Brevet FR3117285A1 — publié le 20220610

La présente invention concerne un ensemble (1) électronique comportant au moins un convertisseur de tension (40) et au moins un condensateur (20), le convertisseur de tension (40) comportant au moins un module de puissance (10) connecté au condensateur (20) par un élément connecteur (50), le connecteur (50) étant en contact par une première extrémité (61) avec le module de puissance (10) et par une deuxième extrémité (62) avec le condensateur (20), l’élément connecteur (50) étant un élément du module de puissance (10). Figure pour l’abrégé : Fig. 3. Ensemble électronique comportant une connexion améliorée La présente invention concerne un ensemble électronique d’une machine électrique d’un véhicule automobile, par exemple une machine électrique tournante, et plus particulièrement un ensemble électronique comportant au moins un module de puissance et des éléments électroniques. Plus particulièrement, l’invention trouve des applications dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les générateurs, alternateurs, les alterno-démarreurs, dont les tensions sont comprises entre 10 et 60V, et par exemple sont égales ou supérieures à 48V. L’ensemble électronique comporte habituellement au moins un module de puissance connecté à par exemple un condensateur. La connexion se fait via une ou plusieurs barres omnibus soudées au fil conducteur du module de puissance. L’inconvénient d’une telle configuration provient du fait que la soudure entre le fil conducteur du module de puissance et la barre omnibus exige un passage d’outil de grande taille ce qui nécessite l’éloignement des condensateurs des puces du module de puissance. Cet éloignement provoque des inductances parasite qui augmente la tension VDS et diminue l’efficacité et la fiabilité de l’ensemble électronique et de la machine électrique comportant cet 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 ensemble électronique dont les connexions sont optimisées. Pour cela la présente invention propose un ensemble électronique comportant au moins un convertisseur de tension et au moins un condensateur, le convertisseur de tension comportant au moins un module de puissance au condensateur par un élément connecteur, le connecteur étant en contact par une première extrémité avec le module de puissance et par une deuxième extrémité avec le condensateur, l’élément connecteur étant un élément du module de puissance. Une telle configuration permet de mettre le condensateur au plus proche du module de puissance et de baisser les surtensions lors des commutations. Cette configuration permet également d’avoir un produit le plus compact possible car la suppression de la soudure classique fait qu’il n’est alors pas nécessaire d’intégrer un outillage d’assemblage dans cette zone sensible. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément connecteur est formé par 3 connecteurs en cuivre. Selon un mode de réalisation de l’invention, la longueur de l’élément connecteur est déterminée de façon à assurer le contact entre le module de puissance et le condensateur. Selon un mode de réalisation de l’invention, le convertisseur de tension comporte 3 modules de puissances. Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion entre le connecteur et le condensateur est réalisée par une soudure. L’invention concerne également un ensemble électrique comportant une machine électrique et un ensemble électronique selon l’invention. L’invention concerne également l’utilisation de l’ensemble électronique selon l’invention dans un véhicule automobile. 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: - la est une représentation schématique d’un système électrique selon un mode de réalisation l'invention, - la est une vue de dessus d’un mode de réalisation d’un ensemble électronique selon l'invention, - la est une vue de dessus d’une partie d’un mode de réalisation d’un ensemble électronique selon l'invention, - la est une vue d’une partie d’un mode de réalisation d’un ensemble électronique selon l'invention. La représente, un système électrique 100 mettant en œuvre l’invention . Le système électrique 100 est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile. Le système électrique 100 comporte tout d’abord une source d’alimentation électrique 2 conçue pour délivrer une tension continue U, par exemple comprise entre 20 V et 100 V, par exemple 48 V. La source d’alimentation électrique 2 comporte par exemple une batterie. Le système électrique 100 comporte une machine électrique 30 comportant plusieurs phases (non représentées) destinées à présenter des tensions de phase respectives et un ensemble électronique 1. L’ensemble électronique 1 comporte un convertisseur de tension 40 et au moins un condensateur. Le convertisseur 40 de tension est connecté 41, 42 entre la source d’alimentation électrique 2 via des condensateurs 20 et la machine électrique 30 pour effectuer une conversion entre la tension continue U et les tensions de phase. Le convertisseur de tension 40 comporte au moins un module de puissance 10. Selon un mode de réalisation de l’invention, le convertisseur comporte 3 modules de puissances 10 Dans l’exemple décrit , le convertisseur de tension 40 comporte trois modules de puissance 10. Dans le cadre de l’invention le terme convertisseur englobe les onduleurs. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module de puissance 10 est composé d’une carte 12 de circuits imprimés (PCB), dans laquelle est intégré une puce 11 électronique du type par exemple Mosfet disposé sur une grille 13 de connexion, et une pièce en cuivre du type connecteur. Dans le cadre de l’invention, le module de puissance 10 est connecté à au moins un condensateur 20 par un élément connecteur 50, illustré . Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément connecteur 50 est un élément du module de puissance 10, c’est-à-dire qu’il appartient au module de puissance 10. Plus précisément, l‘élément connecteur est la pièce en cuivre du module de puissance 10. Ainsi, c’est le module de puissance 10 qui se prolonge jusqu’au condensateur 20 et joue le rôle de connecteur 50 pour permettre la connexion. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément connecteur 50 est formé par 3 connecteurs 51’, 51, 52 en cuivre. Dans le cadre de l’invention, les connecteurs 51’, 51, 52 sont en contact par une première extrémité 61 avec le module de puissance 10 et par une deuxième extrémité 62 avec le condensateur 20. Selon un mode de réalisation de l’invention, les connecteurs 51’, 51, 52 sont en contact direct par une première extrémité 61 avec le module de puissance 10 et par une deuxième extrémité 62 avec le condensateur 20 Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion entre le connecteur 50 et le condensateur 20 est réalisée par une soudure 60. Les connecteurs 51, 51’, 52 sont soudés directement au condensateur 20. Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion entre le connecteur 50 et le condensateur 20 est réalisée par un crochet 70 illustré . Le crochet est en forme de U dans lequel est disposé un élément de type picot 211, 212 formé à partir du condensateur 20. Selon un mode de réalisation de l’invention, le condensateur 20 comporte 3 picots 211, 212, un picot 211 pour la connexion positive et 2 picots 212 pour la connexion négative. La longueur des connecteurs 51’, 51, 52 est déterminée de façon à assurer le contact entre le module de puissance et le condensateur 20, et de façon à limiter les inductance parasite entre la puce 11 du module de puissance 40 et le condensateur 20. En effet, le fait de réaliser la soudure directement avec le connecteur 51’, 51, 52 sur le condensateur évite l’utilisation d’outil dans cette zone, et permet donc de rapprocher le condensateur de la puce 11. Selon un mode de réalisation de l’invention, la forme des connecteurs 51’, 51, 52 est définie pour permettre une connexion efficace entre le module de puissance 10 et le condensateur 20 Dans le cadre de l’invention, les connecteurs 51’, 51, 52 sont en cuivre. Selon un mode de réalisation de l’invention, deux connecteurs 51’, 51 sont des bornes positives et un connecteur 52 est une borne négative. Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine électrique 30 a à la fois une fonction d’alternateur et de moteur électrique. Plus précisément, la machine électrique 30 est intégrée dans un véhicule automobile comportant un moteur thermique (non représenté) présentant un axe de sortie auquel la machine électrique 30 est reliée par une courroie (non représentée). Le moteur thermique est destiné à entraîner des roues du véhicule automobile par l’intermédiaire de son axe de sortie. Ainsi, en fonctionnement comme alternateur, la machine électrique fournit de l’énergie électrique en direction de la source d’alimentation électrique 2 à partir de la rotation de l’axe de sortie. Le convertisseur de tension 40 fonctionne alors comme redresseur. En fonctionnement comme moteur électrique, la machine électrique entraîne l’arbre de sortie (en complément ou bien à la place du moteur thermique). Le convertisseur de tension 40 fonctionne alors comme onduleur. La machine électrique 30 est par exemple localisée dans une boîte de vitesses ou bien dans un embrayage du véhicule automobile ou bien en lieu et place de l’alternateur. L’invention concerne également l’utilisation l’ensemble 10 électrique selon l’invention dans un véhicule thermique, électrique ou hybride 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. Ensemble (1) électronique comportant au moins un convertisseur de tension (40) et au moins un condensateur (20), le convertisseur de tension (40) comportant au moins un module de puissance (10) connecté au condensateur (20) par un élément connecteur (50), le connecteur (50) étant en contact par une première extrémité (61) avec le module de puissance (40) et par une deuxième extrémité (62) avec le condensateur (20) caractérisé en ce que l’élément connecteur (50) est un élément du module de puissance (10). Ensemble (1) électronique selon la revendication 1, dans lequel l’élément connecteur (50) est formé par 3 connecteurs (51’, 51, 52) en cuivre. Ensemble (1) électronique selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel la longueur de l’élément connecteur (50) est déterminée de façon à assurer le contact entre le module de puissance (10) et le condensateur (20). Ensemble (1) électronique selon une des revendications 1 à 3, dans lequel le convertisseur de tension (40) comporte 3 modules de puissances (10). Ensemble (1) électronique selon une des revendications 1 à 4, dans lequel la connexion entre le connecteur (50) et le condensateur (20) est réalisée par une soudure (60). Ensemble électrique (100) comportant une machine électrique (30) et un ensemble électronique (1) selon une des revendications1 à 5. Utilisation de l’ensemble (1) électronique selon une des revendications 1 à 5 dans un véhicule automobile.