Brevet FR3100671A1 — publié le 20210312

La présente invention vise un couvercle de fermeture (10) d’un circuit de refroidissement à fluide pour un équipement électrique (30), notamment d’un véhicule automobile, ledit couvercle de fermeture (10) étant en plastique et étant configuré pour fermer, en le recouvrant, un canal de circulation de fluide de refroidissement (130) dudit circuit de refroidissement. Figure de l’abrégé : Figure 3 Couvercle en plastique de fermeture d’un circuit de refroidissement à fluide, pour un équipement électrique La présente invention concerne le domaine des équipements électriques, notamment pour véhicule, en particulier pour véhicule électrique ou hybride. Plus précisément, la présente invention vise un couvercle d’un circuit de refroidissement à fluide pour équipement électrique, notamment pour convertisseur DC/DC, chargeur électrique ou onduleur, en particulier pour véhicule. Dans un équipement électrique, notamment un convertisseur DC/DC, un onduleur ou un chargeur électrique (autrement désigné un « OBC » pour On-Board Charger en anglais), on refroidit certains composants électriques par la circulation d’un fluide de refroidissement, par exemple un mélange d’eau et de glycol, voire d’huile, dans un circuit de refroidissement aménagé dans une partie du châssis de l’équipement électrique. Le circuit de refroidissement est généralement configuré pour cheminer le fluide de refroidissement à proximité des composants électriques ou d’autres éléments à refroidir, tels que des cartes électroniques par exemple. Le circuit de refroidissement est fermé par un couvercle de fermeture. Aujourd’hui, le châssis et le couvercle de fermeture, notamment pour un convertisseur DC/DC, un chargeur électrique ou un onduleur, en particulier pour véhicule, sont le plus souvent en aluminium. Notamment, un tel circuit de refroidissement peut être formé à partir de deux parties complémentaires. Dans ce cas, par exemple, un châssis et un couvercle d’un équipement électrique comprennent des portions de circuit de refroidissement complémentaires. Lesdites portions complémentaires comprennent des canaux, des parties creuses ou des parties en saillie, de sorte que le circuit de refroidissement obtenu par assemblage peut notamment s’étendre de manière « tridimensionnelle », en ce sens que le chemin suivi par le fluide de refroidissement subit des changements de direction dans trois directions non coplanaires. Autrement dit, le canal de circulation comprend alors des paliers successifs à des niveaux différents. Des « spigots » sont en outre prévus pour former des entrées / sorties de fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement. Le terme « spigot », en langue anglaise, est bien connu de l’homme du métier. Ce terme désigne un robinet ou un tube, ou plus généralement un embout de fluide, généralement mâle, permettant le passage de fluide et formant une entrée ou une sortie d’un circuit intégré à un boîtier. Associés généralement à un joint d’étanchéité, les spigots permettent ainsi l’entrée ou la sortie d’un fluide vis-à-vis d’un circuit intégré à un châssis d’un équipement électrique. Ainsi, le terme « spigot » correspond ici à un « embout de fluide » qui permet de raccorder le circuit de refroidissement à des tuyaux convoyant le fluide de refroidissement. L’étanchéité à la jonction entre des embouts d’eau et lesdits tuyaux peut être réalisée de plusieurs manières, soit par l’utilisation de joints, soit par le serrage d’un collier sur le tuyau autour dudit embout d’eau. Dans l’état de l’art, les spigots sont des éléments mécaniques distincts, fixés au châssis dans la continuité de canaux débouchant du circuit de refroidissement, pour former des entrée / sorties de fluide de refroidissement. Ces spigots coopèrent avec des joints d’étanchéité, à l’interface entre l’intérieur du circuit de refroidissement et l’extérieur du châssis dans lequel ils sont aménagés, pour assurer l’étanchéité de l’équipement électrique. On précise que l’ensemble fonctionne dans un environnement dans lequel les températures atteignent notamment - 40°C ou encore + 105°C et les débits de fluide de refroidissement sont élevés, notamment supérieurs à 8 l/s. Les tensions peuvent notamment dépasser 400 V et les intensités de courant dépasser 800 A. Les températures du fluide de refroidissement sont notamment comprises dans une plage allant de - 40°C à + 80°C. Dans un tel environnement, les canaux de circulation de fluide du circuit de refroidissement doivent garder leur facteur de forme, ce qui est compliqué par les contraintes en termes de température et en termes de sollicitations mécaniques. Vu les débits de fluide de refroidissement mis en œuvre, l’étanchéité est par ailleurs difficile à garantir. Dans ce contexte, l’invention vise l’utilisation d’un couvercle de fermeture d’un circuit de refroidissement d’un équipement électrique qui soit en plastique, obtenu par moulage, le châssis de l’équipement électrique, dans lequel est aménagé le circuit de refroidissement à fluide, étant constitué d’un autre matériau, notamment de