FR3136142A1 - Electronic assembly comprising an improved heat dissipation system - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un ensemble (100) électronique comportant un logement (1) électronique dans lequel sont disposés au moins un élément électronique et un système (9) de dissipation de chaleur, les composants électroniques (3) sont disposés sur une surface de support (4), du logement (1) et le système de dissipation de chaleur (9) est disposé sur les composants électroniques (3) caractérisé en ce que le système de dissipation de chaleur est formé par au moins un caloduc (9). Figure pour l’abrégé : Fig. 1.The present invention relates to an electronic assembly (100) comprising an electronic housing (1) in which at least one electronic element and a heat dissipation system (9) are arranged, the electronic components (3) are arranged on a support surface (4), of the housing (1) and the heat dissipation system (9) is arranged on the electronic components (3) characterized in that the heat dissipation system is formed by at least one heat pipe (9). Figure for abstract: Fig. 1.
Description
La présente invention concerne la dissipation thermique de l’ensemble électronique d’une machine électrique d’un véhicule automobile, et par exemple une machine électrique tournante.The present invention relates to the heat dissipation of the electronic assembly of an electrical machine of a motor vehicle, and for example a rotating electrical machine.
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, disposé dans un logement électronique, comporte au moins un élément électronique, et par exemple 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.The electronic assembly, arranged in an electronic housing, comprises at least one electronic element, and for example a power module, the temperature of which rises during its operation, the value of the rise in this temperature being linked to the dimensioning of the power module.
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.The increase in temperature will cause significant damage to the power module itself and to the other elements of the electronic assembly.
Pour limiter ces effets thermiques, il est connu d’utiliser un circuit de refroidissement du logement électronique. Le circuit de refroidissement, en général en aluminium, est disposé sous le module de puissance.To limit these thermal effects, it is known to use a cooling circuit for the electronic housing. The cooling circuit, generally made of aluminum, is placed under the power module.
Un inconvénient de l’utilisation de cette dissipation thermique provient du fait qu’elle ne permet pas de dissiper la température sur le module de puissance. La température n’est donc pas homogène sous et sur les modules de puissances, ce qui provoque des points plus chauds dans certaines zones, et perturbe le fonctionnement des modules de puissance, et peut provoquer des départs de feu.A disadvantage of using this heat dissipation comes from the fact that it does not allow the temperature to be dissipated on the power module. The temperature is therefore not uniform under and on the power modules, which causes hotter spots in certain areas, and disrupts the operation of the power modules, and can cause fires to break out.
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 amélioré en augmentant la surface de refroidissement, qui par conséquent limite les dommages dus aux effets thermiques en abaissant la température.The present invention therefore aims to overcome one or more of the disadvantages of devices of the prior art by proposing an improved cooling system by increasing the cooling surface, which consequently limits damage due to thermal effects by lowering the temperature.
Pour cela, la présente invention propose un ensemble électronique comportant un logement électronique dans lequel sont disposés au moins un élément électronique et un système de dissipation de chaleur, les composants électroniques sont disposés sur une surface de support, du logement et le système de dissipation de chaleur est disposé sur les composants électroniques caractérisé en ce que le système de dissipation de chaleur est formé par au moins un caloduc.For this, the present invention proposes an electronic assembly comprising an electronic housing in which at least one electronic element and a heat dissipation system are arranged, the electronic components are arranged on a support surface, the housing and the heat dissipation system. heat is placed on the electronic components characterized in that the heat dissipation system is formed by at least one heat pipe.
