Brevet FR3041699A1 — publié le 20170331

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 10 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. 15 Dans un tel compresseur la disposition de l'ensemble électronique joue un rôle important en terme notamment d'encombrement et de refroidissement. Il existe donc un besoin d'optimiser la disposition de l'ensemble électronique. 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 20 dont Ja disposition de l'électronique est améliorée, permettant ainsi d'optimiser l'encombrement du compresseur et le refroidissement de l'électronique et du moteur. Pour cela la présente invention propose un compresseur électrique comportant un arbre entrainé en rotation par un moteur électrique commandé par un ensemble électronique, l'arbre entrainant en rotation une roue de compresseur, compresseur dans 25 lequel au moins une partie de l'ensemble électronique est disposée perpendiculairement à l'axe de l'arbre. Une telle configuration de l'électronique permet d'optimiser l'encombrement du compresseur et réduisant ses dimensions. 3041699 Selon un mode de réalisation de l'invention, la carte de contrôle électronique et ou le module de puissance est disposé perpendiculairement à la roue. Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de l'électronique est disposée à l'arrière de la roue du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique est disposé autour du moteur co-axialement par rapport à un arbre du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique est disposé autour de l'ensemble moteur à hauteur du moteur électrique selon l'axe d'un arbre. Selon un mode de réalisation de l'invention, un circuit de refroidissement est 10 disposé parallèlement à l'arbre. Un tel circuit de refroidissement permet un meilleur refroidissement de l'électronique. Et associé à la disposition de l'électronique, permet de réduire de façon plus importante les dimensions du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est 15 disposé entre l'électronique et le moteur ou le logement moteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, un circuit de refroidissement est disposé à l'arrière de la roue du compresseur. Un tel circuit de refroidissement permet un meilleur refroidissement de l'électronique. Et associé à la disposition de l'électronique, permet de réduire de façon 20 plus importante les dimensions du compresseur. ti 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. 25 3041699 D'autres buts, caractéristiques efavantages 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: - la figure 1 est une représentation schématique en coupe montrant un compresseur électrique selon l'invention, - la figure 2 est une représentation vu de dessus montrant un compresseur électrique selon l'invention. La présente invention concerne un compresseur électrique 1. 10 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. 15 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. 20 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 électrique 5 comporte au moins un rotor et un stator. Le moteur électrique 5 permet la 25 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. 3041699 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 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, illustrés figures 1 et 2. 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 inductalleces 94. Dans le cadre de l'invention au moins une partie de l'ensemble électronique 9 est disposée perpendiculairement à l'arrière de la roue 3. Plus précisément, au moins une partie de l'ensemble électronique est disposé parallèlement à l'arbre 6, le long du moteur électrique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la carte de contrôle électronique 91 et/ou le module de puissance 92 est disposé perpendiculairement à l'arrière de la roue 3. Selon un mode de réalisation, l'ensemble électronique 9 est disposé à l'intérieur de l'ensemble moteur 2. Selon un mode de réalisation, l'ensemble électronique 9 est disposé à l'extérieur de l'ensemble moteur.2. Selon un mode de réalisation de l'invehtion, l'ensemble électronique 9 est disposé à l'extérieur du logement 4 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. 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. Selon un mode de réalisation de l'invention, une autre partie de l'ensemble électronique 9 est disposé sur le logement 4 moteur dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre 6. L'ensemble électronique 9 est ainsi disposé sur la face externe du logement 4 3041699 moteur orientée dans une direction opposée à la roue 3 du compresseur par rapport à l'axe de l'arbre 6. L'ensemble électronique 9 est ainsi suffisamment éloigné de la zone chaude de la volute. Selon un mode réalisation de l'invention, l'ensemble moteur 2 forme un couvercle 5 qui recouvre l'arrière de la roue 3 du compresseur 1. Le diamètre . de l'ensemble moteur 2 au niveau de la roue 3 est supérieur au diamètre . 