FR3121817A1 - Electronic assembly with improved cooling circuit and heatsink - Google Patents

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Olivier Danger
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Abstract

La présente invention concerne un ensemble (1) électronique comportant un système électronique (3) et un circuit (8) de refroidissement dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit (8) de refroidissement étant formé par un tube (5) disposé dans un logement (6) en contact avec au moins une partie du système (3) électronique, le tube comportant au moins une extrémité (51, 51’) recourbée qui est insérée dans un élément (9) cylindrique formée par un dissipateur, un élément de maintien (7) étant disposé entre l’élément (9) cylindrique du dissipateur et l’extrémité (51, 51’) du tube (5). Figure pour l’abrégé : Fig. 2.The present invention relates to an electronic assembly (1) comprising an electronic system (3) and a cooling circuit (8) in which a cooling fluid circulates, the cooling circuit (8) being formed by a tube (5) arranged in a housing (6) in contact with at least a part of the electronic system (3), the tube comprising at least one curved end (51, 51') which is inserted into a cylindrical element (9) formed by a dissipator, an element (7) being arranged between the cylindrical element (9) of the dissipator and the end (51, 51') of the tube (5). Figure for abstract: Fig. 2.

Description

Ensemble électronique avec circuit de refroidissement et dissipateur amélioréElectronic assembly with cooling circuit and improved heatsink

La présente invention concerne un ensemble électronique d’une machine électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybride, avec un circuit de refroidissement.The present invention relates to an electronic assembly of an electric machine of an electric or hybrid motor vehicle, with a cooling circuit.

L’ensemble électronique comporte au moins un module de puissance dont la température s’élève lors de son fonctionnement. Cette augmentation de température crée des dommages importants au niveau du module de puissance lui-même et au niveau des autres éléments de l’ensemble électronique.The electronic assembly comprises at least one power module whose temperature rises during its operation. This increase in temperature causes significant damage to the power module itself and to the other elements of the electronic assembly.

Pour limiter ces effets thermiques, il est donc indispensable d’utiliser un circuit de refroidissement de l’ensemble électronique.To limit these thermal effects, it is therefore essential to use a cooling circuit for the electronic assembly.

Le circuit de refroidissement est communément formé par un tube dans lequel circule un fluide de refroidissement. Ce conduit est disposé dans un logement du type rainure, conduit ou goulotte disposé au plus proche des éléments à refroidir. Le maintien du tube dans le logement est réalisé de plusieurs façons. Par exemple, le maintien du tube est réalisé par surmoulage, brasage ou emmanché. Les extrémités de ce tube sont configurées, et souvent recourbées, pour s’adapter à la connexion avec l’arrivée/départ de fluide de refroidissement. Le maintien de ces extrémités est souvent difficile et la courbure fragilise le tube. Il y a donc un risque de casse au niveau de la courbure de ces extrémités.The cooling circuit is commonly formed by a tube in which a cooling fluid circulates. This duct is arranged in a housing of the groove, duct or chute type arranged as close as possible to the elements to be cooled. Maintaining the tube in the housing is achieved in several ways. For example, the tube is held in place by overmolding, brazing or fitting. The ends of this tube are configured, and often curved, to fit the connection with the coolant inlet/outlet. Maintaining these ends is often difficult and the curvature weakens the tube. There is therefore a risk of breakage at the level of the curvature of these ends.

La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un système de refroidissement dont le maintien, des extrémités du tube dans lequel circule le liquide refroidissement, est amélioré de façon à éviter leur détérioration.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 a cooling system whose holding of the ends of the tube in which the cooling liquid circulates is improved so as to avoid their deterioration. .

Pour cela la présente invention propose un ensemble électronique comportant un système électronique et un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit de refroidissement étant formé par un tube disposé dans un logement en contact avec au moins une partie du système électronique, le tube comportant au moins une extrémité recourbée qui est insérée dans un élément cylindrique formée par un dissipateur, un élément de maintien étant disposé entre l’élément cylindrique du dissipateur et l’extrémité du tube.For this, the present invention proposes an electronic assembly comprising an electronic system and a cooling circuit in which a cooling fluid circulates, the cooling circuit being formed by a tube placed in a housing in contact with at least a part of the electronic system, the tube comprising at least one curved end which is inserted into a cylindrical element formed by a dissipator, a retaining element being arranged between the cylindrical element of the dissipator and the end of the tube.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de maintien est déformable.According to one embodiment of the invention, the holding element is deformable.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de maintien est formé par une portion semi annulaire de laquelle partent au moins deux languettes.According to one embodiment of the invention, the holding element is formed by a semi-annular portion from which at least two tabs depart.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de maintien comporte au moins une languette flexible.According to one embodiment of the invention, the holding element comprises at least one flexible tab.

Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une languette forme un clip.According to one embodiment of the invention, at least one tab forms a clip.

Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une languette comporte à son extrémité opposée à celle partant de la portion semi-circulaire, une portion déformable par élasticité.According to one embodiment of the invention, at least one tab comprises at its end opposite to that starting from the semi-circular portion, a deformable portion by elasticity.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de maintien comporte une alternance de languettes de type clip et de languette de type avec portion déformable.According to one embodiment of the invention, the holding element comprises alternating tabs of the clip type and tab of the type with a deformable portion.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la portion semi-annulaire comporte sur son pourtour, opposé à celui qui se prolonge par au moins une languette, au moins une ailette disposée perpendiculairement à un axe X longitudinal de l’élément de maintien.According to one embodiment of the invention, the semi-annular portion comprises on its periphery, opposite to that which is extended by at least one tongue, at least one fin arranged perpendicularly to a longitudinal axis X of the holding element.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le système électronique comprend au moins un module de puissance.According to one embodiment of the invention, the electronic system comprises at least one power module.

L’invention concerne également l’utilisation de l’ensemble électronique selon l’invention dans une machine électrique.The invention also relates to the use of the electronic assembly according to the invention in an electric machine.

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:

- la est une vue en élévation d’un ensemble électronique selon l'invention,- there is an elevational view of an electronic assembly according to the invention,

- la est une vue d’une extrémité du tube de refroidissement d’un ensemble électronique selon l'invention.- there is a view of one end of the cooling tube of an electronic assembly according to the invention.

- la est une vue en élévation du moyen de maintien du tube de refroidissement d’un ensemble électronique selon l'invention,- there is an elevational view of the means for holding the cooling tube of an electronic assembly according to the invention,

- la est une vue en coupe au niveau du moyen de maintien du tube de refroidissement d’un ensemble électronique selon l'invention.- there is a sectional view at the level of the means for holding the cooling tube of an electronic assembly according to the invention.

La illustre un ensemble 1 électronique comportant un système 3 électronique avec un circuit 8 de refroidissement selon l’invention. L’ensemble électronique est l’ensemble électronique d’une machine électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybrideThere illustrates an electronic assembly 1 comprising an electronic system 3 with a cooling circuit 8 according to the invention. The electronic assembly is the electronic assembly of an electric machine of an electric or hybrid motor vehicle

Le système 3 électronique comprend au moins un module 3 de puissance.The electronic system 3 comprises at least one power module 3.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le système 3 électronique comprend des composants de l’électronique de puissance. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le système 3 électronique comprend des composants de l’électronique de commande.According to one embodiment of the invention, the electronic system 3 comprises power electronics components. According to another embodiment of the invention, the electronic system 3 comprises components of the control electronics.

Le système 3 électronique est réparti sur un support 2 visible . Selon un mode de réalisation de l’invention, le support 2 est formé par la fonderie. Plus précisément, le support est une partie de la fonderie.The electronic system 3 is distributed on a visible support 2 . According to one embodiment of the invention, the support 2 is formed by foundry. More specifically, the support is a part of the foundry.

Le circuit 8 de refroidissement est formé par un tube 5 disposé dans un logement 6 en contact avec au moins une partie du système 3 électronique. Le logement 6 est indéformable.The cooling circuit 8 is formed by a tube 5 arranged in a housing 6 in contact with at least a part of the electronic system 3. Housing 6 is non-deformable.

Le logement 6 est formé dans la fonderie 2 de l’ensemble 1 électronique. Le logement 6 est une rainure formée dans la fonderie 2. Cette rainure à la forme d’un canal ouvert ou goulotte.Housing 6 is formed in foundry 2 of electronic assembly 1. Housing 6 is a groove formed in foundry 2. This groove is in the form of an open channel or chute.

