Brevet FR3152689A1 — publié le 20250307

L’invention concerne un tore (1) bobiné comportant un fil conducteur, ledit fil conducteur formant un nombre N de spires autour dudit tore (1), ledit nombre N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1, caractérisé en ce que ledit tore (1) comporte au moins un premier logement, ledit premier logement comprenant un premier aimant (2). L’invention concerne également un chargeur embarqué comportant ledit tore (1) bobiné et un véhicule automobile à propulsion électrique comportant ledit chargeur embarqué. Figure 1 TORE BOBINE COMPORTANT AU MOINS UN LOGEMENT COMPRENANT UN AIMANT L’invention porte sur le domaine des éléments électromagnétiques et plus particulièrement sur les tores. Il est connu de l’art antérieur une demande de brevet GB723140 qui décrit un transducteur magnétostrictif, pouvant également être nommée un tore bobiné. La magnétostriction est une propriété de déformation d’un matériau sous l’effet d’un champ magnétique. L’invention s’applique à tous les transducteurs magnétostrictifs ayant un circuit fermé en Nickel. Le transducteur comprend un tore entouré par un fil conducteur et au moins un aimant présentant un pôle magnétique Nord et un pôle magnétique Sud, ledit aimant étant situé à l’extérieur dudit tore. Le pôle Nord et le pôle Sud dudit aimant sont disposés de manière très rapprochée dudit circuit, et la distance entre ledit pôle Nord et ledit pôle Sud est courte. L’objectif de l’invention est de permettre la polarisation dudit circuit par ledit aimant. Un courant électrique alternatif est transmis par ledit fil conducteur. Le courant alternatif se superpose au courant de polarisation généré par ledit aimant. Dans un mode de réalisation de l’invention, il est décrit un agencement dans lequel se trouve un tore en matériau magnétostrictif formant un circuit fermé et sur lequel un fil conducteur forme des spires. Un premier aimant et un deuxième aimant sont disposés de part et d’autre dudit tore. Le pôle Nord dudit premier aimant et le pôle Nord dudit deuxième aimant sont disposés en regard l’un de l’autre créant ainsi un premier flux générant une répulsion entre les deux aimants. De la même façon, le pôle Sud dudit premier aimant et le pôle Sud dudit deuxième aimant sont disposés en regard l’un de l’autre, créant également un deuxième flux générant une répulsion entre les deux aimants. Le premier flux et le deuxième flux traversent une partie dudit tore. Cet agencement permettant la polarisation dudit circuit. L’avantage dans l’utilisation d’au moins un aimant pour polariser ledit circuit est que le courant de polarisation n’est pas altéré par le courant alternatif, ce qui engendre une plus grande efficacité dudit transducteur. Cependant, des inconvénients subsistent. En effet, la taille dudit transducteur devient plus importante lorsque l’on ajoute au moins un aimant à l’extérieur dudit tore. Cela peut donc provoquer des problèmes quant à l’agencement d’un tel transducteur dans un équipement quelconque, notamment la nécessité de réduire la taille d’autres composants pour permettre le placement dudit transducteur dans l’équipement en question. Par ailleurs, la demande de brevet ne décrit pas quels sont les moyens de fixation entre ledit tore et ledit aimant. En effet, ledit aimant est disposé proche dudit tore, sans entrer en contact avec lui. Il est donc compliqué de placer ledit aimant sans qu’il ne soit fixé audit tore. L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un agencement différent dans lequel au moins un aimant est entièrement intégré au sein d’un tore pour augmenter sa perméabilité magnétique, permettant ainsi la réduction de la taille dudit tore. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un tore bobiné comportant un fil conducteur, ledit fil conducteur formant un nombre N spires autour dudit tore, ledit nombre N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1, et ledit tore comporte au moins un premier logement, ledit premier logement comprenant un premier aimant. Grâce à l’invention, la perméabilité magnétique est augmentée. Ainsi, l’inductance est améliorée, ce qui atténue les interférences électromagnétiques. De cette façon, les pertes magnétiques sont réduites, sans que cela n’affecte les signaux désirés. Avantageusement, ledit au moins un premier aimant présente une section rectangulaire. Ainsi, l’aimant s’intègre parfaitement dans ledit tore. Par ailleurs, le bobinage est facilité. Avantageusement, ledit au moins un premier aimant présente une largeur inférieure à 5 cm. Une largeur inférieure à 5 cm permet de cumuler plusieurs aimants sur ledit tore, renforçant ainsi son efficacité. De préférence, ledit tore comporte un deuxième logement comprenant un deuxième aimant, ledit premier aimant et le deuxième aimant étant disposés symétriquement par rapport à un premier axe. De préférence, ledit tore comporte un troisième logement comprenant un troisième aimant et un quatrième logement comprenant un quatrième aimant, ledit troisième aimant et ledit quatrième aimant étant disposés symétriquement par rapport à un second axe. Un tore présentant plusieurs aimants sera plus efficace pour diminuer l’induction électromagnétique. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tore selon l’invention par serrage, ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape d’insertion dudit au moins premier aimant dans ledit premier logement ; - une étape de serrage dudit tore. Le serrage ne nécessite pas l’apport d’un nouveau composant pour intégrer l’aimant. De plus, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un tore selon l’invention par collage, ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape de répartition d’une colle sur ledit au moins un premier aimant ; - une étape d’insertion dudit au moins premier aimant dans ledit premier logement. Le collage d’un aimant dans ledit tore est facile et rapide. Par ailleurs, l’invention concerne en outre un procédé de fabrication d’un tore selon l’invention, ledit tore comportant un anneau externe, ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape d’insertion dudit au moins un premier aimant dans ledit premier logement ; - une étape de fixation dudit anneau externe autour dudit tore. Ainsi, l’aimant est bloqué à l’intérieur dudit tore. En outre, l’invention concerne un chargeur embarqué destiné au rechargement d’un véhicule automobile à propulsion électrique comprenant ledit tore bobiné antérieurement décrit. L’invention concerne également un véhicule automobile comportant ledit chargeur embarqué tel que précédemment décrite. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : FIG. 1 illustre schématiquement un tore selon un premier mode de réalisation de l’invention ; FIG. 2 illustre schématiquement un tore selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Il est illustré schématiquement sur la FIG. 1 un tore 1. Le tore 1 est une structure en forme d’anneau circulaire présentant un creux en son centre. Le tore 1 est dit « bobiné » car ledit tore comporte un fil conducteur d’électricité (non représenté sur la FIG. 1 ) formant un nombre entier N de spires autour dudit tore 1. Le nombre N est un nombre entier supérieur ou égal à 1. Le tore 1 bobiné est un composant électromagnétique provoquant un phénomène d’induction électromagnétique. L’induction électromagnétique est un phénomène physique engendrant l’apparition d’une force électromotrice dans un conducteur électrique soumis à un flux de champ magnétique. La force électromotrice engendre elle-même la création d’un courant électrique, communément nommé un courant induit. Dans la majorité des cas, ledit fil comporte un matériau cuivre. En effet, le cuivre est l’un des matériaux les plus efficaces concernant la conductivité électrique, tout en étant peu cher par rapport à d’autres matériaux tel que l’argent par exemple. Le tore 1 comporte un matériau paramagnétique. Un matériau paramagnétique est un matériau qui a la propriété de s’aimanter faiblement. En effet, son aimantation n’est pas spontanée mais, sous l’effet d’un champ magnétique externe, ledit matériau paramagnétique acquiert la propriété d’aimantation. De préférence, le tore comporte du fer. Le fer présente les mêmes avantages que le cuivre. En effet, le fer est un matériau présentant une conductivité électrique efficace pour un coût économique réduit. Le tore 1 génère un champ magnétique de puissance proportionnelle à la taille dudit tore 1 et au nombre de tours N dudit fil. Le tore 1 comporte un premier logement comprenant un premier aimant 2 et un deuxième logement comprenant un deuxième aimant 3, ledit premier aimant 2 et le deuxième aimant 3 étant disposé symétriquement par rapport à un axe X passant par le centre dudit tore 1. Le premier aimant 2 et le deuxième aimant 3 présentent une section rectangulaire et une largeur L inférieure à 5 cm. La largeur L permet d’avoir des aimants de tailles réduites pour pouvoir les cumuler dans le tore 1 sans avoir à élargir ledit tore 1. La FIG. 1 illustre un mode de réalisation, ledit tore 1 pouvant en réalité comporter un seul logement, et par conséquent un seul aimant ou un nombre entier aléatoire de logement par exemple. Lorsque le courant induit est très important, le rôle dudit premier aimant et dudit deuxième aimant est de diminuer l’induction électromagnétique dans ledit tore 1 afin d’éviter la saturation magnétique. Les fuites magnétiques sont alors diminuées. La présence d’au moins un aimant dans ledit tore 1 permet de diminuer la section dudit tore 1 sans pour autant diminuer le nombre N de spires. Ainsi, le tore 1 est de plus petite taille pour la même efficacité qu’un tore classique ne présentant pas d’aimants. De cette façon, ledit tore est facilement incorporé dans un véhicule automobile sans avoir à réduire d’autres éléments dudit véhicule automobile. Pour incorporer ledit au moins le premier aimant 2 et le deuxième aimant 3, plusieurs méthodes sont possibles. Dans un premier temps, ledit premier aimant 2 et ledit deuxième aimant 3 sont intégrés respectivement audit premier logement et audit deuxième logement par serrage. Lors d’une étape d’insertion, ledit premier aimant 2 est positionné au sein dudit premier logement et ledit deuxième aimant 3 est positionné au sein dudit deuxième logement. Lors d’une étape de serrage, l’ensemble est serré afin que ledit premier aimant 2 et ledit deuxième aimant 3 ne puissent plus se déplacer en dehors dudit tore 1. Dans une