Brevet FR3157726A1 — publié le 20250627

La présente invention vise un onduleur comportant une carte électronique reliée électriquement à un module de puissance et dans laquelle est formée une ouverture traversante, au moins un capteur de température (4) relié à la carte électronique et disposé à travers ladite ouverture traversante, ledit capteur de température (4) comprenant une sonde de mesure (40) configurée pour mesurer localement la température d’une borne du module de puissance et/ou d’un module capacitif de l’onduleur et une portion de connexion (41) électrique reliée à ladite carte électronique, l’onduleur comportant en outre un matériau de remplissage thermo-conducteur (5) appliqué, notamment au travers de l’ouverture traversante de la carte électronique, entre la sonde de mesure (40) de température et au moins la portion laissée libre de la borne correspondante. Figure de l’abrégé : Figure 5 Onduleur comprenant un capteur de température 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 électriques 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. PRESENTATION DE L’INVENTION Plus précisément, l’invention a pour objet un onduleur, notamment configuré pour être embarqué dans un véhicule automobile. Ledit onduleur comporte un module capacitif et au moins un module de puissance relié électriquement au module capacitif. Le module de puissance comprend un conducteur électrique comportant au moins une borne à courant continu, le conducteur électrique étant recouvert en partie par un revêtement de surmoulage et ayant une portion laissée libre. Le module capacitif comprend un conducteur électrique comportant au moins une borne à courant alternatif, le conducteur électrique étant recouvert en partie par un revêtement de surmoulage et ayant une portion laissée libre. Ledit onduleur comprend au moins une carte électronique reliée électriquement au module de puissance et dans laquelle est formée une ouverture traversante. L’onduleur est configuré pour permettre la circulation d’un courant électrique entre le module capacitif et une machine électrique à courant alternatif. Ledit onduleur comporte en outre au moins un capteur de température relié à la carte électronique et disposé à travers ladite ouverture traversante, ledit capteur de température comprenant une sonde de mesure configurée pour mesurer localement la température de l’une des bornes et une portion de connexion électrique reliée à ladite carte électronique. L’onduleur comporte en outre un matériau de remplissage thermo-conducteur appliqué, notamment au travers de l’ouverture traversante de la carte électronique, entre la sonde de mesure de température et au moins la portion laissée libre de la borne correspondante. Ainsi, la température de la borne correspondante est mesurée par la sonde de mesure, et la valeur de la mesure de température est transmise pour être traitée à la carte électronique via les bornes de connexion. Le capteur de température et en particulier la sonde indexée à l’aplomb de la portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif, et au moins partiellement immergée dans le matériau de remplissage thermo-conducteur, qui permet la mesure de la température de la borne correspondante par la sonde de mesure, le matériau de remplissage thermo-conducteur conduisant la température de la borne vers la sonde pour minimiser la perte d’énergie. Avantageusement, le matériau de remplissage thermo-conducteur est sous forme pâteuse et présente une conduction thermique supérieure ou égale à une valeur prédéfinie, par exemple 1W/mK, par exemple à 1,8 W/mK. Le matériau de remplissage thermo-conducteur permet également de garantir une bonne continuité entre le la sonde et le conducteur électrique et de s’affranchir des jeux de montage. Une telle conduction thermique permet à la sonde de mesure de mesurer une température correspondant à la température de la portion laissée libre de la borne correspondante. Avantageusement, le matériau de remplissage thermo-conducteur enrobe au moins en partie la portion laissée libre de la borne dont la température est mesurée localement. Avantageusement encore, le capteur de température comporte un support reliant la sonde de mesure et la portion de connexion, et ladite portion de connexion comportant au moins deux bornes de connexion, lesdites bornes de connexion saillant dudit support et étant reliées à la carte électronique et la sonde de mesure saillant dudit support étant configuré pour permettre le maintien de la sonde de mesure à la perpendiculaire de la carte électronique. Avantageusement, les bornes de connexion du capteur de température saillent orthogonalement dudit support, la sonde de mesure s’étendant dans le prolongement dudit support. Les bornes permettent ainsi un appui plan sur la carte électronique du capteur de température et donc son maintien en position dans l’ouverture traversante de la carte électronique. Avantageusement, le support du capteur de température comporte un corps dans lequel sont formées au moins deux ouvertures, au moins un épaulement, des moyens de retenue de la sonde de mesure de température, les bornes de connexion étant pliées et traversant lesdites ouvertures de sorte à saillir dudit corps du support et venir en contact avec des pistes électriques disposées sur une première face de la carte électronique. La sonde de mesure s’étend depuis les moyens de retenue et s’étend orthogonalement à la