Le logement 6 est disposé de façon à être en contact avec au moins une partie du système 3 électronique. Par exemple, comme illustré , le logement est disposé autour du système électronique.The housing 6 is arranged so as to be in contact with at least a part of the electronic system 3. For example, as shown , the housing is arranged around the electronic system.

Le circuit 8 de refroidissement est ainsi disposé de façon à permettre le refroidissement des composants électroniques et plus particulièrement du module 3 de puissance.The cooling circuit 8 is thus arranged so as to allow the cooling of the electronic components and more particularly of the power module 3 .

Le tube 5 du circuit de refroidissement est en aluminium. Par exemple, le tube a un diamètre de 10 mm et une longueur de 50 mm.The tube 5 of the cooling circuit is made of aluminium. For example, the tube has a diameter of 10 mm and a length of 50 mm.

Le tube 5 du circuit de refroidissement est parcouru par un fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide de refroidissement est de l’eau. Selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide de refroidissement est un mélange eau-glycol.The tube 5 of the cooling circuit is traversed by a cooling fluid. According to one embodiment of the invention, the cooling fluid is water. According to one embodiment of the invention, the cooling fluid is a water-glycol mixture.

Le tube 5 est maintenu en place dans le logement 6 par la forme du logement 6 et par des moyens de fixation 4. Plus précisément, selon un mode de réalisation de l’invention, la taille du logement 6 est adaptée à la taille du tube 5 de façon à ce qu’une pression doive être exercée sur le tube 5 pour l’insérer dans le logement 6. Plus précisément, le diamètre du logement 6 est inférieur à celui du tube 5. Le tube 5 ayant tendance à vouloir reprendre sa forme originale est ainsi bloqué mécaniquement dans le logement après son insertion.The tube 5 is held in place in the housing 6 by the shape of the housing 6 and by fastening means 4. More specifically, according to one embodiment of the invention, the size of the housing 6 is adapted to the size of the tube 5 so that pressure must be exerted on the tube 5 to insert it into the housing 6. More specifically, the diameter of the housing 6 is smaller than that of the tube 5. The tube 5 having a tendency to want to resume its original form is thus mechanically blocked in the housing after its insertion.

Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de fixation 4 sont formés par un matériau 4 conducteur thermique est disposé entre le tube 5 et le logement 6. Selon un mode de réalisation de l’invention, le matériau 4 conducteur thermique est de la colle.According to one embodiment of the invention, the fixing means 4 are formed by a heat-conducting material 4 is placed between the tube 5 and the housing 6. According to one embodiment of the invention, the heat-conducting material 4 is glue.

Toute la longueur du tube disposée dans le logement est ainsi maintenue emmanchée et fixée.The entire length of the tube disposed in the housing is thus kept fitted and fixed.

Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une extrémité 51, 51’ du tube 5 dépasse du logement. La partie qui dépasse est suffisante pour permettre à l’extrémité 51, 51’ d’être recourbée.According to one embodiment of the invention, at least one end 51, 51' of the tube 5 protrudes from the housing. The protruding part is sufficient to allow the end 51, 51' to be bent.

L’extrémité forme ainsi un angle α, avec la partie du tube qui est emmanchée, compris entre 60 et 120 degrés. Selon un mode de réalisation de l’invention l’angle α est compris entre 80 et 100 degrés.The end thus forms an angle α, with the part of the tube which is fitted, between 60 and 120 degrees. According to one embodiment of the invention, the angle α is between 80 and 100 degrees.

L’extrémité recourbée est insérée dans un élément cylindrique de type bague formée par un dissipateur . Selon un mode de réalisation, cet élément cylindrique est fixé au support 2 de l’ensemble électronique. L’extrémité 51, 51’ du tube est insérée dans cet élément 9 cylindrique. Il y a un jeu entre l’extrémité 51, 51’ du tube et l’élément 9 cylindrique du dissipateur.The curved end is inserted into a cylindrical ring-like element formed by a heatsink . According to one embodiment, this cylindrical element is fixed to the support 2 of the electronic assembly. The end 51, 51' of the tube is inserted into this cylindrical element 9. There is a clearance between the end 51, 51' of the tube and the cylindrical element 9 of the dissipator.

