Brevet FR3144450A1 — publié le 20240628

La présente invention vise un onduleur (1), comprenant : un module capacitif (2) ; un premier module de puissance (3a) relié au module capacitif (2) par une connexion à courant continu (4a) et comprenant une connexion à courant alternatif (5a) disposée d’un côté opposé du premier module de puissance (3a) ; au moins une première carte électronique de puissance (8) reliée électriquement au premier module de puissance (3a) et s’étendant parallèlement au premier module de puissance (3a); une carte électronique de contrôle (7) reliée électriquement à la carte électronique de puissance (8) et s’étendant parallèlement à la carte électronique de puissance (8) ; l’onduleur (1) étant caractérisé en ce que la connexion à courant alternatif (5a) du premier module de puissance (3a) s’étend parallèlement entre la carte électronique de puissance (8) et la carte électronique de contrôle (7). Figure de l’abrégé : Figure 4 Onduleur pour machine électrique La présente invention concerne les équipements électriques tels que les onduleurs, munis de modules de puissance et associés à une machine électrique, par exemple un moteur de véhicule électrique ou hybride. ETAT DE LA TECHNIQUE Comme cela est connu, un véhicule automobile électrique ou hybride comprend un système de motorisation électrique alimenté par une batterie d’alimentation haute tension, généralement supérieur à 100V, via un réseau électrique embarqué haute tension et une pluralité d’équipements électriques auxiliaires alimentés par une batterie d’alimentation basse tension via un réseau électrique embarqué basse tension. La batterie d’alimentation haute tension assure une fonction d’alimentation en énergie du système de motorisation électrique permettant la propulsion du véhicule. Plus précisément, afin de commander la machine électrique entrainant les roues du véhicule, il est connu d’utiliser un onduleur permettant de convertir la tension continue fournie par la batterie d’alimentation haute tension en une ou plusieurs tensions de commande alternatives, par exemple sinusoïdales. Il est également connu d’intégrer au sein de l’onduleur un dispositif de filtrage capacitif dénommé capacité de liaison ou « DC-link capacitor » pour l’homme du métier, ayant notamment pour fonction la stabilisation de la tension fournie au composant d’électronique de puissance actif de l’onduleur, en particulier un module de puissance alimentant en énergie électrique la machine électrique. Dans le cadre de véhicules électroniques ou hybrides nécessitant des niveaux élevés de puissance, par exemple un véhicule utilitaire, il est connu d’alimenter une machine électrique par l’intermédiaire de plusieurs modules de puissances, généralement deux modules de puissances délivrant chacun un courant électrique triphasé. Cette architecture peut alors utiliser deux capacités de liaison, chacune étant reliée à un module de puissance. Dans les onduleurs connus comprenant au moins un module de puissance, le connecteur électrique destiné à alimenter des phases de la machine électrique s’étend principalement dans une direction verticale par rapport au module capacitif ou par rapport au module de puissance vers une sortie de l’onduleur. Ce connecteur est généralement, situé d’un autre côté du module de puissance qu’un connecteur électrique reliant le module capacitif au module de puissance. Le connecteur électrique est alors relié aux phases de la machine électrique selon une architecture spécifique occupant un encombrement longitudinal important dans l’onduleur, et les agencements dans lesquels se trouve d’un même côté du module de puissance le connecteur électrique reliant le module capacitif au module de puissance et les sorties de l’onduleur vers la machine électrique ne sont pas réalisables. En outre, le refroidissement d’un tel connecteur électrique n’est pas optimal, ce qui peut aboutir à des pertes énergétiques conséquentes. L’invention vise à résoudre les inconvénients de l’état la technique en proposant une architecture d’onduleur simplifiée, au coût réduit et aux performances améliorées. PRESENTATION DE L’INVENTION Plus précisément, l’invention a pour objet un onduleur, notamment configuré pour être embarqué dans un véhicule automobile, comprenant : un module capacitif ; au moins un premier module de puissance relié au module capacitif par une connexion à courant continu et comprenant une connexion à courant alternatif configurée pour permettre la circulation d’un courant électrique entre le module capacitif et une machine électrique à courant alternatif, la connexion à courant alternatif étant disposée d’un côté opposé du premier module de puissance par rapport à la première connexion à courant continu ; au moins une première carte électronique de puissance reliée électriquement au premier module de puissance et s’étendant parallèlement au premier module de puissance ; une carte électronique de contrôle reliée électriquement à la carte électronique de puissance et s’étendant parallèlement à la carte électronique de puissance; l’onduleur étant caractérisé en ce que la connexion à courant alternatif du premier module de puissance s’étend parallèlement entre la carte électronique de puissance et la carte électronique de contrôle. Grâce à une telle combinaison de caractéristiques, un tel onduleur permet d’augmenter le nombre de configurations