Brevet FR3044711A1 — publié le 20170609

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. 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 ainsi que l'ensemble électronique. Un des inconvénients des dispositifs actuels, provient du fait que l'entrée et la sortie du liquide de refroidissement sont formées dans des pièces indépendantes ce qui augmente l'encombrement du dispositif et complique sa fabrication et son montage. 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 pièces d'entrée et de sortie du circuit de refroidissement sont améliorées, permettant ainsi d'optimiser au moins 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, et comportant un circuit de refroidissement avec une entrée de fluide de refroidissement et une sortie de fluide de refroidissement, caractérisé en ce que 3044711 2 l'entrée de fluide de refroidissement et la sortie de fluide de refroidissement sont formés en une seule pièce. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce d'entrée-sortie est indépendante du reste du circuit de refroidissement. 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce d'entré-sortie est formée d'une seule pièce avec le circuit de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce d'entrée-sortie comporte un élément de séparation qui permet de séparer l'entrée du fluide de la sortie du fluide. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est en au 10 moins en une partie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est au moins en deux parties. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est disposé autour du moteur électrique. 15 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. 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 20 l'invention dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 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: 25 - La figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'un compresseur selon l'invention, 3044711 3 - La figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe de la pièce entrée sortie du circuit de refroidissement du compresseur selon l'invention. 5 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 de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant 10 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). Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à 15 aimant permanent. 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 20 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. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un 25 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 3044711 4 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. 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 5 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 électronique est disposée parallèlement à l'arrière 902 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 disposé parallèlement à 10 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 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 15 carte de contrôle électronique 91 et/ou le module de puissance 92 est disposé perpendiculairement à la roue 3. 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. 20 Dans le cadre de l'invention le compresseur électrique 1 comporte également un circuit 10 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est disposé autour du moteur électrique 5. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est 25 disposé au niveau de la face 901 avant de l'ensemble électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est disposé au niveau de la face arrière 902 de l'ensemble électronique 9. 3044711 5 Dans le cadre de l'invention, la face avant et la face arrière sont définies par rapport à la position de la roue et l'arbre. Plus précisément, on entend par face avant 901 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, et par face arrière 902 de l'ensemble électronique 9 la partie 5 située à du coté de la roue 3 par rapport à l'axe X longitudinal de l'arbre 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est au moins en une partie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est au moins en deux parties. 10 Le circuit 10 de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. Quelque soit la configuration du circuit 10 de refroidissement, ce dernier comporte une entrée 101 du fluide refroidissement et une sortie 102 du fluide de refroidissement, illustrées figures 2. 15 Dans le cadre de l'invention cette entrée 101 et cette sortie 102 sont formés en une seule pièce 100. Selon un mode de réalisation de l'invention, cette pièce 100 d'entrée-sortie est indépendante du reste du circuit 10 de refroidissement. Dans ce cas, elle est alors fixée par tous moyens possibles au reste du circuit 10 de refroidissement. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, cette pièce 100 d'entrée-sortie est formée d'une seule pièce avec le circuit 10 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce 100 d'entrée-sortie comporte un élément de séparation 30 qui permet de séparer l'entrée du fluide de la sortie du fluide. 25 Cet élément 30 de séparation est disposé dans le conduit 20 du circuit de refroidissement, perpendiculairement aux parois du conduit 20 de façon à pouvoir le fermer en partie. Cet élément 30 est disposé entre l'entrée 101 et la sortie 102 du fluide de refroidissement. 3044711 6 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 30 obture en partie le conduit 20 du circuit de refroidissement 10. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 30 obture totalement le conduit 20 du circuit de refroidissement 10. Cela permet de séparer totalement le fluide 5 qui entre 21 dans le circuit, du fluide qui ressort 22 du circuit. 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 10 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. 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 15 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 moteur électrique (5) commandé par un ensemble électronique (9), et comportant un circuit (10) de refroidissement avec une entrée de fluide de refroidissement et une sortie de fluide de refroidissement, caractérisé en ce que rentrée (101) de fluide de refroidissement et la sortie (102) de fluide de refroidissement sont formés en une seule pièce (100). 2. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel I pièce (100) d'entrée-sortie est indépendante du reste du circuit de refroidissement. 3. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel la pièce (100) d'entrée-sortie est formée d'une seule pièce avec le circuit de refroidissement. 4. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 3, dans lequel la pièce (100) d'entrée-sortie comporte un élément de séparation (30) qui permet de séparer l'entrée du fluide de la sortie du fluide. 5. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 ou 4, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est au moins en deux parties. 6. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est disposé autour du moteur électrique (5). 7. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 6, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. 8. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 7, dans lequel le moteur électrique (5) est un moteur à aimant permanent. 9. Utilisation du compresseur électrique (1) selon une des revendications précédentes dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.