Brevet FR3098081A1 — publié le 20210101

Description Titre de l'invention : Circuit de refroidissement pour logement électronique avec module de puissance [0001] La présente invention concerne le refroidissement de l'ensemble électronique du moteur électrique d'un véhicule automobile électrique ou hybride. [0002] L'ensemble électronique comporte au moins un module de puissance dont la tem- pérature s'élève lors de son fonctionnement. La valeur de l'élévation de cette température est liée au dimensionnement du module de puissance. Plus les dimensions sont importantes, plus la température augmente. Cette ensemble est disposé dans un logement électronique. [0003] L'augmentation de température va créer des dommages importants au niveau du module dc puissance lui-même et au niveau des autres éléments de l'ensemble électronique. [0004] Pour limiter ces effets thermiques, il est connu d'utiliser un circuit de refroidissement du logement électronique. Le circuit de refroidissement est disposé sous le power module et comporte sur la surface interne du circuit des excroissances qui permettent d'augmenter la surface d'échange. Cette solution augmente ainsi la surface d'échange et crée de la turbulence dans l'écoulement du liquide de refroidissement cc qui augmente le coefficient de Reynolds et donc augmente l'échange thermique avec le liquide refroidissement. [0005] Un problème avec ce type dc circuit de refroidissement provient du fait qu'une grande partie du fluide de refroidissement suit la paroi interne extérieure et ne va donc pas vers les excroissances, l'effet de ces dernières et donc minimisé. [0006] La présente invention a donc pour objet dc pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un circuit d'eau comportant des bossages internes dont la configuration améliore les échanges thermiques, et par conséquent limite les dommages dus aux effets thermiques, c'est à dire baisse la température. [0007] Pour cela la présente invention propose un ensemble électronique comportant un logement électronique et un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit de refroidissement comportant sur sa surface interne des excroissances, le circuit de refroidissement comportant également au moins un bossage interne. [0008] Selon un mode de réalisation de l'invention, le bossage est disposé sur une face adjacente ou en continuité d'une face où sont disposées les excroissances. [0009] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble comporte au moins deux bossages. 2 [0010] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble comporte un module de puissance. [0011] Selon un mode de réalisation de l'invention les bossages sont disposés sous le module de puissance. [0012] Selon un mode de réalisation de l'invention les bossages sont disposés tout le long du circuit de refroidissement. [0013] Selon un mode de réalisation de l'invention, le nombre et la taille des bossages sont définis en fonction de la taille du circuit de refroidissement. [0014] Selon un mode de réalisation de l'invention, le nombre et la taille des excroissances et des bossages sont définis de façon à permettre une turbulence optimale du fluide de refroidissement. [0015] L'invention concerne également l'utilisation de l'ensemble selon l'invention dans un véhicule électrique ou hybride. [0016] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et ap- paraîtront 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: [0017] - la [fig.1] est une représentation schématique d'une vue en coupe d'un logement électronique avec circuit de refroidissement sans liquide de refroidissement selon l'invention, [0018] - la [fig.2] est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie d'un circuit de refroidissement avec liquide de refroidissement selon l'invention, [0019] - la [fig.3] est une représentation schématique d'une vue en coupe transversale d'un circuit de refroidissement selon l'invention, [0020] - la [fig.4] est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un circuit de refroidissement selon l'invention illustrant une disposition possible des bossages internes, [0021] . - la [fig.5] est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un circuit de refroidissement selon l'invention illustrant une disposition possible des excroissances selon l'invention. [0022] La [fig.1] illustre un ensemble 100 électronique comportant un logement 1 élec- tronique avec un circuit 2 de refroidissement selon l'invention. [0023] Le logement 1 électronique comprend au moins un module 3 de puissance, illustré figure 3, connecté à un circuit imprimé. Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement 1 électronique comprend des composants 5 de l'électronique de puissance. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le logement 1 électronique comprend des composants de l'électronique de commande. [0024] Comme illustré [fig.3], le module de puissance 10 est disposé sur une surface de support 4, du logement 1 électronique, en contact avec le circuit 2 de refroidissement. 