Brevet FR3042551A1 — publié le 20170421

COMPRESSEUR ELECTRIQUE La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile. 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. Le compresseur électrique joue le même rôle qu'un 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. Un compresseur comporte au moins un moteur électrique entrainant une roue, commandé par un ensemble électronique. L'ensemble de ces éléments fait que le compresseur à une taille assez importante ce qui peut gêner son intégration dans le moteur, par exemple d'un véhicule. Il existe donc un besoin aujourd'hui de diminuer les dimensions de tel compresseur électrique. 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 les dimensions extérieures sont améliorés, permettant ainsi d'optimiser l'encombrement du compresseur et par conséquent son utilisation. Pour cela, la présente invention propose un compresseur électrique comprenant au moins une roue de compresseur entrainée par un ensemble moteur électrique commandé par un ensemble électronique, et comportant un boitier de protection disposé sur l'ensemble moteur électrique et l'ensemble électronique. 3042551 2 Selon un mode de réalisation de l'invention, le boitier est fixé au niveau de la jonction entre la volute et le logement moteur, par tous moyens de fixation. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boitier du compresseur est formé par au moins une partie forme générale de cylindre prolongeant la roue le long d'un arbre 5 du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, une extrémité du boitier disposée du coté opposé à celui de la roue a un diamètre dl inférieur au diamètre d2 de l'extrémité du boitier disposé du coté de la roue. Selon un mode de réalisation de l'invention, une extrémité du boitier opposée à la 10 roue forme un logement configuré pour recevoir un moteur électrique du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, une partie du boitier disposée contre l'arrière de la roue, comporte au moins un premier logement extérieur configuré pour recevoir les capacités de l'ensemble électronique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie du boitier disposée contre 15 l'arrière de la roue, comporte un deuxième logement extérieur configuré pour recevoir une autre partie de l'ensemble électronique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie du boitier disposée contre l'arrière de la roue comporte un troisième logement configuré pour recevoir une autre partie de l'ensemble électronique. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, les trois logements sont disposés autour de l'arbre, sur un même plan perpendiculaire à celui de l'arbre. 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 25 l'invention dans un moteur à combustion. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur est à combustion interne ou à pile à combustible. 3042551 3 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: 5 - la figure 1 est une représentation schématique en coupe montrant un compresseur électrique selon l'invention, - la figure 2 est une représentation d'une vue de profil d'un compresseur électrique selon l'invention, - la figure 3 est une représentation d'une autre vue de profil d'un compresseur 10 électrique selon l'invention, - la figure 4 est une représentation d'une vue de dessous d'un compresseur électrique selon l'invention, - la figure 5 est une représentation d'une vue de dessus d'un compresseur électrique selon l'invention. 15 La présente invention concerne un compresseur électrique 1. 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 20 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. 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). 25 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimant permanent. 3042551 4 La figure 1 illustre un exemple de compresseur 1 électrique. Le compresseur électrique 1 comprend au moins un ensemble moteur électrique 2, et une roue 3 de compresseur. L'ensemble moteur électrique comprend un logement 4 ou enveloppe 4 moteur dans lequel est disposé, à l'intérieur, un moteur électrique 5. Le moteur 5 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. 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. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un ensemble électronique 9 permettant de commander le compresseur 1 électrique. On entend par ensemble électronique 9, l'électronique de puissance et/ou de contrôle, et par exemple la carte électronique, les composants de filtrage (inductances...), les capacités, les modules de puissance... 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique 9 est disposé à l'extérieur de l'ensemble moteur 2. Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique est disposé à l'extérieur du logement moteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique est disposé à l'intérieur de l'ensemble moteur. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique est disposé entre l'arrière de la roue et le moteur électrique ou le logement moteur. 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. 25 L'ensemble électronique 9 est ainsi disposé tout autour de l'ensemble moteur 2 à hauteur du moteur électrique 5 selon l'axe de l'arbre 6. Plus précisément, l'ensemble électronique 9 est disposé sur le logement 4 moteur dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre 6. 