Brevet FR3043137A1 — publié le 20170505

COMPRESSEUR ELECTRIQUE AVEC CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile avec un circuit de refroidissement intégré. Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur thermique, fonctionnant avec un moteur électrique entrainant une roue de compresseur et comportant un ensemble électronique. Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne, en complément par exemple d'un turbocompresseur. Le compresseur électrique joue le même rôle que le turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur. Dans de tels dispositifs, il est nécessaire de refroidir le moteur électronique mais également l'ensemble électronique. Les compresseurs actuels ne permettent pas de refroidir de façon optimisée. Il existe donc un besoin d'améliorer ce refroidissement. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un compresseur électrique dont la disposition du circuit de refroidissement est améliorée, permettant ainsi d'optimiser le refroidissement de l'électronique et l'encombrement du compresseur. Pour cela, la présente invention propose un compresseur électrique comprenant au moins une roue de compresseur entrainée par un moteur électrique commandé par un ensemble électronique, l'ensemble électronique comportant un coté orientée vers la roue et une face arrière orientée à l'opposé de la roue, selon un axe d'un arbre de compresseur, le compresseur comportant un circuit de refroidissement disposé au niveau de la face arrière de l'ensemble électronique. 3043137 2 Le circuit de refroidissement est ainsi disposé au plus proche de l'ensemble électronique Une telle disposition optimise le refroidissement de l'ensemble électronique et permet de diminuer l'encombrement du compresseur 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est disposé autour du moteur électrique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement a une forme lui permettant d'être positionné au niveau de la face arrière de l'ensemble électronique. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est en forme d'anneau. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est en forme d'anneau dont la section est arrondie ou rectangulaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est une 15 pièce indépendante du logement moteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement et le logement moteur forme une même pièce. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à aimant permanent. L'invention concerne également l'utilisation du compresseur électrique selon l'invention dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 25 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 à 3043137 3 la figure annexée, donnée à titre d'exemple, qui est une représentation schématique en coupe montrant un compresseur électrique selon l'invention. La présente invention concerne un compresseur électrique 1. 5 Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique 1, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant continue ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type. 10 Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à reluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Reluctance Motor selon la terminologie anglaise). Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimant permanent. 15 La figure 1 illustre un exemple de compresseur 1 électrique. Le compresseur électrique 1 comprend au moins un moteur électrique 5, et une roue 3 de compresseur. Le moteur électrique 5 est disposé dans un logement 4 ou enveloppe 4 moteur. Le moteur électrique 5 comporte au moins un rotor et un stator. Le moteur électrique 5 permet la mise en rotation d'un arbre 6 du compresseur électrique via des roulements 7. 20 L'arbre 6 entraine ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1. Plus précisément une extrémité de l'arbre 6 est entrainée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 6 entraine en rotation la roue 3 du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un ensemble électronique 9 permettant de commander le compresseur 1 électrique. Dans le 25 cadre de l'invention, on entend par ensemble électronique 9, l'électronique de puissance et/ou de contrôle. Plus précisément l'ensemble électronique est composé de la carte de contrôle électronique 91, du module de puissance 92, d'au moins une capacité de filtrage 93, d'au moins une inductance 94, visibles sur la figure 1. 3043137 4 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique 9 est composé de la carte de contrôle électronique 91, du module de puissance 92, d'au moins deux capacités de filtrage 93, d'au moins deux inductances 94. Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de l'ensemble 5 électronique est disposée parallèlement à l'arrière de la roue 3, et perpendiculairement à l'arbre 6. Selon ce mode de réalisation de l'invention, la carte de contrôle électronique 91 et/ou le module de puissance 92 est disposée parallèlement à l'arrière de la roue 3. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de l'ensemble électronique 9 est disposée perpendiculairement à l'arrière de la roue 3. Plus 10 précisément, au moins une partie de l'ensemble électronique est disposée parallèlement à l'arbre 7, le long du moteur électrique. Selon ce mode de réalisation de l'invention, la carte de contrôle électronique 91 et/ou le module de puissance 92 est disposé perpendiculairement à la roue 3. Selon un mode de réalisation, l'ensemble électronique 9 est disposé à l'intérieur 15 du logement moteur 2. Selon un mode de réalisation, de l'invention, l'ensemble électronique 9 est disposé autour du moteur électrique, co-axialement par rapport à l'arbre 6 du compresseur. Dans le cadre de l'invention le compresseur électrique 1 comporte également un 20 circuit 10 de refroidissement. L'ensemble électronique comporte un coté 902 orientée vers la roue 3 et une face arrière 901 orientée à l'opposé de la roue 3, selon l'axe X de l'arbre 6. Plus précisément, cette face arrière 901 est perpendiculaire à l'axe X de l'arbre 6 et est orientée à l'opposé du coté 901 orienté vers la roue 3. 25 Le circuit 10 de refroidissement est disposé au niveau de la face arrière 901 de l'ensemble électronique. 3043137 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est disposé sur la face arrière 901 de l'ensemble électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, la face arrière 901 est formée par une partie du logement 4 moteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est 5 disposé au dessus de l'ensemble électronique 9. On entend par au dessus de l'ensemble électronique 9 la partie située à l'opposée de la roue 3 par rapport à l'axe X longitudinal de l'arbre 6. On a donc ainsi la roue 3, puis au dessus l'ensemble électronique 9 et au dessus le circuit 10 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est 10 disposé à l'extérieur du logement 4 moteur. Le circuit 10 de refroidissement est ainsi disposé au plus proche de l'ensemble électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est disposé autour du moteur électrique 5. 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est formé par un logement 101 de refroidissement indépendant du logement 4 moteur. Ce circuit 10 de refroidissement a une forme lui permettant d'être positionné au niveau de la face arrière de l'ensemble électronique 9, tout en permettant d'optimiser les dimensions du compresseur électrique. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est en forme d'anneau, dont la section est arrondie ou rectangulaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, la section de l'anneau est constante ou peut varier. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est 25 une pièce indépendante du logement 4 moteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement et le logement 4 moteur forme une même pièce. 3043137 6 Le circuit 10 de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. Dans le cadre de l'invention, les dimensions sont optimisées de façon à réduire au maximum les dimensions totales du compresseur électrique, et par conséquent son 5 encombrement. Une telle configuration optimise le refroidissement de l'ensemble électronique et permet de diminuer l'encombrement du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte de manière classique une volute 12 permettant le passage de l'air du compresseur 1. La roue 10 3 du compresseur est disposée dans la volute 12. Selon un mode de réalisation de l'invention, la roue du compresseur 1 est une roue à aubes. Un compresseur selon l'invention est utilisé dans un moteur à combustion, et par exemple un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 15 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. 20 REVENDICATIONS1. Compresseur électrique (1) comprenant au moins une roue (3) de compresseur entrainée par un moteur électrique (5) commandé par un ensemble électronique (9), l'ensemble électronique (9) comportant un coté (902) orientée vers la roue (3) et une face arrière (901) orientée à l'opposé de la roue (3), selon un axe (X) d'un arbre (6) de compresseur (1), caractérisé en ce que le compresseur (1) comporte un circuit (10) de refroidissement disposé au niveau de la face arrière (901) de l'ensemble électronique (9). 2. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est disposé autour du moteur électrique (5). 3. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 2, dans lequel le circuit (10) de refroidissement a une forme lui permettant d'être positionné au niveau de la face (901) arrière de l'ensemble électronique. 4. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 ou 3, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est en forme d'anneau. 5. Compresseur électrique (1) selon la revendication 4, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est en forme d'anneau dont la section est arrondie ou rectangulaire. 6. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est une pièce indépendante du logement (4) moteur. 7. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le circuit (10) de refroidissement et le logement (4) moteur forme une même pièce. 8. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 7, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. 9. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 8, dans lequel le moteur électrique (5) est un moteur à aimant permanent. 3043137 10. Utilisation du compresseur électrique (1) selon une des revendications précédentes dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.