Brevet FR3037452A1 — publié le 20161216

DISPOSITIF D'ESTIMATION DE TEMPERATURES CRITIQUES D'UN ELEMENT MECATRONIQUE DE PUISSANCE ET COMPRESSEUR DE SURALIMENTATION ELECTRIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE CORRESPONDANT DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION. La présente invention concerne un dispositif d'estimation de températures critiques d'un élément mécatronique de puissance pour des applications dans le domaine de l'automobile, notamment pour une machine électrique tournante telle qu'un moteur électrique d'un compresseur de suralimentation électrique. L'invention concerne également un compresseur de suralimentation électrique de véhicule automobile comprenant un moteur électrique comportant ce dispositif. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION. Dans le but d'optimiser les performances d'une machine électrique tournante, et/ ou d'en prévenir les défaillances, il peut être important de connaître des températures internes de la machine. Des capteurs de température peuvent être utilisés pour déterminer ces températures, mais leur placement sur les éléments mécatroniques de puissance 20 de la machine à surveiller peut se révéler complexe, voire impossible. De plus, la multiplication de ces capteurs entraîne évidement des surcoûts de fabrication. Des modèles thermiques des machines électriques tournantes ont donc été développés pour déterminer par le calcul les températures des différents éléments (carcasse, rotor, stator, aimants, module électronique de puissance...) à partir de 25 mesures fournies par un nombre restreint de capteurs. Ces modèles détaillés et complexes sont développés en laboratoire au moyen de logiciels de conception assistée par ordinateur et de simulation en trois dimensions puissants. De manière à obtenir des algorithmes pouvant être exécutés en temps réel 30 sur des unités de calcul de puissance relativement limitée embarquées dans des modules de commande électroniques des machines, des modèles thermiques simplifiés sont dérivés des modèles complexes en réduisant leur ordre. Les méthodes de réduction de l'ordre d'un modèle peuvent être classées en méthodes intrusives et non-intrusives, ces dernières correspondant plus 35 particulièrement au cadre de l'invention. 3037452 - 2 - L'expression "non-intrusive" signifie que le modèle réduit est tiré seulement de l'observation des entrées et des sorties de l'élément mécatronique considéré. L'élément en soi, typiquement représenté comme un modèle de simulation 3D très détaillé, est une boîte noire. 5 Les méthodes non-intrusives renvoient au problème de l'identification du système. Elles caractérisent le système par des fonctions de transfert, des modèles polynomiaux ou des modèles à espace d'état. Un critère de sélection entre ces méthodes est la possibilité d'extension aux systèmes non-linéaires, en raison de la physique impliquée, en particulier celle des 10 phénomènes radiatifs et convectifs. Des équivalences existent entre les trois précédentes représentations des modèles linéaires. Cependant, les fonctions de transfert sont restreintes aux modèles linéaires, tandis que les modèles polynomiaux et les modèles à espace d'état ne sont pas équivalents pour les systèmes non-linéaires. 15 Une première caractérisation d'un système par des fonctions de transfert, c'est-à-dire basée sur une impédance thermique, est celle actuellement utilisée par la société VALEO pour générer des modèles thermiques réduits des éléments mecatroniques. Le modèle est réalisé sous la forme d'une matrice de transfert qui relie une température de sortie aux points de mesure à la variation dans le temps des sources en entrée au moyen d'un produit de convolution. Cette méthode est limitée à la modélisation des transferts de chaleur linéaires. Son utilisation pratique nécessite la commutation successive des sources en entrée devant faire partie de l'entrée du modèle réduit. Utilisée avec précaution, un transfert de chaleur non- linéaire peut être pris en compte par une linéarisation autour des points de fonctionnement réels, mais des erreurs significatives peuvent se produire, en particulier quand la convection naturelle est le mode dominant. Cette première caractérisation d'un système est notamment décrite dans une première référence: P. Dubus, R. Leon, D. Le Guyader et L. Caves, "Thermal pre-dimensioning 30 methodology based on thermal impedance", The Proceedings of the 6th International Conference on Integrated Power Electronic Systems (CIPS 2010), Nuremberg, Germany, pages 1-6,2010. Une deuxième caractérisation d'un système par des modèles polynomiaux commence par une représentation polynomiale de la relation entre les entrées et 35 les sorties du système. Les modèles réduits résultants sont généralement étiquetés 3037452 - 3 - comme ARMA ("Auto-Regressive with Moving Average" en terminologie anglaise, c'est-à-dire "auto-régressifs à moyenne mobile"). De nombreuses variantes existent selon la forme polynomiale considérée (AR, ARX, ARMAX). L'identification d'un modèle polynomial implique deux étapes cruciales, la 5 sélection de l'ordre du modèle et l'estimation des coefficients du polynôme. L'ordre du modèle n'est pas connu a priori mais il doit être sélectionné avant la seconde étape, ce qui est un inconvénient. De plus, la seconde étape implique la résolution du problème de minimisation avec les difficultés bien connues, telles que la sensibilité de la phase d'initialisation et le coût du calcul. Enfin, ces modèles sont 10 peu adaptés pour le traitement de systèmes MIMO ("Multiple Input Multiple Output" en terminologie anglaise, c'est-à-dire à "Entrées Multiples Sorties Multiples"). Cette deuxième caractérisation d'un système est notamment décrite dans une deuxième référence: L. Ljung. "System identification - Theory for the user", Prentice-Hall, Englewood 15 Cliffs, New Jersey, 1987. Une troisième caractérisation d'un système par des modèles à espace d'état peut être obtenue directement par la Méthode d'Identification Modale (MIM) et la méthode des sous-espaces. MIM est basée sur un problème d'optimisation au cours duquel l'ordre du modèle est incrémenté. Cependant, des applications 20 prenant en compte la convection naturelle et les phénomènes radiatifs ne semblent pas avoir été publiées. Cette troisième caractérisation d'un système est notamment décrite dans une troisième référence: M. Girault et D. Petit, "Identification methods in nonlinear heat conduction, Part I: model reduction", International Journal of Heat and Mass Transfer, 48:105-118, 25 2005. En revanche, la méthode des sous-espaces n'utilise pas d'algorithme d'optimisation. A la place, elle utilise des outils algébriques. Des variantes de cette approche sont N4SID ("Subspace Algorithms for the Identification of Combined Deterministic-Stochastic Systems" en terminologie anglaise, c'est-à-dire "Algorithmes de Sous-espaces pour l'Identification de Systèmes Déterministes et Stochastiques Combinés"), MOESP ("Multi Output-Error State Subspace" en terminologie anglaise, c'est-à-dire "Multi Sortie - Sous-espace d'Etat d'Erreur") et CVA ("Canonical Variate Analysis" en terminologie anglaise, c'est-à-dire "Analyse Variationnelle Canonique"). Plusieurs boîtes à outils sont connues et fournies dans SLICOT ("Subroutine Library in Systems and Control Theory" en terminologie 3037452 - 4 - anglaise, c'est-à-dire "Bibliothèque de Sous-programmes en Théorie des Systèmes et du Contrôle"), utilisable gratuitement pour les usages académiques et non-commerciaux. Des extensions à des systèmes thermiques non-linéaires ne semblent pas avoir été implémentées jusqu'ici, les principales références traitant 5 uniquement de systèmes linéaires, par exemple: P. Van Overschee et P. B. De Moor, "Subspace identification for linear systems, Theory - Implementation - Applications", Kluwer Academic Publishers, 1996. T. Katamaya, "Subspace methods for system identification", Springer, 2010. Une application concrète de telles méthodes à la détermination de 10 températures internes d'une machine synchrone est par exemple décrite dans la demande brevet européen EP2806556. Les températures internes de la machine, notamment des bobines, de l'aimant et de la carcasse, sont déterminées par un système de commande qui met en oeuvre, d'une part, un modèle physique des bobines et de l'aimant, et d'autre 15 part, un modèle thermique réduit de la carcasse obtenu par identification des constantes à partir d'un modèle thermique complexe de cette carcasse. L'estimation des températures internes permet d'optimiser la commande en couple