3042551 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de l'ensemble moteur 2 est disposée entre l'arrière 31 de la roue 3 et l'ensemble électronique 9. L'arrière 31 de la roue du compresseur correspondant à la face, de la roue, orientée vers le moteur électrique. 5 Selon un mode réalisation de l'invention, l'ensemble moteur 2 forme un couvercle qui recouvre l'arrière de la roue 3 du compresseur 1. Le diamètre 22 de l'ensemble moteur 2 au niveau de la roue 3 est supérieur au diamètre 21 de l'ensemble moteur à son extrémité opposée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement 4 moteur forme un T. L'ensemble électronique est disposé au dessus du logement 4, par opposition 10 au niveau du diamètre 22 le plus grand, et entoure le logement 4 au niveau du diamètre le plus petit 21. Le compresseur électrique 1 comporte également un circuit 10 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est 15 disposé à l'intérieur du logement 4 moteur. Plus précisément, le circuit 10 de refroidissement est disposé à l'arrière 31 de la roue 3 du compresseur, c'est-à-dire au niveau de la face arrière de la roue 3. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est disposé dans la partie arrière de la roue, et plus précisément dans la plaque arrière de la 20 roue. Le circuit 10 de refroidissement est ainsi disposé au plus roche de l'ensemble électronique 9. Plus précisément, le circuit 10 de refroidissement est disposé entre l'arrière de la roue 31 et l'ensemble électronique 9. Une telle configuration optimise le refroidissement de l'ensemble électronique et 25 permet de diminuer l'encombrement du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'intérieur du logement 4 moteur est configurée pour supporter les roulements. C'est-à-dire que les roulements sont fixés à l'intérieure du logement 4. 3042551 6 Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte une volute 12 inversée permettant le passage de l'air du compresseur 1. La roue 3 du compresseur est disposée dans la volute 12. Selon un mode de réalisation de l'invention, la roue du compresseur 1 est une 5 roue à aubes. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un capot ou boitier 11 de protection disposé sur l'ensemble moteur électrique 2 et l'ensemble électronique 9. Le capot est monté sur le logement 4 moteur électrique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capot ou boitier 11 est fixé au 10 niveau de la jonction entre la volute et le logement moteur, par tous moyens de fixation tels que par exemple vissage, soudure ou collage. Dans le cadre de l'invention illustrée figure 2 à 5, le boitier 11 du compresseur est formé par au moins une partie. Selon un mode de réalisation le boitier 11 est formé par 2, 3 ou 4 parties. 15 Dans le cadre de l'invention le boitier 11 a une forme générale de cylindre prolongeant la roue 3 le long de l'arbre 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boitier 11 a un diamètre équivalent à celui de la roue 3 du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boitier 11 a un diamètre général 20 identique à celui de la roue 3 du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'extrémité 111 du boitier 11 disposée du coté opposé à celui de la roue a un diamètre dl inférieur au diamètre d2 de l'extrémité 112 du boitier 11 disposé du coté de la roue 3. Un tel compresseur est ainsi plus compact et moins encombrant. 25 Cette extrémité 111 du boitier opposée à la roue forme un logement configuré pour recevoir le moteur électrique 5 du compresseur. Cette extrémité 111 opposée à la 3042551 7 roue forme un logement pour le moteur électrique 5. Ce logement à la forme d'un cylindre. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie 112 du boitier 11 disposée contre l'arrière de la roue 3, comporte au moins une forme, et par exemple une forme de 5 type embossage vers l'extérieur. Plus précisément cette forme est une excroissance du boitier Cette forme est configurée pour recevoir au moins une partie de l'électronique disposée dans le boitier du compresseur. Cette forme est un logement extérieur pour au moins une partie de l'ensemble électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, un premier logement 113 extérieur de 10 la partie 112 du boitier 11 est configuré pour recevoir les capacités de l'ensemble électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, ce premier logement 113 a une forme de cylindre circulaire ou ovale, ou toute autre forme adaptée pour recevoir les capacités. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier logement 113 est formée 15 sur un coté du boitier, parallèlement à l'axe de l'arbre 6 du compresseur. Plus précisément, le premier logement 113 est disposé sur la partie 112 du boitier disposée du coté de la roue 3 et dépasse au niveau de la partie 111 du boitier 11 disposée à l'opposée de la roue 3. Selon un mode de réalisation de l'invention, un deuxième logement 114 extérieur 20 de la partie 112 du boitier 11 est configuré pour recevoir une autre partie de l'ensemble électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, ce deuxième logement 114 a une forme de parallélépipède carré ou rectangulaire sur 5 cotés. Le sixième coté étant intégré au boitier 11. Ce deuxième logement 114 à toute forme adaptée pour recevoir au moins une partie de l'électronique. 