carte électronique, depuis une seconde face de ladite carte électronique, opposée à la première face, vers la portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif, le support étant configuré pour indexer le capteur de température et en particulier la sonde de mesure à l’aplomb de ladite portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif. Avantageusement encore, le support est défini pour ternir à la température et pouvoir être brasé au four. Le support permet ainsi de disposer d’un composant traversant qui peut être brasé au four. Avantageusement encore, ledit support est en plastique. Avantageusement, la sonde de mesure présente une forme de goutte. Avantageusement, l’onduleur comporte une pluralité de capteurs de température, chacun relié à la carte électronique et chacun étant configuré pour mesurer localement la température d’une des bornes dudit onduleur. L’invention concerne également un procédé d’assemblage d’un onduleur tel que précédemment décrit, et comportant les étapes suivantes : disposer du matériau de remplissage thermo-conducteur sur la portion laissée libre de la borne à courant continu et/ou de la borne à courant alternatif, jusqu’à immerger ladite borne ; placer le capteur de température dans l’ouverture traversante formée dans la carte électronique de sorte que la portion de connexion dudit capteur de température soit en contact avec une première face de la carte électronique comprenant des pistes électriques et que la sonde de mesure de température s’étende depuis une deuxième face de la carte électronique, opposée à la première face, vers au moins l’une des portions laissées libres de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif ; souder ladite portion de connexion du capteur de température à la première face de la carte électronique ; et disposer au moins l’une des portions laissées libres de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif à l’aplomb de la sonde de mesure de température, de sorte qu’elle soit immergée au moins en partie par le matériau de remplissage thermo-conducteur. Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un engin de mobilité comportant un onduleur tel que précédemment décrit. 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 FIG. 1 est une représentation schématique en perspective du capteur de température de l’invention ; la FIG. 2 est une représentation schématique vue de côté du capteur de température de la FIG. 1 ; la FIG. 3 est une représentation schématique vue de dessus du capteur de température de la FIG. 1 ; la FIG. 4 est une représentation schématique de face du capteur de température de la FIG. 1 ; la FIG. 5 est une représentation schématique en perspective du capteur de température de la FIG. 1 , ledit capteur de température comprenant une sonde de mesure disposée dans un matériau de remplissage thermo-conducteur appliqué entre la sonde de mesure de température et une portion laissée libre d’une borne d’un module capacitif d’un onduleur ; et la FIG. 6 est une représentation schématique en perspective similaire à la FIG. 5 , dans lequel une carte électronique présentant une ouverture traversante à travers laquelle la sonde de mesure de température est disposée, la carte électronique étant reliée électriquement au capteur. 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 L’invention concerne un onduleur 1 configuré pour être embarqué dans un véhicule automobile. L’onduleur 1 comporte un module capacitif, au moins un module de puissance et au moins une carte électronique 2. L’onduleur 1 est configuré pour permettre la circulation d’un courant électrique entre le module capacitif et une machine électrique à courant alternatif. Le module de puissance est relié électriquement au module capacitif et comprend un conducteur électrique comportant au moins une borne à courant continu. Le conducteur électrique est recouvert en partie par un revêtement de surmoulage et a une portion laissée libre. Autrement dit, une portion du conducteur électrique est laissée nu. Le module capacitif comprend un conducteur électrique comportant au moins une borne à courant alternatif. Le conducteur électrique est recouvert en partie par un revêtement de surmoulage et a une portion laissée libre. Autrement dit, une portion du conducteur électrique est laissée nu. La carte électronique 2 est reliée électriquement au module de puissance. Une ouverture traversante 3 est formée dans la carte électronique 2. L’onduleur 1 comporte en outre un capteur de température 4 relié à la carte électronique 2. Le capteur de température 4 est relié à la carte électronique 2 et disposé à travers l’ouverture traversante 3 formée dans la carte électronique 2. En particulier et en référence aux figures 1 à 4, le capteur de température 4 comprend une sonde de mesure 40 de température. La sonde de mesure 40 est configurée pour mesurer localement la température de l’une des bornes à courant continu du module de puissance ou à courant alternatif du courant capacitif. Le capteur de température 4 comprend en outre une portion de connexion 41 reliée à la carte électronique 2, en particulier aux pistes électriques de la carte électronique 2. De plus, le capteur de température 4 comporte un support 42 reliant la sonde de mesure 40 et la portion de connexion 41. La portion de connexion 41 comporte au moins deux bornes de connexion 43. Les bornes de connexion 43 saillent du support 42 et sont reliées