alternative, ledit premier aimant 2 et ledit deuxième aimant 3 sont intégrés respectivement dans ledit premier logement et dans ledit deuxième logement par collage. Lors d’une étape de répartition d’une colle, de la colle est répartie sur les surfaces dudit premier aimant 2 et dudit deuxième aimant 3 destinées à être mises en contact respectivement avec ledit premier logement et ledit deuxième logement. Lors d’une étape d’insertion, le premier aimant 2 et ledit deuxième aimant 3 sont ensuite positionnés respectivement dans ledit premier logement et dans ledit deuxième logement. La colle est séchée, de façon active ou passive, jusqu’à ce que ledit premier aimant 2 et ledit deuxième aimant 3 ne puissent plus être retirés dudit premier logement et dudit deuxième logement. Enfin, dans une autre alternative, lors d’une étape d’insertion, ledit premier aimant 2 et ledit deuxième aimant 3 sont intégrés respectivement audit premier logement et audit deuxième logement. Lors d’une étape de fixation, un anneau externe est disposé autour dudit tore 1. L’anneau externe est un élément circulaire creux en son centre. Ledit tore 1 est alors localisé au centre dudit anneau externe. De cette manière, ledit premier aimant 2 et ledit deuxième aimant ne peuvent sortir dudit premier logement et dudit deuxième logement. Les trois différents procédés de fabrication dudit tore 1 peuvent également se cumuler. Par exemple, il est possible de coller ledit premier aimant et ledit second audit tore 1, puis de les bloquer par l’ajout d’un anneau externe. Le tore 1 est destiné à intégrer un chargeur embarqué d’un véhicule automobile à propulsion électrique. Le véhicule automobile peut être un véhicule automobile entièrement électrique ou un véhicule automobile hybride. Le chargeur embarqué est un chargeur directement intégré audit véhicule générant de l’énergie électrique. Le rôle dudit chargeur embarqué est de contrôler le courant et la tension auxquels la batterie doit être chargée afin de maximiser sa durée de vie. En outre, l’invention concerne également un convertisseur électrique comportant un tore 1 bobiné tel que précédemment exposé. Il est illustré schématiquement sur la FIG. 2 un autre mode de réalisation de l’invention dans lequel ledit tore 1 comporte le premier logement, le deuxième logement, un troisième logement et un quatrième logement. Chaque logement comporte respectivement le premier aimant 2, le deuxième aimant 3, un troisième aimant 4 et un quatrième aimant 5. Le premier aimant 2 et le deuxième aimant 3 sont disposés symétriquement par rapport à l’axe X. Le troisième aimant 4 et le quatrième aimant 5 sont disposés symétriquement par rapport à un axe Y passant par le centre dudit tore 1. L’axe X et l’axe Y sont perpendiculaires. Chaque aimant est disposé à une égale distance de deux autres aimants. Le tore 1 est compris dans le chargeur embarqué. Tore (1) bobiné comportant un fil conducteur, ledit fil conducteur formant un nombre N de spires autour dudit tore (1), ledit nombre N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1, caractérisé en ce que ledit tore (1) comporte au moins un premier logement, ledit premier logement comprenant un premier aimant (2). Tore (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit au moins un premier aimant (2) présente une section rectangulaire. Tore (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit au moins un premier aimant (2) présente une largeur (L) inférieure à 5 cm. Tore (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit tore (1) comporte un deuxième logement comprenant un deuxième aimant (3), ledit premier aimant (2) et le deuxième aimant (3) étant disposés symétriquement par rapport à un premier axe (X). Tore (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit tore (1) comporte un troisième logement comprenant un troisième aimant (4) et un quatrième logement comprenant un quatrième aimant (5), ledit troisième aimant (4) et ledit quatrième aimant (5) étant disposés symétriquement par rapport à un second axe (Y). Procédé de fabrication d’un tore (1) selon l’une quelconque des revendications de 1 à 5 par serrage caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape d’insertion dudit au moins premier aimant (2) dans ledit premier logement ; - une étape de serrage dudit tore (1). Procédé de fabrication d’un tore (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 par collage caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape de répartition d’une colle sur ledit au moins un premier aimant (2) ; - une étape d’insertion dudit au moins premier aimant (2) dans ledit premier logement. Procédé de fabrication d’un tore (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, ledit tore (1) comportant un anneau externe, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape d’insertion dudit au moins un premier aimant (2) dans ledit premier logement ; - une étape de fixation dudit anneau externe autour dudit tore (1). Chargeur embarqué destiné au rechargement d’un véhicule automobile à propulsion électrique comportant ledit tore (1) bobiné selon l’une quelconque des revendications 1 à 5. Véhicule automobile à propulsion électrique comportant un chargeur embarqué selon la revendication 9.