3 [0025] Le circuit 2 de refroidissement est ainsi disposé de façon à permettre le refroi- dissement des composants électroniques et plus particulièrement du module 3 de puissance. [0026] Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 2 de refroidissement est circulaire. [0027] Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 2 de refroidissement est en forme de parallélépipède. [0028] Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 2 de refroidissement est en aluminium. [0029] Le circuit 2 de refroidissement est parcouru par un fluide 6 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le fluide 6 de refroidissement est de l'eau. Selon un mode de réalisation de l'invention, le fluide 6 de refroidissement est un mélange eau-glycol. [0030] Le circuit 2 de refroidissement comporte sur sa surface 22 interne des excroissances 21 également appelés picots. La surface 22 interne est définie par la surface du circuit 2 en contact avec le fluide 6 de refroidissement. [0031] Les excroissances 21 sont disposées de façon à générer des turbulences au sein du liquide 6 de refroidissement. Les excroissances 21 sont disposées sur la face 25 en contact avec la surface 4 support du logement 1. [0032] Dans le cadre de l'invention, la surface 22 interne du circuit 2 de refroidissement comporte au moins un bossage 23, illustré [fig.1] [Fig. 2] [Fig. 3] et [Fig. 4] sur la face 24 externe de la surface interne. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 2 comporte au moins deux bossages 23. [0033] La face 24 externe est définie par la face adjacente ou en continuité de la face 25 où sont disposées les excroissances 21. [0034] Les bossages 23 sont ainsi disposés sur l'extérieur de la trajectoire du fluide afin de forcer l'eau à turbuler et à aller échanger avec les picots principaux comme illustré [fig.2] et [Fig. 4]. Les bossages permettent de décoller le fluide de refroidissement des surfaces du circuit 2 de refroidissement. [0035] En effet, ces bossages 23 perturbent l'écoulement afin d'augmenter le coefficient de Reynolds et optimisent alors l'échange de chaleur des excroissances qui sont sous le module de puissance. [0036] Selon un mode de réalisation de l'invention, les bossages 23 sont formés directement à partir de la paroi du circuit 2 de refroidissement. [0037] Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 2 de refroidissement comporte des demi-excroissances 26 formées à partir de la face 25 en contact avec la surface 4 support du logement 1 et se prolongeant sur la face 24 adjacente. [0038] Selon un mode de réalisation de l'invention illustré [fig.5], les excroissances 21 et les demi-excroissances sont disposées en quinconce afin de forcer le fluide à faire des zigzag, à slalomer entre les excroissances 21 et les demi-excroissances 26. Le fait de slalomer permet d'améliorer l'échange. [0039] Selon un mode de réalisation de l'invention, les bossages sont disposés sur une partie du circuit ou tout le long du circuit 2 de refroidissement. [0040] Selon un mode de réalisation de l'invention, les bossages sont disposés sous le module 3 de puissance. [0041] Le nombre et la taille des bossages 23 sont définis en fonction de la taille du circuit 2 de refroidissement. [0042] Le nombre et la taille des excroissances 21 sont définis en fonction de la taille du circuit 2 de refroidissement. [0043] Le nombre et la taille des excroissances 21 et des bossages 23 sont définis de façon à permettre une turbulence optimale du fluide de refroidissement. [0044] 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. 5 REVENDICATIONS[Revendication 1] Ensemble (100) électronique comportant un logement (1) électronique et un circuit (2) de refroidissement dans lequel circule un fluide (6) de refroidissement, le circuit (2) de refroidissement comportant sur sa surface (22) interne des excroissances (21), caractérisé en ce que le circuit de refroidissement (2) comporte également au moins un bossage (23) interne. [Revendication 2] Ensemble (100) électronique selon la revendication 1 dans lequel le bossage est disposé sur une face (24) adjacente ou en continuité d'une face (25) où sont disposées les excroissances (21). [Revendication 3] Ensemble (100) électronique selon la revendication 1 ou 2 comportant au moins deux bossages. [Revendication 4] Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 3 comportant un module de puissance (3). [Revendication 5] Ensemble (100) électronique selon la revendication 4, dans lequel les bossages sont disposés sous le module 3 de puissance. [Revendication 6] Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 5, dans lequel les bossages sont disposés tout le long du circuit (2) de refroidissement. [Revendication 7] Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 6, dans lequel le nombre et la taille des excroissances (21) et des bossages (23) sont définis de façon à permettre une turbulence optimale du fluide (6) de refroidissement. [Revendication 8] Utilisation de l'ensemble (100) selon une des revendications 1 à? dans un véhicule électrique ou hybride.