l’aluminium ou de la fonte. En particulier, les spigots peuvent être moulés ensemble ou surmoulés avec le couvercle de fermeture en plastique. Plus précisément, l’invention a pour objet un couvercle de fermeture d’un circuit de refroidissement à fluide pour un équipement électrique, notamment d’un véhicule automobile, ledit couvercle de fermeture étant en plastique et étant configuré pour fermer, en le recouvrant, un canal de circulation de fluide de refroidissement dudit circuit de refroidissement. La présente invention permet notamment de réaliser un couvercle de fermeture moins coûteux, étant obtenu par un procédé d’injection plastique plutôt que par un procédé d’injection d’aluminium, notamment. Le couvercle de fermeture selon l’invention est en outre plus léger et permet de réaliser, selon le mode de réalisation choisi, plusieurs fonctions – étanchéité, entrée / sortie de fluide de refroidissement, etc. – par l’intermédiaire d’un nombre réduit de pièces, notamment au moyen d’une pièce unique, à savoir ledit couvercle de fermeture. Selon un mode de réalisation, ledit couvercle de fermeture présente une face côté eau et une face opposée, la face opposée présentant un agencement de nervures configurées pour renforcer mécaniquement des portions du circuit de refroidissement. Selon un mode de réalisation, ledit couvercle de fermeture présente une épaisseur qui est définie en fonction de fourchettes de valeurs prédéfinie respectivement pour la pression et pour la température du fluide de refroidissement destiné à circuler dans le canal de circulation de fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation, lesdites nervures présentent une épaisseur comprise entre 0,3 fois et 1 fois l’épaisseur du couvercle de fermeture. Selon un mode de réalisation, des portions du couvercle de fermeture destinées à être fixées mécaniquement au châssis, de part et d’autre du canal de circulation de fluide de refroidissement, sont reliées par des premières nervures, des secondes nervures, sensiblement transversales auxdites premières nervures, reliant lesdites premières nervures à une bordure du couvercle de fermeture, de chaque côté desdites premières nervures, respectivement. Selon un mode de réalisation, le couvercle de fermeture intègre en outre au moins un embout de fluide d’entrée et/ou de sortie de fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un embout de fluide d’entrée et/ou de sortie de fluide de refroidissement est moulé dans la masse du couvercle de fermeture, formant une seule pièce homogène en matière. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un embout de fluide d’entrée ou de sortie de fluide de refroidissement est formé d’un élément mécanique, notamment en métal, intégré dans le couvercle de fermeture par surmoulage. Selon un mode de réalisation, le couvercle de fermeture comprend en outre au moins deux embouts de fluide d’entrée et/ou de sortie de fluide de refroidissement dont un embout d’entrée de fluide de refroidissement du circuit de refroidissement et un embout de sortie de fluide de refroidissement du circuit de refroidissement. Selon un mode de réalisation, le couvercle de fermeture comprend en outre au moins un insert métallique, dont au moins une plaque ayant une fonction de dissipateur thermique ou au moins un fût creux fileté destiné à recevoir une vis de fixation du couvercle de fermeture. L’invention vise également un équipement électrique, comprenant un châssis, notamment en aluminium ou en fonte, dans la masse duquel est aménagé un canal de circulation de fluide de refroidissement formant un circuit de refroidissement à fluide, ledit équipement électrique comprenant un couvercle de fermeture du circuit de refroidissement à fluide tel que brièvement décrit ci-dessus. Selon un mode de réalisation, ledit équipement électrique est un convertisseur de tension DC/DC ou un onduleur ou un chargeur électrique. Selon un mode de réalisation, ledit canal de circulation de fluide de refroidissement est aménagé dans le châssis. Selon un mode de réalisation, le couvercle de fermeture présente une épaisseur comprise entre 2 mm et 4 mm, notamment égale à environ 3,5 mm, et le canal de circulation de fluide de refroidissement présente une section ayant une surface environ égale à 200 mm², dans lequel est destiné à circuler le fluide de refroidissement à une pression d’environ 3,5 bars absolu et à une température comprise entre - 40° C et + 80° C. Selon un mode de réalisation, le circuit de refroidissement comprend une première portion et une deuxième portion, lesdites première et deuxième portions du circuit de refroidissement étant complémentaires et étant formées respectivement dans le châssis et dans le couvercle de fermeture, ladite première portion comprenant au moins une partie creuse et ladite deuxième portion comprenant au moins une partie en saillie, lesdites parties creuses et en saillie étant configurées pour s’emboîter l’une dans l’autre de manière à former des paliers du circuit de refroidissement situés à des niveaux différents agencés successivement l’un après l’autre le long dudit circuit de refroidissement. Selon un mode de réalisation, ladite au moins une partie creuse et ladite au moins une partie en saillie sont configurées pour s’emboîter l’une dans l’autre grâce à un jeu fonctionnel permettant l’imbrication desdites parties creuse et en saillie. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels : est une représentation schématique d’un châssis d’un équipement électrique, destiné à recevoir un couvercle de fermeture selon l’invention ; est une représentation schématique d’un équipement électrique formé d’un châssis tel que représenté sur la figure 1 et d’un exemple de couvercle de fermeture selon l’invention ; est une représentation schématique d’un exemple de couvercle de fermeture selon l’invention, vu par sa face opposée au fluide de refroidissement ; est une représentation schématique du même exemple de couvercle de fermeture selon l’invention, vu par sa face côté fluide de refroidissement ; est une représentation schématique du même exemple de couvercle de fermeture selon l’invention, vu de profil. Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour permettre de mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Couvercle de fermeture (10) d’un circuit de refroidissement à fluide pour un équipement électrique (30), notamment d’un véhicule automobile, ledit couvercle de fermeture (10) étant en plastique et étant configuré pour fermer, en le recouvrant, un canal de circulation de fluide de refroidissement (130) dudit circuit de refroidissement. Couvercle de fermeture (10) selon la revendication 1, ledit couvercle de fermeture (10) présentant une face côté eau (101) et une face opposée (102), la face opposée (102) présentant un agencement de nervures (11A, 11B) configurées pour renforcer mécaniquement des portions du circuit de refroidissement. Couvercle de fermeture (10) selon la revendication 2, ledit couvercle de fermeture (10) présentant une épaisseur qui est définie en fonction de fourchettes de valeurs prédéfinie respectivement pour la pression et pour la température du fluide de refroidissement destiné à circuler dans le canal de circulation de fluide de refroidissement (130). Couvercle de fermeture (10) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel lesdites nervures (11A, 11B) présentent une épaisseur comprise entre 0,3 fois et 1 fois l’épaisseur du couvercle de fermeture (10). Couvercle de fermeture (10) selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel des portions du couvercle de fermeture (10) destinées à être fixées mécaniquement au châssis (20), de part et d’autre du canal de circulation de fluide de refroidissement (130), sont reliées par des premières nervures (11A), des secondes nervures (11B), sensiblement transversales auxdites premières nervures (11A), reliant lesdites premières nervures (11A) à une bordure du couvercle de fermeture (10), de chaque côté desdites premières nervures (11A), respectivement. Couvercle de fermeture (10) selon l’une des revendications 1 à 5, intégrant au moins un embout de fluide (12) d’entrée et/ou de sortie de fluide de refroidissement. Couvercle de fermeture (10) selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins un insert métallique, dont au moins une plaque ayant une fonction de dissipateur thermique ou au moins un fût creux fileté destiné à recevoir une vis de fixation du couvercle de fermeture (10). Equipement électrique (30), notamment un convertisseur de tension DC/DC ou un onduleur ou un chargeur électrique, comprenant un châssis (20), notamment en aluminium ou en fonte, dans la masse duquel est aménagé un canal de circulation de fluide de refroidissement (130) formant un circuit de refroidissement à fluide, ledit équipement électrique (30) comprenant un couvercle de fermeture (10) du circuit de refroidissement à fluide selon l’une des revendications précédentes. Equipement électrique (30) selon la revendication 8, dans lequel le couvercle de fermeture (10) présente une épaisseur comprise entre 2 mm et 4 mm, notamment égale à environ 3,5 mm, et le canal de circulation de fluide de refroidissement (130) présente une section ayant une surface environ égale à 200 mm², dans lequel est destiné à circuler le fluide de refroidissement à une pression d’environ 3,5 bars absolu et à une température comprise entre - 40° C et + 80° C. Equipement électrique (30) selon l’une des revendications 8 à 9, dans lequel le circuit de refroidissement comprend une première portion et une deuxième portion, lesdites première et deuxième portions du circuit de refroidissement étant complémentaires et étant formées respectivement dans le châssis (20) et dans le couvercle de fermeture (10), ladite première portion comprenant au moins une partie creuse (133) et ladite deuxième portion comprenant au moins une partie en saillie (132), lesdites parties creuses et en saillie étant configurées pour s’emboîter l’une dans l’autre de manière à former des paliers du circuit de refroidissement situés à des niveaux différents agencés successivement l’un après l’autre le long dudit circuit de refroidissement.