Dans le cadre de l’invention, un élément de maintien 7 est disposé entre le l’élément 9 cylindrique du dissipateur et l’extrémité 51, 51’ du tube 5, illustré à .In the context of the invention, a retaining element 7 is arranged between the cylindrical element 9 of the dissipator and the end 51, 51' of the tube 5, illustrated To .

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de maintien 7 est en matière plastique.According to one embodiment of the invention, the holding element 7 is made of plastic material.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de maintien 7 est déformable.According to one embodiment of the invention, the holding element 7 is deformable.

Selon un mode réalisation de l’invention, l’élément de maintien 7 est formé par une portion 71 semi annulaire de laquelle partent au moins deux languettes 72, 73, illustré et .According to one embodiment of the invention, the holding element 7 is formed by a semi-annular portion 71 from which depart at least two tabs 72, 73, illustrated And .

Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une languette 72, 73 est flexible.According to one embodiment of the invention, at least one tongue 72, 73 is flexible.

Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une languette 73 forme un clip. Plus précisément, au moins une languette 73 est flexible et comporte à son extrémité opposée à celle partant de la portion semi-annulaire, un rebord 731.According to one embodiment of the invention, at least one tab 73 forms a clip. More specifically, at least one tongue 73 is flexible and has at its end opposite to that starting from the semi-annular portion, a rim 731.

Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une languette 72 comporte à son extrémité opposée à celle partant de la portion semi-circulaire, une portion 721 déformable par élasticitéAccording to one embodiment of the invention, at least one tongue 72 comprises at its end opposite to that starting from the semi-circular portion, a portion 721 deformable by elasticity

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément 7 de maintien comporte une alternance de languettes de type clip 73 et de languette de type avec portion 72 déformable.According to one embodiment of the invention, the holding element 7 comprises alternating tabs of the clip type 73 and type tab with a deformable portion 72.

La portion 71 semi-annulaire comporte sur son pourtour, opposé à celui qui se prolonge par au moins une languette, au moins une ailette disposée perpendiculairement à l’axe X longitudinal de l’élément de maintien. C’est-à-dire que l’ailette 74 sont perpendiculaire aux languettes.The semi-annular portion 71 comprises on its periphery, opposite to that which is extended by at least one tab, at least one fin arranged perpendicular to the longitudinal axis X of the holding element. That is to say that the fin 74 are perpendicular to the tabs.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément 7 de maintien comporte au moins 2 ailettes 74.According to one embodiment of the invention, the holding element 7 comprises at least 2 fins 74.

Comme illustré , ces ailettes 74, lorsque l’élément 7 de maintien est inséré entre le tube 5 et l’élément cylindrique 7 du dissipateur, prennent appuie sur le bord de l’élément 9 cylindrique du dissipateur. Le bord sur lequel prennent appuie les ailettes, est celui orienté vers la courbure du tube.As pictured , these fins 74, when the holding element 7 is inserted between the tube 5 and the cylindrical element 7 of the heatsink, are supported on the edge of the cylindrical element 9 of the heatsink. The edge on which the fins rest is the one oriented towards the curvature of the tube.

La longueur de l’élément 7 de maintien est définie de façon à ce que lorsque l’élément 7 de maintien est inséré, les ailettes 14 prennent appuie sur un bord 91 de l’élément 9 cylindrique du dissipateur et les rebords de au moins une languette de type clip sont en appuie sur le bord opposé 92 de l’élément cylindrique. La au moins une languette de type avec portion 72 déformable est positionnée entièrement entre le tube 5 et l’élément 9 cylindrique du dissipateur. La longueur de la languette de type clip 73 est supérieure à la longueur de la languette de type avec portion 72 déformable.The length of the holding element 7 is defined so that when the holding element 7 is inserted, the fins 14 are supported on an edge 91 of the cylindrical element 9 of the dissipator and the edges of at least one clip-like tab are seated on the opposite edge 92 of the cylindrical member. The at least one tongue of the type with deformable portion 72 is positioned entirely between the tube 5 and the cylindrical element 9 of the heatsink. The length of the clip type tab 73 is greater than the length of the type tab with deformable portion 72.

