Brevet FR3139045A1 — publié le 20240301

L'invention concerne un dispositif de refroidissement des composants électriques (M, C) d’un véhicule automobile équipé d’un circuit de climatisation (A) alimenté en fluide réfrigérant par un compresseur (3) couplé à une pompe (4) via des conduites (5), lesdits composants étant logés dans un carter (1) renfermant un réseau de tubulures internes, caractérisé en ce que le réseau de tubulures hydrauliques est raccordé au circuit de climatisation (A) du véhicule. Figure 2 DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT Des composants Électriques de la motorisation D’un vÉhicule automobile L'invention concerne, de façon générale, le domaine du refroidissement des composants électriques embarqués dans les véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, à un dispositif perfectionné de refroidissement des composants de la motorisation électrique de ce véhicule. De manière générale, un bon fonctionnement et une longue durée d’autonomie des composants électriques nécessitent la maîtrise de leur température. A titre d’exemple, pour une machine électrique destinée à la motorisation d’un véhicule, la température optimale se situe entre 25°C et 80°C. Les dispositifs de refroidissement traditionnels intègrent des circuits hydrauliques fonctionnant en boucle et comprenant, notamment, une pompe et un réseau de tuyaux destinés à acheminer le liquide chaud issu des composants électriques à refroidir (machine électrique, chargeur, …) vers un radiateur ou un échangeur pour le débarrasser de ses calories avant de le retourner à ces composants. Le cas échéant, des moyens aérauliques (ventilateurs, …) assurent un refroidissement complémentaire de l’environnement de ces composants. Un tel système est proposé, notamment, dans le brevet DE-C2-4300401 qui décrit un moteur électrique ayant une ouverture dans le carter à proximité du collecteur pour permettre l’entrée d’un flux d’air de refroidissement. Cependant, les dispositifs et systèmes connus de refroidissement ne sont pas satisfaisants car ils comprennent des circuits hydrauliques et/ou aérauliques complexes et encombrants constitués de nombreux tuyaux. En outre, du fait de leur dimensions, ces circuits contiennent ou transportent un volume important de fluide de refroidissement dont la circulation nécessite une ou plusieurs pompes de forte puissance. Dans ce contexte, l’invention a cherché une solution qui, dans son aspect le plus général, permette de résoudre les problèmes techniques posés par les dispositifs de refroidissement antérieurs en simplifiant la structure de ces dispositifs de refroidissement en l’intégrant dans tout ou partie du circuit de climatisation du véhicule. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de refroidissement des composants électriques d’un véhicule automobile équipé d’un circuit de climatisation alimenté en fluide réfrigérant par un compresseur couplé à une pompe via des conduites, lesdits composants étant logés dans un carter renfermant un réseau de tubulures internes, caractérisé en ce que le réseau de tubulures internes est raccordé au circuit de climatisation du véhicule. Selon une caractéristique avantageuse du dispositif de refroidissement de l’invention, le réseau de tubulures internes est directement intégré au circuit de climatisation et alimenté en fluide réfrigérant par le compresseur. De préférence, le réseau de tubulures du carter est raccordé en ligne aux conduites extérieures du circuit de climatisation. Un autre objet de l’invention est une utilisation du dispositif défini ci-dessus pour le refroidissement de la machine électrique et du chargeur de la motorisation des véhicules électriques et hybrides. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile dont la motorisation comprend une machine électrique associée à un chargeur, caractérisé en ce qu’il est équipé d’un dispositif tel que défini ci-dessus pour le refroidissement de sa motorisation. Ainsi, dans son principe, l’invention propose un perfectionnement et une simplification des dispositifs de refroidissement antérieurs en s’affranchissant des moyens hydrauliques traditionnels qui assuraient jusqu’à présent le refroidissement des composants électriques de la motorisation ou en intégrant partiellement ces moyens à l’intérieur du carter au sein du circuit de climatisation. Ainsi, par sa compacité, le dispositif de refroidissement de l’invention offre un gain de place significatif sous le capot du véhicule. En outre, l’invention contribue à améliorer l’efficacité du refroidissement par un pilotage plus fin des températures des composants électriques essentiels et, en particulier, de la machine électrique et du chargeur. Enfin, l’invention permet d’augmenter l’autonomie du véhicule tout en apportant une économie substantielle à la fois par une réduction globale de la diversité des pièces du circuit de refroidissement et par une meilleure ergonomie au montage du fait de l’absence de bridage des conduits et de la livraison du dispositif sous forme préalablement assemblée. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : est une vue représentant un dispositif de refroidissement traditionnel. est une vue représentant un mode de réalisation préférentiel du dispositif de refroidissement de l’invention. est une vue schématique de la structure du dispositif de refroidissement de l’invention. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Naturellement, les modes de réalisation de l’invention illustrés schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le domaine général du refroidissement des composants électriques embarqués dans les véhicules automobiles électriques et hybrides et s’intéresse, plus particulièrement, à un perfectionnement visant à simplifier la structure du dispositif de refroidissement de leur machine électrique et de son chargeur en le combinant et en l’intégrant au circuit de climatisation équipant déjà ces véhicules. De manière connue et comme illustré par la , les composants de la motorisation électrique des véhicules automobiles (machine M et chargeur C embarqué dit OBC) sont logés dans un carter 1. Ce carter est associé à un dispositif de refroidissement traditionnel comprenant un réseau de tubulures ou de serpentins hydrauliques (non représentés) installés à l’intérieur du carter 1 et alimentés en eau via des tuyaux extérieurs 2. Généralement, ce dispositif de refroidissement comprend, en outre, une boîte de réception de l’eau chaude sortant du carter 1, un échangeur de chaleur dans lequel l’eau chaude est refroidi (par exemple au moyen d’un flux d’air froid issu de moyens de ventilation) et une pompe assurant la circulation de l’eau dans le dispositif. Par conséquent, un tel dispositif de refroidissement comprend un grand nombre de conduites et de tubulures qui le rendent encombrant et qui contiennent un volume important d’eau nécessitant, en conséquence, une pompe de puissance et de capacité adaptées. Dans ce contexte, l’invention s’intéresse aux véhicules automobiles équipés d’un circuit A de climatisation alimenté en fluide réfrigérant par un compresseur 3 (éventuellement couplé à une pompe 4). L’invention vise à perfectionner le dispositif de refroidissement de la motorisation électrique (M, C) tel qu’il existe actuellement en modifiant sa structure pour l’intégrer au circuit de climatisation A, comme illustré par la . A cet effet et comme illustré par la , le réseau de tubulures existant à l’intérieur du carter 1 (ou un réseau de tubulures modifié selon les besoins), est raccordé en ligne aux conduites 5 du circuit A de climatisation du véhicule et intégré à ce circuit en étant alimenté, d’une part, en fluide réfrigérant par le compresseur 3 et couplé, d’autre part, à la pompe 4. Conjointement, les tuyaux extérieurs 2 d’alimentation en eau précédemment utilisés ( ) sont devenus caduques et sont donc supprimés. Dispositif de refroidissement des composants électriques (M, C) d’un véhicule automobile équipé d’un circuit de climatisation (A) alimenté en fluide réfrigérant par un compresseur (3) couplé à une pompe (4) via des conduites (5), lesdits composants étant logés dans un carter (1) renfermant un réseau de tubulures internes, caractérisé en ce que le réseau de tubulures internes est raccordé au circuit de climatisation (A) du véhicule. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau de tubulures du carter (1) est directement intégré au circuit de climatisation (A) et alimenté en fluide réfrigérant par le compresseur (3) et la pompe (4). Dispositif de refroidissement selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau de tubulures du carter (1) est raccordé en ligne aux conduites extérieures (5) du circuit de climatisation (A). Utilisation du dispositif selon l’une des revendications précédentes pour le refroidissement de la machine électrique (M) et du chargeur (C) de la motorisation des véhicules électriques et hybrides. Véhicule automobile dont la motorisation comprend une machine électrique (M) associée à un chargeur (C), caractérisé en ce qu’il est équipé d’un dispositif selon l’une des revendications précédentes pour le refroidissement de sa motorisation.