de la machine électrique, mais le système de commande est basé sur une modélisation qui n'est pas particulièrement adaptée à la résolution des problèmes 20 thermiques en soi, car cette modélisation repose en partie sur une estimation des paramètres électriques de la machine. Or il existe des applications de machines électriques tournantes dans les véhicules automobiles où les problèmes thermiques sont dominants. C'est le cas des compresseurs de suralimentation électriques qui améliorent 25 la réponse dynamique des moteurs à combustion interne de faible cylindrée à bas régime, que des considérations écologiques, et notamment la lutte contre le réchauffement climatique en réduisant les émissions de CO2, ont amené les équipementiers à proposer aux constructeurs d'automobiles. A la différence des compresseurs de suralimentation classiques entraînés 30 par les gaz d'échappement, le compresseur de suralimentation électrique, c'est-à-dire entraîné par un moteur électrique, présente un temps de réponse instantané, et améliore le couple moteur à bas régime et l'accélération. Il permet donc de réduire la cylindrée des moteurs thermiques, et par conséquent de réduire la consommation de carburant. 3037452 - 5 - Dans le cadre du développement de son compresseur de suralimentation électrique, l'entité inventive a été confrontée aux contraintes de température dues à la proximité du moteur thermique, et il est apparu nécessaire de prévoir en temps réel l'apparition de points chauds d'une carte électronique de puissance intégrée. 5 DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION. Le but de la présente invention est donc de répondre à ce besoin. Elle a précisément pour objet un dispositif d'estimation de températures critiques d'un élément mécatronique de puissance du type de ceux mettant en 10 oeuvre en temps réel un modèle thermique réduit de cet élément mécatronique de puissance obtenu à partir d'un modèle thermique complexe construit hors-ligne. Selon l'invention ce dispositif comprend: - des moyens de mesure de premiers paramètres de fonctionnement et de deuxièmes paramètres environnementaux sélectionnés de l'élément mécatronique 15 de puissance; - des moyens de mémorisation de ce modèle thermique réduit de l'élément mécatronique de puissance, le modèle thermique complexe étant un modèle thermique détaillé de simulation en trois dimensions de l'élément mécatronique de puissance environné, déterminant une évolution temporelle de températures 20 observées en des points d'observation prédéterminés de l'élément mécatronique de puissance en fonction des premiers et deuxièmes paramètres, et en outre de troisièmes paramètres environnementaux généraux de l'élément mécatronique de puissance; - des moyens d'exécution en temps réel d'algorithmes représentatifs du modèle 25 thermique réduit générant une estimation des températures critiques en fonction des premiers et deuxièmes paramètres mesurés. Selon l'invention, le modèle thermique réduit est obtenu par une méthode de réduction non-intrusive du modèle thermique détaillé. Cette méthode de réduction fournit un sous-espace d'état du modèle 30 thermique détaillé modélisant une relation entre les premiers et deuxièmes paramètres et les températures critiques. La méthode de réduction selon l'invention met en oeuvre exclusivement des outils d'algèbre linéaire conventionnelle comprenant des matrices, notamment une matrice d'état. 3037452 - 6 - Des termes de cette matrice d'état ont une signification thermique en relation directe avec des constantes de temps de l'élément mécatronique de puissance environné. Selon l'invention, le modèle thermique réduit est représenté par un système 5 linéaire invariant dans le temps de forme: dX/dt= AX + BU Y = CX + DU dans lequel: - A, B, C, D sont des exemplaires des matrices; 10 - U est un vecteur d'entrée représentant les premiers et deuxièmes paramètres; - X est un vecteur d'état et dX/dt une dérivée par rapport au temps de ce vecteur d'état; - Y est un vecteur d'observation représentant les températures observées; et, selon l'invention, Ct désignant une matrice pseudo-inverse de C, une matrice 15 intermédiaire Z définie par Z= CACt est symétrique. Un ordre du modèle thermique réduit selon l'invention est égal par défaut au nombre des points d'observation. Selon