25 Selon un mode de réalisation, le deuxième logement 114 est formé sur un coté du boitier, parallèlement à l'axe de l'arbre 6 du compresseur. Plus précisément, le deuxième logement 114 est disposé sur la partie 112 du boitier disposée du coté de la roue 3. Selon un mode de réalisation de l'invention, un troisième logement 115 extérieur de la partie 112 du boitier 11 est configuré pour recevoir une autre partie de l'ensemble 3042551 8 électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, ce troisième logement 115 a une forme de parallélépipède carré ou rectangulaire sur 5 cotés. Le sixième coté étant intégré au boitier 11. Ce troisième logement 115 à toute forme adaptée pour recevoir au moins une autre partie de l'électronique. 5 Selon un mode de réalisation, le troisième logement 115 est disposé sur un coté du boitier, parallèlement à l'axe de l'arbre 6 du compresseur. Plus précisément, le troisième logement 115 est disposé sur la partie 112 du boitier disposée du coté de la roue 3. Ce ou ces logements permettent au boitier d'être adapté à la forme de l'ensemble 10 électronique et moteur et permettent ainsi au compresseur d'avoir une taille réduite, et de diminuer son encombrement. Selon un mode de réalisation de l'invention, les trois logements sont disposés autour de l'arbre 6, sur un même plan perpendiculaire à celui de l'arbre 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, le deuxième 114 et troisième 115 15 logements sont disposés de part et d'autre du premier logement 113. Selon un mode de réalisation de l'invention le premier 113 et deuxième 114 logement forme un angle A inférieur à 45 degrés. Selon un mode de réalisation de l'invention le premier 113 et troisième 115 logement forme un angle B inférieur à 45 degrés. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface 121 d'intersection entre la première partie 111 du boitier et la deuxième partie du boitier 112, comporte au moins un connecteur 131 et par exemple un connecteur de puissance ou de signal. Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface 121 comporte un deuxième connecteur 132 et par exemple un connecteur de puissance ou de signal. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'intérieur du boitier 11 est configuré pour supporter l'ensemble électronique 9. C'est-à-dire que l'électronique est fixée à l'intérieure du boitier. 3042551 9 Selon un mode de réalisation de l'invention, le boitier est en plastique ou en aluminium, ou tout autre matériau compatible avec l'utilisation du compresseur 1. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur comporte un capteur de position disposé à l'intérieur du boitier 11, soit entre le moteur électrique et la roue, 5 soit à l'extrémité du moteur opposée à la roue. 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. 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 10 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. REVENDICATIONS1. Compresseur électrique (1) comprenant au moins une roue (3) de compresseur entrainée par un ensemble moteur électrique (2) commandé par un ensemble électronique (9), et comportant un boitier (11) de protection disposé sur l'ensemble moteur électrique (2) et l'ensemble électronique (9). 2. Compresseur électrique (1), selon la revendication 1, dans lequel boitier (11) est fixé au niveau de la jonction entre la volute et le logement moteur, par tous moyens de fixation. 3. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 à 2, dans lequel le boitier (11) du compresseur est formé par au moins une partie forme générale de cylindre prolongeant la roue (3) le long d'un arbre (6) du compresseur (1). 4. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 ou 3, dans lequel une extrémité (111) du boitier (11) disposée du coté opposé à celui de la roue a un diamètre dl inférieur au diamètre d2 de l'extrémité (112) du boitier (11) disposé du coté de la roue 3. 5. Compresseur électrique 1, selon une des revendications 1 ou 4, dans lequel une extrémité 111 du boitier opposée à la roue forme un logement configuré pour recevoir un moteur électrique 5 du compresseur. 6. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 à 5, dans lequel une partie (112) du boitier (11) disposée contre l'arrière de la roue (3), comporte au moins un premier logement (113) extérieur configuré pour recevoir les capacités de l'ensemble électronique 9. 7. Compresseur électrique 1, selon la revendication 6, dans lequel la partie (112) du boitier (11) disposée contre l'arrière de la roue (3), comporte un deuxième logement (114) extérieur configuré pour recevoir une autre partie de l'ensemble électronique (9). 3042551 11 8. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 6 à 7, dans lequel la partie (112) du boitier (11) disposée contre l'arrière de la roue (3), comporte un troisième logement (115) configuré pour recevoir une autre partie de l'ensemble électronique (9). 9. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 6 à 8, dans lequel les 5 trois logements sont disposés autour de l'arbre (6), sur un même plan perpendiculaire à celui de l'arbre (6). 10. Compresseur électrique selon une des revendications 1 à 9, dans lequel le moteur électrique est un moteur à aimant permanent. 11. Utilisation du compresseur électrique selon une des revendications précédentes 10 dans un moteur à combustion.