Brevet FR3125179A1 — publié le 20230113

INTERCONNEXIONS MODULAIRES D’UN MOTEUR ET D’UNE ELECTRONIQUE DE PUISSANCE L’invention concerne un ensemble (1) composé d’une électronique de puissance (2) comprenant des sorties triphasées (21) et d’un moteur triphasé (3) comprenant des entrées triphasées (31), l’ensemble (1) comprend N sorties triphasées (21) et N entrées triphasées (31) avec N>1, les entrées triphasées (31) du moteur triphasé (3) sont en vis-à-vis des sorties triphasées (21) de l’électronique de puissance (2), les sorties triphasées (21) et les entrées triphasées (31) sont situées respectivement en périphérie externe de l’électronique de puissance (2) et en périphérie externe du moteur triphasé (3), la forme et le périmètre de la périphérie extérieure du moteur triphasé (3) est identique à celle de la périphérie extérieure de l’électronique de puissance (2). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 INTERCONNEXIONS MODULAIRES D’UN MOTEUR ET D’UNE ELECTRONIQUE DE PUISSANCE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des connexions de puissance. La présente invention concerne une connexion modulaire entre les sorties d’une électronique de puissance et les entrées d’un moteur triphasé. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION La limitation des émissions carbone dans le monde aéronautique pousse les industriels à se tourner vers des solutions tout électriques, le plus décarboné possible. Il faut donc optimiser la conception de ces nouveaux moteurs pour qu’ils offrent la meilleure compacité et la plus grande flexibilité face aux différents environnements que rencontrent un avion à décollage et atterrissage vertical (Vertical take-off and landing), un avion à décollage et atterrissage court (Short take-off and landing aircraft) et avions conventionnels à propulsion électrique ou hybride. Une nacelle d’avion offre peu de place et chaque élément doit être le plus optimisé possible pour gagner en masse, volume et efficacité. Classiquement, l’intégration d’une chaine de traction se décompose en plusieurs unités distinctes dont la transmission se fait par des harnais de puissance entre une électronique de puissance et un moteur. Les électroniques de puissance sont facilement intégrables à la chaine de traction car elles sont développées indépendamment les unes des autres et donc sur mesure à l’application souhaitée. Néanmoins, ces électroniques de puissance présentent plusieurs inconvénients comme le poids et l’encombrement. De plus, les électroniques de puissance pour des puissances supérieures à 200KW nécessitent des interfaces supplémentaires augmentant d’autant plus le poids, l’encombrement et la complexité de la chaine de traction. Des électroniques de puissance élevées nécessitent des harnais cuivre de très grosse gauge possédant une section supérieure à 60mm² par exemple des harnais possédant une gauge supérieure à #00 d’unité AWG (American Wire Gauge) ce qui engendre plus de perte thermique ainsi que des connectiques et des harnais volumineux. Généralement, la transition de puissance entre une électronique de puissance et un moteur machine synchrone à aimant permanent se fait par un seul onduleur triphasé. L’utilisation d’un seul onduleur triphasé augmente la section des harnais de puissance composant la chaine de traction, car une seule sortie triphasée augmente la section câble et le contact de sortie. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de diminuer le poids et l’encombrement d’une chaine de traction et plus particulièrement entre une électronique de puissance et un moteur. Un premier aspect de l’invention concerne un ensemble composé d'une électronique de puissance comprenant des sorties triphasées et d'un moteur triphasé comprenant des entrées triphasées caractérisé en ce que l'ensemble comprend N sorties triphasées et N entrées triphasées avec N>1, les entrées triphasées du moteur triphasé sont en vis-à-vis des sorties triphasées de l'électronique de puissance, les sorties triphasées et les entrées triphasées sont situées respectivement en périphérie externe de l'électronique de puissance et en périphérie externe du moteur triphasé, la forme et le périmètre de la périphérie extérieure du moteur triphasé est identique à celle de la périphérie extérieure de l'électronique de puissance. L’ensemble permet un gain d’espace et de poids par rapport à un ensemble de l’art antérieur car l’ensemble ne comporte pas de harnais de puissance particulièrement volumineux. L’ensemble comprend plus de deux sorties triphasées permettant ainsi de réduire l’encombrement en organisant de manière plus adapté les sorties triphasées par rapport à un ensemble ne comportant qu’une seule sortie triphasée. Les équipements en amont des sorties triphasées comme par exemple des onduleurs seront aussi mieux organisés. Le fait que les phases d’entrées et sorties triphasées soient situées en périphérie externe permet de facilement connecter ou déconnecter l’électronique de puissance et le moteur. Avantageusement, le moteur triphasé est monté en étoile. Avantageusement, le moteur triphasé comporte au moins trois entrées triphasées. Le fait d'avoir un moteur comportant plusieurs entrées triphasées permet d'organiser au mieux les équipements et aussi d'avoir des équipements moins volumineux, ceci permet ainsi de diminuer l'encombrement. Le fait d’avoir