l'invention, l'élément mécatronique de puissance dont il s'agit est une carte électronique de puissance d'une machine électrique tournante, les premiers 20 paramètres comprennent des puissances dissipées par des composants à semiconducteur de puissance de la carte électronique de puissance de véhicule automobile, les deuxièmes paramètres comprennent une température courante d'un fluide de refroidissement de la machine électrique tournante, les troisièmes paramètres comprennent un débit de ce fluide de refroidissement et une 25 température ambiante, et les points d'observation sont des boîtiers des composants à semi-conducteur de puissance. Selon l'invention encore, la machine électrique tournante est un moteur électrique accouplé à une turbine d'un compresseur de suralimentation électrique et les troisièmes paramètres comprennent en outre un flux d'air d'admission dans la 30 turbine et une température d'admission de ce flux. L'invention vise également un compresseur de suralimentation de véhicule automobile destiné à un système de suralimentation d'un moteur thermique, remarquable en ce qu'il est entraîné par un moteur électrique comprenant un dispositif d'estimation de températures critiques d'un élément mécatronique de 35 puissance décrit ci-dessus. 3037452 - 7 - Ces quelques spécifications essentielles auront rendu évidents pour l'homme de métier les avantages apportés par l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. Les spécifications détaillées de l'invention sont données dans la description 5 qui suit en liaison avec les dessins ci-annexés. Il est à noter que ces dessins n'ont d'autre but que d'illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS. 10 La Figure 1 est une vue éclatée d'un compresseur de suralimentation électrique selon l'invention. La Figure 2 est une vue de dessus détaillée d'une carte électronique de puissance d'une machine électrique tournante du compresseur de suralimentation électrique montré sur la Figure 1. 15 La Figure 3 est une représentation d'un modèle thermique réduit selon l'invention de la carte électronique de puissance montrée sur la Figure 2. DESCRIPTION DU MODE DE RÉALISATION PREFERE DE L'INVENTION. La Figure 1 montre bien les deux parties d'un compresseur de 20 suralimentation électrique 1 selon l'invention: - une première partie 2 comprenant une turbine agencée dans un premier carter 3 présentant une entrée d'air 4 et une sortie d'air 5; - une seconde partie 6 constituée par la machine électrique tournante accouplée mécaniquement à la turbine. 25 La machine électrique tournante 6 est une machine synchrone comprenant un stator polyphasé 7 et un rotor 8 à aimants permanents. Une pièce de connexion 9 assure des liaisons électriques entre des premières bornes 10 reliées aux phases et des secondes bornes 11 d'une carte électronique de puissance 12 par l'intermédiaire de premières 13 et secondes 14 30 fiches, respectivement. Cet ensemble 7, 8, 9, 12 est agencé dans un second carter 15 comportant un circuit de refroidissement 16 et fermé par un couvercle 17. Comme le montre bien la vue détaillée de la Figure 2, la carte électronique de puissance 12 comporte des premiers composants à semi-conducteur de 3037452 - 8 - puissance de type MOSFET 18 (MOSFET double), formant chacun classiquement un bras d'un pont en H, au nombre de six dans le cas de la machine hexaphasée 6 représentée, pour piloter des courants de phases du stator 7, et des seconds composants à semi-conducteur de puissance 19 (diode double) formant chacun 5 deux diodes de roue libre d'un bras 18. Dans l'environnement à température ambiante élevée du compartiment moteur du véhicule dans lequel est installé le compresseur de suralimentation électrique 1, il convient de prévoir une élévation de température de la carte électronique de puissance 12 pour éviter une défaillance de celle-ci. 10 Pour ce faire, la carte électronique de puissance 12 comporte un dispositif d'estimation de températures critiques en estimant des températures instantanées de boîtiers des premiers et seconds composants à semi-conducteur de puissance 18, 19 au moyen d'un modèle thermique embarqué représenté schématiquement sur la Figure 3. 