à la carte électronique 2, en particulier aux pistes de la carte électronique 2. Les bornes de connexion 43 du capteur de température 4 saillent orthogonalement du support 42. Ainsi, une fois le capteur de température 4 mis en place dans l’onduleur 1, les bornes 43 permettent un appui plan sur la carte électronique 2 du capteur de température 4 et donc son maintien en position dans l’ouverture traversante 3 de la carte électronique 2. La sonde de mesure 40 saille du support 42 qui est configuré pour permettre le maintien de la sonde de mesure 40 à la perpendiculaire de la carte électronique 2. La sonde de mesure 40 s’étend dans le prolongement du support 42. Ainsi, une fois le capteur de température 4 mis en place dans l’onduleur 1, la sonde de mesure 40 s’étend en direction de la borne correspondante, de sorte à pouvoir mesurer la température de ladite borne correspondante. La température de la borne correspondante est mesurée par la sonde de mesure 40, et la valeur de la mesure de température est transmise pour être traitée à la carte électronique 2 via les bornes de connexion 43. En particulier, le support 42 du capteur de température 4 comporte un corps 44 dans lequel sont formées au moins deux ouvertures 45, au moins un épaulement 46 et des moyens de retenue 47 de la sonde de mesure 40 de température. Avantageusement, le support 42 comporte deux épaulement de part et d’autre dudit corps 44 et deux moyens de retenue 46 permettant deux points de fixation sur la sonde 40. Les bornes de connexion 43 sont pliées et traversent les ouvertures formées dans le corps 44 de sorte à en saillir et venir en contact avec les pistes électriques disposées sur une première face de la carte électronique 2. La sonde de mesure 40 s’étend depuis les moyens de retenue et orthogonalement à la carte électronique 2, depuis une seconde face de ladite carte électronique 2, opposée à la première face, vers la portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif. Le support 42 est configuré pour indexer le capteur de température 4 et en particulier la sonde 40 à l’aplomb de la portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif. Le support 42 peut par exemple être en matériau plastique. De plus, la sonde de mesure 40 présente avantageusement une forme de goutte. L’onduleur 1 comporte en outre un matériau de remplissage thermo-conducteur 5. En référence aux figures 5 et 6, le matériau de remplissage thermo-conducteur 5 est appliqué, notamment au travers de l’ouverture traversante 3 formée dans la carte électronique 2, entre la sonde de mesure 40 de température et la portion laissée libre de la borne à courant continu du module de puissance ou la borne à courant alternatif du courant capacitif. En particulier, le matériau de remplissage thermo-conducteur 5 est sous forme pâteuse et présente une conduction thermique supérieure à 1,8 W/mK. Une telle conduction thermique permet à la sonde de mesure 40 de mesurer une température correspondant à la température de la portion laissée libre de la borne correspondante. Pour cela, le matériau de remplissage thermo-conducteur 5 enrobe au moins en partie la portion laissée libre de la borne dont la température est mesurée localement. Ainsi, le capteur de température 4 et en particulier la sonde 40 indexée à l’aplomb de la portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif, et au moins partiellement immergée dans le matériau de remplissage thermo-conducteur 5, qui permet la mesure de la température de la borne correspondante par la sonde de mesure 40, le matériau de remplissage thermo-conducteur 5 conduisant la température de la borne vers la sonde pour minimiser la perte d’énergie. L’invention concerne également un procédé d’assemblage de l’onduleur 1. Le procédé d’assemblage comporte une première étape consistant disposer du matériau de remplissage thermo-conducteur 5 sur la portion laissée libre de la borne à courant continu et/ou de la borne à courant alternatif, jusqu’à immerger ladite borne. Puis, une deuxième étape consistant à placer le capteur de température 4 dans l’ouverture traversante 3 formée dans la carte électronique 2, de sorte que la portion de connexion 41 du capteur de température 4 soit en contact avec une première face de la carte électronique 2 comprenant des pistes électriques et que la sonde de mesure 40 de température s’étende depuis une deuxième face de la carte électronique 2, opposée à la première face, vers au moins l’une des portions laissées libres de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif. Puis, une troisième étape consistant à souder la portion de connexion 41 du capteur de température 4 à la première face de la carte électronique 2. Enfin, une quatrième étape consistant à disposer au moins l’une des portions laissées libres de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif à l’aplomb de la sonde de mesure 40 de température de sorte qu’elle soit immergée au moins en partie par le matériau de remplissage thermo-conducteur 5. L’invention concerne aussi un engin de mobilité comportant un onduleur 1 tel que précédemment décrit. 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. 