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 au niveau du diamètre . le plus grand, et entoure le logement 4 au niveau du diamètre le 10 plus petit. Selon un mode réalisation de l'invention, le compresseur électrique 1 comporte au moins un circuit 10a, b de refroidissement. Dans une première variante de réalisation de l'invention, un circuit 10a de refroidissement est disposé à l'arrière de la roue 3 du compresseur, c'est-à-dire au niveau 15 de la face arrière de la roue 3. Le circuit 10a de refroidissement est ainsi disposé au plus roche de l'ensemble électronique 9. Plus précisément, le circuit 10a de refroidissement est disposé entre l'arrière de la roue et l'ensemble électronique 9. Une telle configuration optimise le refroidissement de l'ensemble électronique et permet de diminuer l'encombrement du compresseur. 20 Selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un circuit de refroidissement 10b disposé parallèlement à l'arbre 6. Plus précisément le circuit de refroidissement 10b est formé le long du moteur électrique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10b est disposé entre l'électronique et le moteur 5 ou le logement moteur 2. 25 Selon une troisième variante de l'invention, le compresseur comporte un circuit 10a de refroidissement est disposé à l'arrière de la roue 3 du compresseur et un circuit de refroidissement 10b disposé parallèlement à l'arbre 6. Une telle configuration optimise le refroidissement de l'ensemble électronique et permet de diminuer l'encombrement du compresseur. 3041699 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 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. Selon un mode de réalisation de l'invention illustré figure 2, le compresseur 1 comporte un capot 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 est fixé au niveau de la 10 jonction entre la volute et le logement moteur. Dans une première variante de l'invention, l'ensemble électronique 9 est fixé au logement 4 moteur. Selon un mode de réalisation de cette variante, l'ensemble électronique 9 est fixé sur la face du logement 4 moteur parallèle à l'arbre 6. 15 Selon un mode de réalisation de cette variante, l'ensemble électronique 9 est fixé sur la face du logement 4 moteur perpendiculaire à l'arbre 6. Dans une deuxième variante de l'invention, l'ensemble électronique 9 est fixé à l'intérieur du capot de protection. Un compresseur selon l'invention est utilisé dans un moteur à combustion, et par 20 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 lôrmes 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 25 toutefois sortir de la portée définie par les revendications. REVENDICATIONS1. Compresseur électrique (1) comportant un arbre (6) entrainé en rotation par un moteur électrique commandé par un ensemble électronique (91, 92, 93, 94), l'arbre entrainant en rotation une roue de compresseur (3), caractérisé en ce que au moins une partie de l'ensemble électronique (91, 92) est disposéee parallèlement à l'axe de l'arbre (6). 2. Compresseur électrique (1), selon la revendication 1, dans lequel la carte de contrôle électronique (91) et/ou le module de puissance (92) est disposé 10 perpendiculairement à l'arrière de la roue (3). 3. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel au moins une partie de l'électronique est disposée à l'arrière de la roue (3) du compresseur. 4. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 à 3, dans lequel l'ensemble électronique (9) est disposé autour du moteur co-axialement par rapport à un 15 arbre (6) du compresseur (1). 5. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'ensemble électronique (9) est disposé autour de l'ensemble moteur (2) à hauteur du moteur électrique (5) selon l'axe d'un arbre (6). 6. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel un 20 circuit de refroidissement (10b) est disposé parallèlement à l'arbre (6). 7. Compresseur électrique (1), selon la revendication 6, dans lequel le circuit de refroidissement (10b) est disposé entre l'électronique et le moteur (5) ou le logement moteur (2). 8. Compresseur électrique (1), selon la revendication 5, dans lequel un circuit (10a) 25 de refroidissement est disposé à l'arrière (31) de la roue (3) du compresseur. 9. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 à 8, dans lequel le moteur électrique est un moteur à aimant permanent. 3041699 10. Utilisation du compresseur électrique (1), selon une des revendications précédentes dans un moteur à combustion.