possibles pour une architecture de l’onduleur, en fonction de la localisation de la sortie de l’onduleur vers la machine électrique. Par exemple, la connexion à courant alternatif peut ainsi être disposée d’un côté opposé à la sortie de l’onduleur par rapport au module de puissance. Un tel agencement permet aussi d’augmenter le nombre de configurations possibles de localisation de la connexion à courant continu reliant le module capacitif au module de puissance, qui peut par exemple se situer d’un même côté que la sortie de l’onduleur par rapport au module de puissance. Avantageusement, la connexion électrique à courant alternatif du premier module de puissance comprend une pluralité de connecteurs électriques. Dans cette configuration, la connexion à courant alternatif est une connexion à courant alternatif triphasé. Avantageusement, la carte électronique de contrôle reliée électriquement à la carte électronique de puissance s’étendant parallèlement à la carte électronique de puissance d’un même côté du premier module de puissance que la carte électronique de puissance. Avantageusement, l’onduleur comprend un deuxième module de puissance s’étendant sensiblement dans un même plan que le premier module de puissance. Dans une telle configuration, la puissance délivrée par l’onduleur à la machine électrique est améliorée. Avantageusement, l’onduleur comprend une deuxième carte électronique de puissance reliée électriquement au deuxième module de puissance et s’étend sensiblement dans un même plan que la première carte électronique de puissance. La connexion à courant alternatif s’étend alors entre la carte électronique de contrôle et le plan comprenant la première et la deuxième carte électronique de puissance. Avantageusement, la connexion à courant alternatif du premier module de puissance et une connexion à courant alternatif du deuxième module de puissance sont mutualisées dans une interface de connexion configurée pour alimenter un moteur à courant alternatif, ladite interface de connexion s’étendant parallèlement entre la carte de puissance et la carte de contrôle. Avantageusement, la connexion électrique à courant alternatif du premier module de puissance et la connexion à courant alternatif du deuxième module de puissance comprennent une pluralité de connecteurs électriques dont les courants électriques présentent des angles de déphasage égaux sont associés deux à deux dans l’interface de connexion, ladite interface de connexion comprenant au moins trois sorties configurées pour alimenter les phases respectives d’un moteur à courant alternatif triphasé. Dans une telle configuration, l’alimentation des phases d’un moteur électrique triphasé se fait au plus proche des modules de puissances, et l’association deux à deux connecteurs présentant des courants électriques de même déphasage dans ces conditions garantit des caractéristiques similaires délivrées par les deux modules de puissance. Avantageusement, l’onduleur comprend une plaque s’étendant parallèlement entre la connexion à courant alternatif et la carte de contrôle. Une telle plaque peut par exemple permettre de protéger la carte électronique de contrôle de rayonnements électromagnétiques provenant des autres composants de l’onduleur. En outre, une telle plaque peut également servir de surface d’échange thermique pour refroidir la connexion à courant alternatif. Avantageusement, le premier module de puissance et le deuxième module de puissance sont identiques. Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un engin de mobilité tel qu’un véhicule électrique ou hybride. PRESENTATION DES FIGURES 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 : La est une représentation schématique en perspective d’un onduleur selon un mode de réalisation de l’invention ; La est une représentation schématique en vue de face de l’onduleur de la en position retirée d’un châssis et d’un couvercle de l’onduleur ; La est une représentation schématique en vue de face de l’onduleur en position retirée du châssis et du couvercle selon un autre mode de réalisation de l’invention ; La est une représentation schématique en vue de face d’un onduleur selon en position retirée du châssis et du couvercle de l’onduleur un autre mode de réalisation de l’invention ; La est une représentation schématique en vue de face d’un onduleur selon un autre mode de réalisation de l’invention. Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour permettre de mettre en œuvre l’invention ; bien que non limitatives, lesdites figures servent notamment à mieux définir l’invention le cas échéant. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION La illustre un onduleur 1, par exemple pour un moteur de véhicule électrique ou hybride. L’onduleur 1 comprend un châssis 100 et un couvercle 200 amovible entre une position retirée dans laquelle un espace intérieur du châssis 100 est accessible et une position fermée qui correspond à une position de fonctionnement de l’onduleur 1. La illustre l’onduleur 1 en position retirée du châssis 100 et du couvercle 200. L’onduleur 1 comprend un module capacitif 2, ici une capacité de liaison. La capacité de liaison 2 présente une forme générale sensiblement prismatique parallélépipédique, une longueur de la capacité de liaison 2 s’étendant suivant une direction horizontale X, une largeur de la capacité de liaison 2 s’étendant selon une direction transversale Y et une hauteur de la capacité de liaison 2 s’étendant selon une direction verticale Z. L’onduleur 1 comprend en outre un premier module de puissance 3a relié à la capacité de liaison 2 par une première connexion à courant continu 4a. Par « module de puissance », on entend un ensemble comprenant des composants par lesquels passe de l’énergie alimentant la machine électrique. Ces composants peuvent comprendre des interrupteurs électroniques, tels que par exemple des transistors semi-conducteurs, agencés en circuit électrique pour permettre un passage commandé d’énergie électrique entre la batterie d’alimentation et la machine électrique. En particulier, les composants sont des puces semi-conductrices nues pour lesquels on réalise une encapsulation. Autrement dit, un module de puissance est un ensemble comprenant une pluralité de puces semi-conductrices formant un circuit électrique encapsulées dans un même boîtier. Le premier module de puissance 3a s’étend parallèlement à un plan X, Y, verticalement au-dessus de la capacité de liaison 2. La première connexion à courant continu 4a permet à la capacité de liaison 2 d’alimenter le premier module de puissance 3a avec un courant continu filtré et stabilisé. La première connexion à courant continu 4a s’étend verticalement selon la direction Z. Le premier module de puissance 3a comprend en outre une connexion à courant alternatif 5a. Dans le mode de réalisation décrit, la première connexion à courant alternatif 5a comprend une pluralité de connecteurs électriques, chacun des connecteurs électriques étant alimenté par un courant électrique alternatif présentant un déphasage différent. La connexion à courant alternatif 5a et les connecteurs électriques de la connexion à courant alternatif 5a sont disposés d’un côté opposé du premier module de puissance 3a par rapport à la première connexion à courant continu 4a. L’onduleur 1 comprend en outre une première carte électronique de puissance 8 reliée électriquement au premier module de puissance 3a et s’étendant parallèlement au premier module de puissance 3a. De préférence, la carte électronique de puissance 8 est mécaniquement solidaire du module de puissance 3a. L’onduleur 1 comprend également une carte électronique de contrôle 7 reliée électriquement à la carte électronique de puissance 8 et s’étendant parallèlement à la carte électronique de puissance 8, d’un même côté du premier module de puissance 3a. La carte électronique de contrôle 7 permet de commander l’onduleur 1. La connexion à courant alternatif 5a du module de puissance 3a s’étend parallèlement entre la carte électronique de puissance 8 et la carte électronique de contrôle 7. Dans le mode de réalisation décrit, la pluralité de connecteurs de la connexion à courant alternatif 5a est mutualisée dans une interface de connexion 6 qui s’étend parallèlement entre la carte électronique de puissance 8 et la carte électronique de contrôle 7. Dans une telle configuration, des sorties 60a, 60b et 60c de l’interface de connexion 6 peuvent se situer d’un même côté par rapport au premier module de puissance 3a que la connexion à courant continu 4a, ce qui augmente les configurations possibles de localisation de la connexion à courant continu 4a. La illustre l’onduleur 1 selon un autre mode de réalisation. L’onduleur 1 de la diffère de l’onduleur 1 de la en ce que le module de puissance 3a est situé d’un côté du module capacitif 2 opposé longitudinalement à aux sorties 60a, 60b, 60c de l’interface de connexion 6. Comme illustré sur la et sur la , l’onduleur 1 comprend en outre un deuxième module de puissance 3b relié à la capacité de liaison 2 par une deuxième connexion à courant continu 4b. Le deuxième module de puissance 3b s’étend dans un même plan que le premier module de puissance 3a. Le premier module de puissance 3a et le deuxième module de puissance 3b peuvent être identiques. Dans une telle configuration, la puissance délivrée par l’onduleur 1 à la machine électrique est améliorée. Dans le mode de réalisation de la et de la , une connexion à courant alternatif 5b du deuxième module de puissance 3b comprend une pluralité de connecteurs électriques, chacun des connecteurs électriques étant alimenté par un courant électrique alternatif présentant un déphasage différent. La connexion à courant alternatif 5b et les connecteurs de la connexion à courant alternatif 5b sont disposés d’un côté opposé du deuxième module de puissance 3b par rapport à la deuxième connexion à courant continu 4b. Les connecteurs du premier module de puissance 3a et les connecteurs du deuxième module de puissance 3b dont les courants électriques présentent des angles de déphasages égaux sont associés deux à deux dans l’interface de connexion 6. Les trois sorties 60a, 60b, 60c de l’interface de connexion 6 sont alors configurées pour alimenter les phases respectives d’un moteur à courant alternatif triphasé. L’interface de connexion 6 est notamment une barre de connexion électrique, ou « busbar » pour l’homme du métier. Les sorties de l’interface de connexion 60a, 60b, 60c peuvent également s’étendre à travers un orifice de passage de la carte électronique de contrôle 7. L’onduleur 1 de la diffère de l’onduleur 1 de la en ce que l’onduleur 1 de la comprend notamment une plaque 9 s’étendant parallèlement à l’interface de connexion 6 et à la carte électronique