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 du métier 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, comportant : un module capacitif ; au moins un module de puissance relié électriquement au module capacitif ; le module de puissance comprenant un conducteur électrique comportant au moins une borne à courant continu, le conducteur électrique étant recouvert en partie par un revêtement de surmoulage et ayant une portion laissée libre ; le module capacitif comprenant un conducteur électrique comportant au moins une borne à courant alternatif, le conducteur électrique étant recouvert en partie par un revêtement de surmoulage et ayant une portion laissée libre ; au moins une carte électronique (2) reliée électriquement au module de puissance et dans laquelle est formée une ouverture traversante (3) ; l’onduleur (1) étant configuré pour permettre la circulation d’un courant électrique entre le module capacitif et une machine électrique à courant alternatif ; caractérisé en ce que ledit onduleur (1) comporte en outre au moins un capteur de température (4) relié à la carte électronique (2) et disposé à travers ladite ouverture traversante (3), ledit capteur de température (4) comprenant une sonde de mesure (40) configurée pour mesurer localement la température de l’une des bornes et une portion de connexion (41) électrique reliée à ladite carte électronique (2), l’onduleur (1) comportant en outre un matériau de remplissage thermo-conducteur (5) appliqué, notamment au travers de l’ouverture traversante (3) de la carte électronique (2), entre la sonde de mesure (40) de température et au moins la portion laissée libre de la borne correspondante. Onduleur (1) selon la revendication 1, dans lequel le matériau de remplissage thermo-conducteur (5) est sous forme pâteuse et présente une conduction thermique supérieure ou égale à une valeur prédéfinie, par exemple 1 W/mK, par exemple à 1,8 W/mK. Onduleur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le matériau de remplissage thermo-conducteur (5) enrobe au moins en partie la portion laissée libre de la borne dont la température est mesurée localement. Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur de température (4) comporte un support (42) reliant la sonde de mesure (40) et la portion de connexion (41), et ladite portion de connexion (41) comportant au moins deux bornes de connexion (43), lesdites bornes de connexion (43) saillant dudit support (42) et étant reliées à la carte électronique (2) et la sonde de mesure (40) saillant dudit support (42) étant configuré pour permettre le maintien de la sonde de mesure (40) à la perpendiculaire de la carte électronique (2). Onduleur (1) selon la revendication 4, dans lequel les bornes de connexion (43) du capteur de température (4) saillent orthogonalement dudit support (42), la sonde de mesure (40) s’étendant dans le prolongement dudit support (42). Onduleur (1) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le support (42) du capteur de température (4) comporte un corps (44) dans lequel sont formées au moins deux ouvertures (45), au moins un épaulement (46), des moyens de retenue (47) de la sonde de mesure (40) de température, les bornes de connexion (43) étant pliées et traversant lesdites ouvertures (45) de sorte à saillir dudit corps (44) du support (42) et venir en contact avec des pistes électriques disposées sur une première face de la carte électronique (2), la sonde de mesure (40) s’étendant depuis les moyens de retenue (47) et s’étendant orthogonalement à la carte électronique (2), depuis une seconde face de ladite carte électronique (2), opposée à la première face, vers la portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif, le support (42) étant configuré pour indexer le capteur de température (4) et en particulier la sonde de mesure (40) à l’aplomb de ladite portion laissée libre de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif. Onduleur (1) selon l’une des revendications 4 à 6, dans lequel ledit support (42) est en plastique. Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la sonde de mesure (40) présente une forme de goutte. Onduleur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comportant une pluralité de capteurs de température (4), chacun relié à la carte électronique (2) et chacun étant configuré pour mesurer localement la température d’une des bornes dudit onduleur (1). Procédé d’assemblage d’un onduleur selon l’une des revendications 1 à 9, comportant les étapes suivantes : disposer du matériau de remplissage thermo-conducteur (5) sur la portion laissée libre de la borne à courant continu et/ou de la borne à courant alternatif, jusqu’à immerger ladite borne ; placer le capteur de température (4) dans l’ouverture traversante (3) formée dans la carte électronique (2) de sorte que la portion de connexion (41) dudit capteur de température (4) soit en contact avec une première face de la carte électronique (2) comprenant des pistes électriques et que la sonde de mesure (40) de température s’étende depuis une deuxième face de la carte électronique (2), opposée à la première face, vers au moins l’une des portions laissées libres de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif ; souder ladite portion de connexion (41) du capteur de température (4) à la première face de la carte électronique (2) ; et disposer au moins l’une des portions laissées libres de la borne à courant continue et/ou de la borne à courant alternatif à l’aplomb de la sonde de mesure (40) de température, de sorte qu’elle soit immergée au moins en partie par le matériau de remplissage thermo-conducteur (5). Engin de mobilité comportant un onduleur (1) selon l’une des revendications 1 à 9.