Le système dissipation thermique est ainsi disposé de façon à permettre un refroidissement maximum des composants.The heat dissipation system is thus arranged to allow maximum cooling of the components.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le caloduc a une longueur permettant sa fixation en trois points.According to one embodiment of the invention, the heat pipe has a length allowing it to be fixed at three points.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le centre du caloduc est fixé au niveau de l’élément électronique et les deux extrémités du caloduc sont fixées au niveau de la surface de contact.According to one embodiment of the invention, the center of the heat pipe is fixed at the level of the electronic element and the two ends of the heat pipe are fixed at the level of the contact surface.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la fixation est réalisée avec des plaques en aluminium.According to one embodiment of the invention, the fixing is carried out with aluminum plates.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique comporte un circuit de refroidissement, dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit de refroidissement étant disposé sous la surface support en contact avec l’élément électronique.According to one embodiment of the invention, the electronic assembly comprises a cooling circuit, in which a cooling fluid circulates, the cooling circuit being arranged under the support surface in contact with the electronic element.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit de refroidissement est formé par un canal formé dans un corps, du circuit, formant la surface de support.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit is formed by a channel formed in a body, of the circuit, forming the support surface.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément électronique est un module de puissance.According to one embodiment of the invention, the electronic element is a power module.
Le système dissipation thermique est ainsi disposé de façon à permettre un refroidissement maximum du module de puissance.The heat dissipation system is thus arranged to allow maximum cooling of the power module.
L’invention concerne également un ensemble machine comprenant une machine électrique et un ensemble électronique selon l’invention.The invention also relates to a machine assembly comprising an electrical machine and an electronic assembly according to the invention.
L’invention concerne également l’utilisation de l’ensemble selon l’invention dans un véhicule automobile.The invention also relates to the use of the 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:
- la
- la
La
La machine électrique est par exemple une machine électrique tournante. Par exemple, la machine électrique tournantes est du type générateur, alternateur, alterno-démarreurs, dont les tensions sont comprises entre 10 et 60V, et par exemple sont égales ou supérieures à 48V.The electric machine is for example a rotating electric machine. For example, the rotating electrical machine is of the generator, alternator, alternator-starter type, whose voltages are between 10 and 60V, and for example are equal to or greater than 48V.
Le logement 1 électronique comprend des éléments électroniques, et par exemple au moins un module 3 de puissance formé par un substrat 31 sur lequel est brasée une puce 32.The electronic housing 1 comprises electronic elements, and for example at least one power module 3 formed by a substrate 31 onto which a chip 32 is soldered.
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.According to one embodiment of the invention, the electronic housing 1 comprises power electronics components. According to another embodiment of the invention, the electronic housing 1 comprises components of the control electronics.
Les composants électroniques 3 sont disposés sur une surface de support 4, du logement 1 électronique.The electronic components 3 are arranged on a support surface 4, of the electronic housing 1.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une couche 5 d’un moyen de fixation est disposée entre les composants électroniques 3 et le support 4. Par exemple, le moyen de fixation 5 de fixation est de la colle thermique.According to one embodiment of the invention, at least one layer 5 of a fixing means is arranged between the electronic components 3 and the support 4. For example, the fixing means 5 is thermal glue.
Selon une mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique comporte un circuit 2 de refroidissement.According to one embodiment of the invention, the electronic assembly comprises a cooling circuit 2.
Les composants électroniques sont disposés 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 sous les composants électroniques.The electronic components are arranged on a support surface 4, of the electronic housing 1, in contact with the cooling circuit 2. The cooling circuit 2 is thus arranged under the electronic components.
Le circuit 2 de refroidissement est formé par un canal 21 formé dans le corps 22 du circuit 2 formant la surface 4.The cooling circuit 2 is formed by a channel 21 formed in the body 22 of the circuit 2 forming the surface 4.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement est en aluminium.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit 2 is made of aluminum.
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.The cooling circuit 2 is traversed by a cooling fluid 6. According to one embodiment of the invention, the cooling fluid 6 is water. According to one embodiment of the invention, the cooling fluid 6 is a water-glycol mixture.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement comporte sur sa surface 22 interne des excroissances 23 primaires également appelés picots. La surface 22 interne est définie par la surface du circuit 2 en contact avec le fluide 6 de refroidissement.According to one embodiment of the invention, the cooling circuit 2 comprises on its internal surface 22 primary protrusions 23 also called pins. The internal surface 22 is defined by the surface of the circuit 2 in contact with the cooling fluid 6.
