Brevet FR3128941A1 — publié le 20230512

Le système électrique (100) comporte : - un module électrique de puissance (102) comportant un radiateur (112) muni de saillies (114) de dissipation thermique ; et - une plaque froide (120) d’une boîte à fluide caloporteur (118), présentant des cavités (126) complémentaires des saillies (114) pour recevoir ces dernières. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 SYSTEME ELECTRIQUE A REFROIDISSEMENT PAR FLUIDE CALOPORTEUR, AERONEF COMPORTANT UN TEL SYSTEME ET PROCEDE DE FABRICATION D’UN TEL SYSTEME Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un système électrique à refroidissement par liquide caloporteur et un procédé de fabrication d’un tel système. Arrière-plan technologique Il est connu d’utiliser un radiateur muni de saillies de dissipation de chaleur pour refroidir un module électrique de puissance. La fixation du radiateur est par exemple réalisée par serrage mécanique, ou bien par brassage ou frittage. Le radiateur peut alors venir fermer un canal d’un système de refroidissement par fluide caloporteur, généralement un liquide comme de l’eau, de sorte que les saillies s’étendent dans le canal et soient refroidies par le contact du fluide circulant dans le canal. Un problème de ces techniques de refroidissement est de nécessiter une purge du fluide caloporteur pour le montage et la maintenance du module de puissance. Il peut ainsi être souhaité de prévoir un système électrique qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités. Il est donc proposé un système électrique d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : un module électrique de puissance comportant un radiateur muni de saillies de dissipation thermique ; et une plaque froide d’une boîte à fluide caloporteur, présentant des cavités complémentaires des saillies pour recevoir ces dernières. L’invention permet ainsi de facilement séparer le module de puissance de la boite à fluide caloporteur, du fait que le module de puissance est reçu sur la plaque froide et ne s’étend donc pas dans la boîte à fluide caloporteur. En outre, cette séparation facile est permise tout en maintenant de bonnes performances d’échange thermique grâce aux cavités prévues sur la plaque froide pour recevoir les saillies du radiateur. De façon optionnelle, du métal liquide est intercalé entre le radiateur et la plaque froide, au moins entre les saillies et les cavités. Le métal liquide améliore l’échange thermique tout en facilitant son application. En effet, par son caractère liquide, il se répand naturellement dans l’interstice entre le radiateur et la plaque froide, malgré sa forme biscornue du fait de l’imbrication des saillies dans les cavités. De façon optionnelle également, le métal liquide présente une conductivité thermique supérieure à 50 W/m⋅K. Ainsi, un bon échange thermique peut être obtenu. De façon optionnelle également, le métal liquide reste liquide entre -20°C et 150°C. Ainsi, le métal liquide est bien adapté à l’environnement d’un aéronef, dans lequel les températures de cette plage sont généralement rencontrées. De façon optionnelle également, les saillies présentent une hauteur d’au moins 1 mm, de préférence d’au moins 2 mm. Ainsi, l’échange thermique est favorisé. De façon optionnelle également, les saillies comportent des ailettes et/ou des pions. Ces formes de saillies présentent des formes complémentaires simple à réaliser dans la plaque froide. De façon optionnelle également, les saillies sont réalisées par fabrication additive. Cette méthode de fabrication est simple à mettre en œuvre et est particulièrement adaptée pour la fabrication d’ailettes et/ou de pions. De façon optionnelle également, le module électrique de puissance comporte un substrat comprenant une plaque isolante et, sur une face inférieure de la plaque isolante, une couche inférieure formant au moins en partie le radiateur. De façon optionnelle également, le système électrique comporte en outre : une pompe hydraulique ; un canal aller depuis la pompe hydraulique jusqu’à une entrée de la boîte à eau ; et un canal retour depuis une sortie de la boîte à eau jusqu’à la pompe hydraulique. Il est également proposé un aéronef comportant un système électrique selon l’invention. Il est également proposé un procédé de fabrication d’un système électrique selon l’invention, comportant : le remplissage partiel des cavités par le métal liquide ; et l’insertion des saillies dans les cavités, de sorte que les saillies poussent le métal liquide pour faire monter ce dernier dans les cavités, de préférence pour l’en faire sortir de manière à remplir un interstice présent entre le radiateur et la plaque froide, en dehors des cavités et des saillies. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue en coupe d’un système électrique selon l’invention, la est un schéma bloc d’un procédé de fabrication d’un système électrique tel que celui de la , la est une vue similaire à celle de la , illustrant une étape intermédiaire de fabrication, la est une vue similaire à celle de la , illustrant une étape intermédiaire de fabrication, et la est une photographie de différents types de saillies pouvant être utilisés. Système électrique (100) d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte : un module électrique de puissance (102) comportant un radiateur (112) muni de saillies (114) de dissipation thermique ; et une plaque froide (120) d’une boîte à fluide caloporteur (118), présentant des cavités (126) complémentaires des saillies (114) pour recevoir ces dernières. Système électrique selon la revendication 1, dans lequel du métal liquide (130) est intercalé entre le radiateur (112) et la plaque froide (120), au moins entre les saillies (114) et les cavités (126). Système électrique selon la revendication 2, dans lequel le métal liquide (130) présente une conductivité thermique supérieure à 50 W/m⋅K. Système électrique selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le métal liquide (130) reste liquide entre -20°C et 150°C. Système électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les saillies (114) présentent une hauteur d’au moins 1 mm, de préférence d’au moins 2 mm. Système électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les saillies (114) comportent des ailettes et/ou des pions. Système électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les saillies (114) sont réalisées par fabrication additive. Système électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le module électrique de puissance (102) comporte un substrat (104) comprenant une plaque isolante (106) et, sur une face inférieure de la plaque isolante (106), une couche inférieure formant au moins en partie le radiateur (112). Système électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comportant en outre : une pompe hydraulique (132) ; un canal aller (134) depuis la pompe hydraulique (132) jusqu’à une entrée de la boîte à eau (118) ; et un canal retour (136) depuis une sortie de la boîte à eau (118) jusqu’à la pompe hydraulique (132). Aéronef comportant un système électrique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9. Procédé (200) de fabrication d’un système électrique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comportant : le remplissage (204) partiel des cavités (126) par le métal liquide (130) ; et l’insertion (206) des saillies (114) dans les cavités (126), de sorte que les saillies (114) poussent le métal liquide (130) pour faire monter ce dernier dans les cavités (126), de préférence pour l’en faire sortir de manière à remplir un interstice présent entre le radiateur (112) et la plaque froide (120), en dehors des cavités (126) et des saillies (114).