plusieurs entrées triphasées permet en outre de distribuer une puissance plus élevée au moteur. Avantageusement, le moteur triphasé comporte au moins six entrées triphasées. Augmenter le nombre d’entrée triphasée permet ainsi de réduire l’encombrement de chacune des entrées triphasées et aussi d’augmenter la puissance distribuée au moteur. Le moteur est connecté à deux voies de puissance. Chaque voie de puissance est connectée en parallèle à trois entrées triphasées du moteur. Ainsi, si une panne survient sur l’une des deux voies de puissance, une fourniture minimale de puissance est assurée au moteur par l’autre voie de puissance. Avantageusement, le moteur et l’électronique de puissance sont des cylindres à section circulaire. Avantageusement, les connexions entre les sorties triphasées de l’électronique de puissance et les entrées triphasées du moteur triphasé sont protégées par un carter de protection. Le carter de protection permet de protéger les connexions entre le moteur et l’électronique de puissance des chocs ou de protéger un utilisateur contre des risques d’électrocution. Avantageusement, l’électronique de puissance est composé d’onduleurs reliés aux sorties triphasées. Avantageusement, les sorties triphasées sont composées de phases de sortie et les entrées triphasées sont composées de phases d’entrée, la connexion entre les phases d’entrée et les phases de sortie est faite par une carte de filtrage pour chaque sortie et entrée triphasé. Une carte de filtrage permet de jouer un rôle d’amortisseur contre les surtensions entre l’électronique de puissance et le moteur. Avantageusement, la connexion entre les phases d’entrée et les phases de sortie est faite par une carte à commutation statique pour chaque sortie et entrée triphasé. Avantageusement, les connexions entre les phases d’entrée et les phases de sortie sont composées de bus barre, de fusible bus barre, de fusible à guillotine ou de shunt pour chaque sortie et entrée triphasé. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. est une vue en perspective d’un ensemble selon l’invention composé d’une électronique de puissance et d’un moteur triphasé. est une vue de face d’une électronique de puissance selon l’invention. est une vue en perspective de la . est une vue en perspective d’un moteur triphasé selon l‘invention. est une vue agrandie de la connexion entre l’électronique de puissance et le moteur triphasé. est une vue en perspective de la connexion entre l’électronique de puissance et le moteur triphasé établie par une carte électronique. est une vue en perspective de la connexion entre l’électronique de puissance et le moteur triphasé établie par une carte électronique protégée par une boîte de protection. Ensemble (1) composé d’une électronique de puissance (2) comprenant des sorties triphasées (21) et d’un moteur triphasé (3) comprenant des entrées triphasées (31) caractérisé en ce que l’ensemble (1) comprend N sorties triphasées (21) et N entrées triphasées (31) avec N>1, les entrées triphasées (31) du moteur triphasé (3) sont en vis-à-vis des sorties triphasées (21) de l’électronique de puissance (2), les sorties triphasées (21) et les entrées triphasées (31) sont situées respectivement en périphérie externe de l’électronique de puissance (2) et en périphérie externe du moteur triphasé (3), la forme et le périmètre de la périphérie extérieure du moteur triphasé (3) est identique à celle de la périphérie extérieure de l’électronique de puissance (2). Ensemble selon la revendication précédente caractérisée en ce que le moteur triphasé (3) est monté en étoile. Ensemble selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moteur triphasé (3) comporte au moins trois entrées triphasées (31). Ensemble selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moteur triphasé (3) comporte au moins six entrées triphasées (31). Ensemble (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisée en ce que le moteur (3) et l’électronique de puissance (2) sont des cylindres à section circulaire. Ensemble (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisée en ce que les connexions entre les sorties triphasées (21) de l’électronique de puissance (2) et les entrées triphasées (31) du moteur triphasé (3) sont protégées par un carter de protection (11). Ensemble (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisée en ce que l’électronique de puissance (2) est composé d’onduleurs reliés aux sorties triphasées (21). Ensemble (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que les sorties triphasées (21) sont composées de phases de sortie (211) et les entrées triphasées (31) sont composées de phases d’entrée (311), la connexion entre les phases d’entrée (311) et les phases de sortie (211) est faite par une carte de filtrage pour chaque sortie (21) et entrée (31) triphasé. Ensemble (1) selon l’une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la connexion entre les phases d’entrée (311) et les phases de sortie (211) est faite par une carte à commutation statique pour chaque sortie (21) et entrée (31) triphasé. Ensemble (1) selon l’une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les connexions entre les phases d’entrée (311) et les phases de sortie (211) sont composées de bus barre, de fusible bus barre, de fusible à guillotine ou de shunt pour chaque sortie (21) et entrée (31) triphasé.