Les excroissances 23 primaires sont disposées de façon à générer des turbulences au sein du liquide 6 de refroidissement. Les excroissances 23 primaires sont disposées sur la face 25 en contact avec la surface 4 support du logement 1.The primary protrusions 23 are arranged so as to generate turbulence within the cooling liquid 6. The primary protrusions 23 are arranged on the face 25 in contact with the support surface 4 of the housing 1.
Dans le cadre de l’invention, l’ensemble électronique comporte un système de dissipation thermique 9.In the context of the invention, the electronic assembly comprises a heat dissipation system 9.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce système de dissipation thermique est formé par un caloduc 9.According to one embodiment of the invention, this heat dissipation system is formed by a heat pipe 9.
Le système de dissipation thermique 9 est disposé sur la face des composants électroniques, opposée à la face en contact avec la surface 4 de contact. Le système de dissipation thermique 9 est ainsi disposé sur les composants électroniques.The heat dissipation system 9 is arranged on the face of the electronic components, opposite the face in contact with the contact surface 4. The heat dissipation system 9 is thus arranged on the electronic components.
Le système dissipation thermique 9 est ainsi disposé de façon à permettre un refroidissement maximum des composants électroniques et plus particulièrement du module 3 de puissance.The heat dissipation system 9 is thus arranged so as to allow maximum cooling of the electronic components and more particularly of the power module 3.
Selon un mode de réalisation de l’invention le caloduc 9 a une longueur permettant sa fixation en trois points. Le centre 90 du caloduc est fixé au niveau de l’élément électronique 3 et les deux extrémités du caloduc 9 sont fixées au niveau de la surface de contact 4. De cette façon le caloduc 9 enjambe l’élément électronique 3.According to one embodiment of the invention, the heat pipe 9 has a length allowing it to be fixed at three points. The center 90 of the heat pipe is fixed at the level of the electronic element 3 and the two ends of the heat pipe 9 are fixed at the level of the contact surface 4. In this way the heat pipe 9 spans the electronic element 3.
La fixation est réalisée avec des plaques 81, 82, 83 en aluminium.Fixing is carried out with aluminum plates 81, 82, 83.
Plus précisément, une première plaque 81 est disposée entre l‘élément électronique 3 et le caloduc 9, une deuxième plaque 82 est disposée entre la première extrémité 91 du caloduc et la surface de contact 4, et une troisième plaque 83 est disposée entre la deuxième extrémité 92 du caloduc et la surface de contact 4.More precisely, a first plate 81 is placed between the electronic element 3 and the heat pipe 9, a second plate 82 is placed between the first end 91 of the heat pipe and the contact surface 4, and a third plate 83 is placed between the second end 92 of the heat pipe and the contact surface 4.
Les plaques d’aluminium sont fixées avec de la glue ou colle thermique.The aluminum plates are fixed with glue or thermal glue.
Les plaques sont espacées pour ne pas être en contact entre elles. Les deuxième 82 et troisième 83 plaques sont également espacées de l’élément électronique 3.The plates are spaced so as not to be in contact with each other. The second 82 and third 83 plates are equally spaced from the electronic element 3.
Au niveau de l’élément électronique, la superposition des éléments est ainsi réalisée de la façon suivante : le support 4, le module 3 de puissance sur le support 4, une première plaque en aluminium 81 sur le module 3 de puissance et le système de dissipation 9 de chaleur sur la première plaque 81.At the level of the electronic element, the superposition of the elements is thus carried out as follows: the support 4, the power module 3 on the support 4, a first aluminum plate 81 on the power module 3 and the system of heat dissipation 9 on the first plate 81.
La chaleur émise par le module de puissance est transmise à la première plaque d’aluminium 81, puis au caloduc. Il se forme ainsi un point chaud au niveau du caloduc. Le caloduc permet ainsi de dissiper la chaleur émise par l’élément électronique 3 comme illustré
L’invention concerne également l’utilisation l’ensemble 100 selon l’invention dans un véhicule thermique, électrique ou hybrideThe invention also relates to the use of the assembly 100 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 for purposes of illustration, and may be modified without departing from the scope defined by the claims.
Claims (9)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-05-30 FR FR2205171A patent/FR3136142A1/en active Pending
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