15 Les entrées 20 de ce modèle comprennent des premiers paramètres de fonctionnement de la carte électronique de puissance 12 choisis comme étant les plus importants, que sont des premières puissances dissipées par les MOSFET 18 et des secondes puissances dissipées par les diodes 19. Par simplification, les MOSFET 18 partagent une même puissance globale P_MOS et les diodes 19 une 20 même autre puissance globale P_Diode. Regardée comme l'un de deuxièmes paramètres environnementaux sélectionnés parmi les plus significatifs, ces entrées 20 comprennent également une température courante T_Eau de l'eau de refroidissement. En fonction de ces premiers et deuxièmes paramètres P_MOS, P_Diode, 25 T_Eau 21 mesurés en temps réel, le modèle thermique embarqué représenté par un système linéaire invariant dans le temps 22 détermine des accroissements de température Delta_T des MOSFET 18 et des diodes 19 par rapport à la température courant T_Eau de l'eau de refroidissement. Une sommation 23 permet de déterminer les températures instantanées 30 T_ MOS, T_Diode 24 à partir desquelles est estimée une température critique Tmax 25, considérée comme étant celle du point le plus chaud observé sur la carte électronique de puissance 12. Selon l'invention, le modèle thermique embarqué 22 est un modèle thermique réduit 22 obtenu en réduisant un ordre d'un modèle thermique détaillé de 35 la carte électronique de puissance environnée 2,6, c'est-à-dire étant agencée dans 3037452 - 9 - la machine électrique 6 accouplée à la turbine 2, prenant en compte des troisièmes paramètres environnementaux généraux, notamment un débit de l'eau de refroidissement, la température ambiante, un flux d'air d'admission dans l'entrée d'air 4 et une température d'admission de ce flux. 5 Des algorithmes représentatifs du modèle thermique réduit 22 nécessitent suffisamment peu de mémoire et de puissance de calcul pour être exécutés par un microprocesseur, ou un microcontrôleur, déjà présent sur la carte électronique de puissance 12 pour le traitement de signaux de commande transmis par une unité de contrôle moteur du véhicule et pour la génération des signaux de pilotage des 10 MOSFET 18. Le modèle thermique détaillé du compresseur de suralimentation 1 est une simulation en 3D sur ordinateur construite hors-ligne avec un logiciel de type CFD ("Computational Fluid Dynamics" en terminologie anglaise, c'est-à-dire "Dynamique des Fluides Numériques"). 15 Le mode de refroidissement qui est utilisé est la convection forcée avec l'eau et la convection naturelle dans l'air. Du fait du rôle prédominant de l'eau de refroidissement, le comportement du modèle est linéaire. La méthode de réduction pour obtenir le modèle thermique réduit 22 à partir du modèle thermique détaillé est de nature non-intrusive, et permet d'utiliser tout 20 logiciel CFD pour la simulation en 3D du compresseur de suralimentation 1. Cette méthode fournit un sous-espace d'état du modèle thermique détaillé modélisant une relation entre les premiers et deuxièmes paramètres 21 et la température critique Tmax 25. Elle met en oeuvre exclusivement des outils d'algèbre linéaire 25 conventionnelle comprenant des matrices A, B, C, D, notamment une matrice d'état A. Des termes de cette matrice d'état A ont une signification thermique en relation directe avec des constantes de temps de la carte électronique de puissance environnée 2, 6. 30 Le modèle thermique réduit 22 est représenté par un système linéaire invariant dans le temps de forme: dX/dt= AX + BU Y = CX + DU dans lequel: 35 - A, B, C, D sont des matrices inconnues à déterminer à partir de la simulation; 3037452 - 10 - U est un vecteur d'entrée représentant les premiers et deuxièmes paramètres; - X est un vecteur d'état et dX/dt une dérivée par rapport au temps de ce vecteur d'état; - Y est un vecteur d'observation représentant les températures observées des 5 boîtiers des MOSFET 18 et des diodes 19 dans la simulation 3D. On utilise des matrices intermédiaires Z et W définies par: Z= CACt W = C(B - ACt D)U où Ct désigne une matrice pseudo-inverse de C. 10 Ces matrices intermédiaires Z, W vérifient une première équation: dY/dt = ZY + WU + D(dU/dt) Une hypothèse fondamentale est que la matrice intermédiaire Z est symétrique. De la sorte, la matrice d'état A peut être calculée comme une matrice diagonale dont les termes sont les valeurs propres, toutes réelles, de