de contrôle 7, entre l’interface de connexion 6 et la carte électronique de contrôle 7. La plaque 9, de préférence métallique, permet notamment de protéger la carte électronique de contrôle 7 des rayonnements électromagnétiques induits par les courants électriques alternatifs circulant dans l’interface de connexion 6. En outre, la plaque peut également servir de surface d’échange thermiques pour refroidir l’interface de connexion 6, ce qui permet de réduire les pertes énergétiques au sein de l’interface de connexion 6 et d’améliorer les performances de l’onduleur 1. L’interface de connexion 6 peut être directement au contact de la plaque 9. En variante, il peut exister un matériau d’interface thermique entre la plaque 9 et l’interface de connexion 6 qui permet d’évacuer la chaleur générée par l’interface de connexion 5. Le matériau d’interface thermique est par exemple une pâte ou une graisse thermique. On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrit précédemment. Il apparaîtra en effet à l’homme du métier que diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit ci-dessus, à la lumière de l’enseignement qui vient de lui être divulgué. Par exemple, l’onduleur 1 peut comprendre une deuxième carte électronique de puissance, reliée électriquement au deuxième module de puissance 3b et s’étendant sensiblement dans un même plan que la première carte électronique de puissance 8. L’interface de connexion 6 s’étend alors entre la carte électronique de contrôle 7 et le plan comprenant la première carte électronique de puissance 8 et la deuxième carte électronique de puissance. La première carte électronique 8 et la deuxième carte électronique peuvent être deux pièces distinctes ou bien formées en une seule pièce. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention au mode de réalisation exposé dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l’homme de l’art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l’enseignement qui vient de lui être divulgué. Onduleur (1), notamment configuré pour être embarqué dans un véhicule automobile, comprenant : un module capacitif (2) ; au moins un premier module de puissance (3a) relié au module capacitif (2) par une connexion à courant continu (4a) et comprenant une connexion à courant alternatif (5a) configurée pour permettre la circulation d’un courant électrique entre le module capacitif (2) et une machine électrique à courant alternatif, la connexion à courant alternatif (5a) étant disposée d’un côté opposé du premier module de puissance (3a) par rapport à la première connexion à courant continu (4a) ; au moins une première carte électronique de puissance (8) reliée électriquement au premier module de puissance (3a) et s’étendant parallèlement au premier module de puissance (3a) ; une carte électronique de contrôle (7) reliée électriquement à la carte électronique de puissance (8) et s’étendant parallèlement à la carte électronique de puissance (8) ; l’onduleur (1) étant caractérisé en ce que la connexion à courant alternatif (5a) du premier module de puissance (3a) s’étend parallèlement entre la carte électronique de puissance (8) et la carte électronique de contrôle (7). Onduleur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la connexion électrique à courant alternatif (5a) du premier module de puissance (3a) comprend une pluralité de connecteurs électriques. Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième module de puissance (3b) s’étendant sensiblement dans un même plan que le premier module de puissance (3a). Onduleur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comprend une deuxième carte électronique de puissance reliée électriquement au deuxième module de puissance (3b) et s’étendant sensiblement dans un même plan que la première carte électronique de puissance (8). Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la connexion à courant alternatif (5a) du premier module de puissance (3a) et une connexion à courant alternatif (5b) du deuxième module de puissance (3b) sont mutualisées dans une interface de connexion (6) configurée pour alimenter un moteur à courant alternatif, ladite interface de connexion (6) s’étendant parallèlement entre la carte électronique de puissance (8) et la carte électronique de contrôle (7). Onduleur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la connexion électrique à courant alternatif du premier module de puissance (3a) et la connexion à courant alternatif (5b) du deuxième module de puissance (3b) comprennent une pluralité de connecteurs électriques dont les courants électriques présentent des angles de déphasage égaux sont associés deux à deux dans l’interface de connexion (5), ladite interface de connexion (6) comprenant au moins trois sorties configurées pour alimenter les phases respectives d’un moteur à courant alternatif triphasé. Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le premier module de puissance (3a) et le deuxième module de puissance (3b) sont identiques. Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une plaque (9) s’étendant parallèlement entre la connexion à courant alternatif (5a) et la carte électronique de contrôle (7). Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module capacitif (2) est une capacité de liaison. Engin de mobilité caractérisé en ce qu’il comprend un onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.