Cet élément 7 de maintien permet de solidifier l’extrémité du tube qui est fragilisée par la courbure et par le jeu qui ne permet pas un maintien correct des extrémités du tube, et permet d’empêcher des détériorations de type cassure du tube au niveau des courbures.This holding element 7 makes it possible to solidify the end of the tube which is weakened by the curvature and by the play which does not allow the ends of the tube to be held correctly, and makes it possible to prevent damage of the type breaking the tube at the level of the curvatures.

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 (10)

Ensemble (1) électronique comportant un système électronique (3) et un circuit (8) de refroidissement dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit (8) de refroidissement étant formé par un tube (5) disposé dans un logement (6) en contact avec au moins une partie du système (3) électronique, le tube comportant au moins une extrémité (51, 51’) recourbée qui est insérée dans un élément (9) cylindrique formée par un dissipateur,
caractérisé en ce qu’un élément de maintien (7) est disposé entre l’élément (9) cylindrique du dissipateur et l’extrémité (51, 51’) du tube (5).
Electronic assembly (1) comprising an electronic system (3) and a cooling circuit (8) in which a cooling fluid circulates, the cooling circuit (8) being formed by a tube (5) arranged in a housing (6) in contact with at least a part of the electronic system (3), the tube comprising at least one curved end (51, 51') which is inserted into a cylindrical element (9) formed by a dissipator,
characterized in that a holding element (7) is arranged between the cylindrical element (9) of the dissipator and the end (51, 51') of the tube (5).
Ensemble (1) électronique selon la revendication 1, dans lequel l’élément de maintien (7) est déformable.Electronic assembly (1) according to Claim 1, in which the holding element (7) is deformable. Ensemble (1) électronique selon une des revendication 1 ou 2, dans lequel l’élément de maintien (7) est formé par une portion (71) semi annulaire de laquelle partent au moins deux languettes (72, 73).Electronic assembly (1) according to one of Claims 1 or 2, in which the retaining element (7) is formed by a semi-annular portion (71) from which at least two tongues (72, 73) depart. Ensemble (1) électronique selon l’une des revendication 1 à 3, dans lequel l’élément de maintien (7) comporte au moins une languette (72, 73) flexible.Electronic assembly (1) according to one of Claims 1 to 3, in which the retaining element (7) comprises at least one flexible tab (72, 73). Ensemble (1) électronique selon une des revendication 3 ou 4, dans lequel au moins une languette (73) forme un clip.Electronic assembly (1) according to one of Claims 3 or 4, in which at least one tab (73) forms a clip. Ensemble (1) électronique selon l’une des revendication 3 à 5, dans lequel au moins une languette (72) comporte à son extrémité opposée à celle partant de la portion semi-circulaire, une portion (721) déformable par élasticité.Electronic assembly (1) according to one of Claims 3 to 5, in which at least one tab (72) has, at its end opposite that starting from the semi-circular portion, a portion (721) deformable by elasticity. Ensemble (1) électronique selon l’une des revendication 3 à 6, dans lequel l’élément (7) de maintien comporte une alternance de languettes de type clip (73) et de languette de type avec portion (72) déformable.Electronic assembly (1) according to one of Claims 3 to 6, in which the holding element (7) comprises alternating tabs of the clip type (73) and tab of the type with a deformable portion (72). Ensemble (1) électronique selon l’une des revendication 5 à 7, dans lequel la portion (71) semi-annulaire comporte sur son pourtour, opposé à celui qui se prolonge par au moins une languette, au moins une ailette (74) disposée perpendiculairement à un axe X longitudinal de l’élément (7) de maintien.Electronic assembly (1) according to one of Claims 5 to 7, in which the semi-annular portion (71) comprises on its periphery, opposite to that which is extended by at least one tongue, at least one fin (74) arranged perpendicular to a longitudinal axis X of the holding element (7). Ensemble (1) électronique selon une des revendication 1 à 8, dans lequel le système (3) électronique comprend au moins un module (3) de puissance.Electronic assembly (1) according to one of Claims 1 to 8, in which the electronic system (3) comprises at least one power module (3). Utilisation de l’ensemble (1) électronique selon une des revendications 1 à 9 dans une machine électrique.Use of the electronic assembly (1) according to one of Claims 1 to 9 in an electric machine.
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