Z; la matrice 15 C est orthogonale et la matrice pseudo-inverse Ct de C est son inverse: Ct = Les étapes de la méthode de réduction du modèle thermique détaillé conduisant au modèle thermique réduit 22 sont les suivantes: - obtenir le vecteur d'entrée U et le vecteur d'observation Y à partir de la simulation en 3D de la carte électronique de puissance environnée 2, 6; 20 - calculer des dérivées temporelles dU/dt et dY/dt par différences finies; - calculer des projections orthogonales de dY/dt, Y et dU/dt sur l'espace orthogonal à l'espace des lignes de U, noté U'; - projeter la première équation dY/dt = ZY + WU + D(dU/dt) sur l'espace 1.1-L de telle sorte que la projection de U sur l'espace ligne 1.1-L soit nulle; 25 - à partir de cette première équation projetée, calculer la matrice intermédiaire Z et la matrice D par une première approximation des moindres carrés; - diagonaliser la matrice intermédiaire Z pour obtenir les matrices C et A; - calculer la matrice B en résolvant une seconde équation: BU = C-1.((dY/dt) - CA C-1.Y + CA C-1.D(dU/dt)) 30 au moyen d'une seconde approximation des moindres carrés. L'ordre du modèle thermique réduit 22 est égal par défaut au nombre de points d'observations des températures observées T_MOS, T_Diode sur la simulation en 3D, mais il peut être encore réduit en inspectant les entrées dans un autre vecteur diag (X(t)XT(t)) = 1. L'ordre du modèle est alors réduit à k, 35 k étant la plus grande valeur d'un indice de ai. 3037452 - 11 - La méthode de réduction ci-dessus est implémentée dans un logiciel de résolution de problèmes mathématiques de type MATLAB ® , ce qui permet une implémentation du modèle thermique réduit 22 dans l'espace d'état dans un logiciel de modélisation de processus de type SIMULINK IO. Dans le mode de réalisation 5 préféré de l'invention montré sur la Figure 3, l'ordre du modèle thermique réduit 22 a été choisi égal à quinze. Un tel logiciel de modélisation permet de tester virtuellement le modèle thermique réduit 22 en visualisant les entrées 26 et les sorties 25, 27, pour des valeurs numériques réalistes des deuxièmes et troisièmes paramètres 10 environnementaux, par exemple: - une température courante de l'eau T_Eau de 105 °C; - un débit de l'eau de 6 l/ mn; - un flux d'air d'admission de 300 kg/ h - une température ambiante de 130 °C; 15 - une température d'admission de 80°C. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation préférentiel décrit ci-dessus, notamment le nombre de phases de la machine électrique tournante 6 indiqué, et le nombre correspondant de premiers et seconds composants à semi-conducteur, ne sont qu'un exemple. 20 Une description similaire pourrait porter sur l'identification de modèles non- linéaires pour une modélisation plus réaliste de l'élément mécatronique de puissance environné 2, 6. Des troisièmes paramètres différents de ceux indiqués, et/ ou en plus grand nombre, pourraient aussi être utilisés dans le modèle thermique détaillé pour 25 réaliser des simulation en 3D plus précises à partir desquelles le modèle thermique réduit 22 serait obtenu. D'autres modes de réalisation que celui décrit en détail ci-dessus ne sortiraient donc pas du cadre de la présente invention dans la mesure où ils résultent des revendications ci-après. 30 REVENDICATIONS1) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique de puissance (12) du type de ceux mettant en oeuvre en temps réel un modèle thermique réduit (22) dudit élément mécatronique de puissance (12) obtenu à partir d'un modèle thermique complexe construit hors-ligne, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de mesure de premiers paramètres de fonctionnement (21) et de 10 deuxièmes paramètres environnementaux (21) sélectionnés dudit élément mécatronique de puissance (12); - des moyens de mémorisation dudit modèle thermique réduit (22) dudit élément mécatronique de puissance (12), ledit modèle thermique complexe étant un modèle thermique détaillé de simulation en trois dimensions dudit élément mécatronique de 15 puissance environné (2, 6), déterminant une évolution temporelle de températures observées (24) en des points d'observation prédéterminés (18, 19) dudit élément mécatronique de puissance (12) en fonction desdits premiers et deuxièmes paramètres (21), et en outre de troisièmes paramètres environnementaux généraux dudit élément mécatronique de puissance (12); 20 - des moyens d'exécution en temps réel d'algorithmes représentatifs dudit modèle thermique réduit (22) générant une estimation des températures critiques (25) en fonction desdits premiers et deuxièmes paramètres (21) mesurés. 2) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique 25 de puissance (12) selon la revendication 1 précédente, caractérisé en ce que ledit modèle thermique réduit (22) est obtenu par une méthode de réduction nonintrusive dudit modèle thermique détaillé. 3) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique 30 de puissance (12) selon la revendication 2 précédente, caractérisé en ce que ladite méthode de réduction fournit un sous-espace d'état dudit modèle thermique détaillé modélisant une relation entre lesdits premiers et deuxièmes paramètres (21) et lesdites températures critiques (25). 3037452 - 13 - 4) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique de puissance (12) selon la revendication 3 précédente, caractérisé en ce que ladite méthode de réduction met en oeuvre exclusivement des outils d'algèbre linéaire conventionnelle comprenant des matrices (A, B, C, D), notamment une matrice 5 d'état (A). 5) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique de puissance (12) selon la revendication 4 précédente, caractérisé en ce que des termes de ladite matrice d'état (A) ont une signification thermique en relation directe avec des constantes de temps dudit élément mécatronique de puissance environné (2, 6). 6) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique de puissance (12) selon la revendication 5 précédente, caractérisé en ce que ledit 15 modèle thermique réduit (22) est représenté par un système linéaire invariant dans le temps de forme: dX/dt= AX + BU Y = CX + DU dans lequel: 20 - A, B, C, D sont des exemplaires desdites matrices; - U est un vecteur d'entrée (20) représentant lesdits premiers et deuxièmes paramètres (21); - X est un vecteur d'état et dX/dt une dérivée par rapport au temps dudit vecteur d'état; 25 - Y est un vecteur d'observation représentant lesdites températures observées (24); et en ce que, Ct désignant une matrice pseudo-inverse de C, une matrice intermédiaire Z définie par Z= CACt est symétrique. 7) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique 30 de puissance (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce qu'un ordre dudit modèle thermique réduit (22) est égal par défaut au nombre desdits points d'observation (18, 19). 8) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique 35 de puissance (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 précédentes, 3037452 - 14 - caractérisé en ce que ledit élément mécatronique de puissance (12) est une carte électronique de puissance (12) d'une machine électrique tournante (6) de véhicule automobile, lesdits premiers paramètres (21) comprennent des puissances (P_MOS, P_Diode) dissipées par des composants à semi-conducteur de puissance 5 (18, 19) de ladite carte électronique de puissance (12), lesdits deuxièmes paramètres (21) comprennent une température courante (T_Eau) d'un fluide de refroidissement de ladite machine électrique tournante (6), lesdits troisièmes paramètres comprennent un débit dudit fluide de refroidissement et une température ambiante, et lesdits points d'observation sont des boîtiers (18, 19) 10 desdits composants à semi-conducteur de puissance (18, 19). 9) Dispositif d'estimation de températures critiques (25) d'un élément mécatronique de puissance (12) selon la revendication 8 précédente, caractérisé en ce que ladite machine électrique tournante (6) est un moteur électrique (6) accouplé à une turbine (2) d'un compresseur de suralimentation électrique (1) et en ce que lesdits troisièmes paramètres comprennent en outre un flux d'air d'admission dans ladite turbine (2) et une température d'admission dudit flux. 10) Compresseur de suralimentation (1) de véhicule automobile destiné à un système de suralimentation d'un moteur thermique, caractérisé en ce qu'il est entraîné par un moteur électrique (6) comprenant un dispositif d'estimation de températures critiques d'un élément mécatronique de puissance (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 précédentes.