without departing from the scope defined by the claims.
Claims (7)
caractérisé en ce que l’élément connecteur (50) est un élément du module de puissance (10).Electronic assembly (1) comprising at least one voltage converter (40) and at least one capacitor (20), the voltage converter (40) comprising at least one power module (10) connected to the capacitor (20) by an element connector (50), the connector (50) being in contact by a first end (61) with the power module (40) and by a second end (62) with the capacitor (20)
characterized in that the connector element (50) is an element of the power module (10).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2012886A FR3117285A1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Electronic assembly with improved connection |
Applications Claiming Priority (2)
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| FR2012886A FR3117285A1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Electronic assembly with improved connection |
| FR2012886 | 2020-12-09 |
Publications (1)
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| FR3117285A1 true FR3117285A1 (en) | 2022-06-10 |
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| FR2012886A Withdrawn FR3117285A1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Electronic assembly with improved connection |
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Citations (4)
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2020
- 2020-12-09 FR FR2012886A patent/FR3117285A1/en not_active Withdrawn
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