FR3045976B1 - Machine electrique tournante a controleur integre - Google Patents

Abstract

Une machine électrique tournante à contrôleur intégré est proposée qui comprend une machine électrique tournante et un contrôleur. Le contrôleur 11 est équipé d'un ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée et d'ensembles de barres omnibus. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée comporte des barres omnibus qui sont retenues fixement par une résine et qui câblent électriquement un module de puissance et comprend également une borne d'alimentation connectant à l'une des barres omnibus. Spécifiquement, la borne d'alimentation est installée dans l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée avec les barres omnibus, ce qui résulte en un nombre réduit de pièces et d'étapes de production de la machine électrique tournante à contrôleur intégré comparée à une structure classique équipée d'une borne d'alimentation et de barres omnibus qui sont fabriquées en tant qu'ensembles et d'une borne d'alimentation installée dans un autre ensemble.

Description

MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE A CONTROLEUR INTEGRE

CONTEXTE 1 Domaine technique L'invention concerne généralement une machine électrique tournante à contrôleur intégré. 2 Art antérieur

Le brevet japonais n° 5528505 enseigne une machine électrique tournante à contrôleur intégré réalisée par une combinaison d'une machine électrique tournante et d'un contrôleur.

Le contrôleur est équipé d'un circuit onduleur et d'un circuit redresseur. Le circuit onduleur fonctionne pour fournir un courant électrique alternatif (AC) à la machine électrique tournante. Le circuit redresseur fonctionne pour convertir le courant alternatif, tel que fourni par la machine électrique tournante, en un courant continu (DC) . Le contrôleur est équipé d'un ensemble de puissance qui constitue le circuit onduleur et le circuit redresseur et d'un ensemble de borne d'alimentation. L'ensemble de puissance est une combinaison de pièces qui composent le circuit onduleur et le circuit redresseur. L'ensemble de puissance est équipé de modules de puissance, d'un dissipateur de chaleur, et d'un ensemble de fils. Chacun des modules de puissance est composé de six dispositifs de commutation. Le dissipateur de chaleur sert à dissiper l'énergie thermique, telle que générée par le module de puissance. L'ensemble de fils comprend des fils qui connectent les modules de puissance et qui sont fixés les uns aux autres par une résine. Les modules de puissance qui sont connectés aux fils de l'ensemble de fils sont fixés à l'ensemble de fils. Le dissipateur de chaleur est isolé électriquement des modules de puissance et fixé à proximité des modules de puissance. L'ensemble de borne d'alimentation comprend une borne d'alimentation à laquelle un fil s'étendant d'une borne positive d'une batterie est joint et des fils destinés à être utilisés pour connecter la borne d'alimentation aux modules de puissance. La borne d'alimentation et les fils sont retenus par une résine. L'ensemble de puissance et l'ensemble de borne d'alimentation sont disposés adjacents l'un à l'autre et montés sur une surface d'extrémité axialement en vis-à-vis d'un logement de la machine électrique tournante en utilisant des boulons.

La machine électrique tournante à contrôleur intégré, comme cela est évident à partir de l'examen ci-dessus, comporte la borne d'alimentation à laquelle le fil s'étendant de la borne positive de la batterie est joint et qui est installée dans l'ensemble de borne d'alimentation. Cela résulte en une augmentation du nombre total de pièces et également en une augmentation des étapes d'assemblage de la machine électrique tournante à contrôleur intégré.

RESUME C'est par conséquent un objet de proposer une machine électrique tournante à contrôleur intégré qui est composée de moins de pièces et réalisée avec moins d'étapes de production.

Selon un aspect de l'invention, il est proposé une machine électrique tournante à contrôleur intégré qui comprend : (a) une machine électrique tournante ; (b) une pluralité de modules de dispositifs de commutation, chacun d'eux comprenant une pluralité de dispositifs de commutation et constituant un circuit onduleur fonctionnant pour fournir un courant alternatif à la machine électrique tournante et un circuit redresseur fonctionnant pour redresser le courant alternatif, tel que délivré par la machine électrique tournante ; (c) un ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée qui comprend une pluralité de types de barres omnibus qui câblent électriquement l'un des modules de dispositifs de commutation et qui sont retenues fixement par un élément en résine, l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée comprenant également une borne d'alimentation pour une connexion à un conducteur électrique s'étendant d'un pôle positif d'une alimentation, la borne d'alimentation étant jointe à l'une des barres omnibus ; et (d) au moins un ensemble de barres omnibus qui comprend une pluralité de types de barres omnibus qui câblent électriquement l'un des modules de dispositifs de commutation et qui sont retenues fixement par un élément en résine.

Avantageusement, ledit ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée comprend un élément de fixation métallique qui est retenu fixement par l'élément en résine avec lesdites barres omnibus de l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée et qui fixe ladite borne d'alimentation à celui-ci, et dans laquelle celle des barres omnibus qui est jointe à la borne d'alimentation est fixée par la borne d'alimentation à l'élément de fixation en contact avec l'élément de fixation.

Avantageusement, ledit ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée et ledit ensemble de barres omnibus sont prévus un pour chacun des modules de dispositifs de commutation.

Avantageusement, l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée et ledit ensemble de barres omnibus sont agencés adjacents l'un à l'autre et sont fixés à un logement de ladite machine électrique tournante en utilisant un boulon.

Avantageusement, la machine électrique tournante à contrôleur intégré comprend en outre un capot qui est fixé au logement de ladite machine électrique tournante en utilisant le boulon avec l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée et ledit ensemble de barres omnibus pour recouvrir lesdits modules de dispositifs de commutation, ledit ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée et ledit ensemble de barres omnibus.

Comme cela est évident à partir de l'examen ci-dessus, la borne d'alimentation est installée dans l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée avec les barres omnibus, ce qui résulte en un plus petit nombre de pièces et d'étapes de production de la machine électrique tournante à contrôleur intégré.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à partir de la description détaillée donnée ci-dessous et à partir des dessins joints des modes de réalisation préférés de l'invention, qui, cependant, ne devraient pas être considérés comme limitant l'invention aux modes de réalisation spécifiques, mais qui servent uniquement à l'explication et à la compréhension.

Sur les dessins : la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une machine électrique tournante à contrôleur intégré selon un mode de réalisation ; la figure 2 est une vue en plan d'une machine électrique tournante à contrôleur intégré, telle que vue à partir d'une direction faisant face à un contrôleur ; la figure 3 est une vue en plan d'une machine électrique tournante à contrôleur intégré de laquelle un capot est retiré, telle que vue dans une direction faisant face à un contrôleur ; la figure 4 est une vue en plan d'un ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée installé dans la machine électrique tournante à contrôleur intégré de la figure 3 ; la figure 5 est un schéma de circuit d'une machine électrique tournante à contrôleur intégré d'un mode de réalisation ; la figure 6 est une vue latérale qui montre une région autour d'un élément de fixation de l'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée de la figure 4 ; la figure 7 est une vue en plan de l'un des ensembles de puissance installés dans la machine électrique tournante à contrôleur intégré de la figure 3 ; la figure 8 est une vue en plan de l'un des ensembles de puissance installés dans la machine électrique tournante à contrôleur intégré de la figure 3 ; la figure 9 est une vue en plan d'un logement dans lequel un ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée et des ensembles de puissance sont installés ; la figure 10 est une vue en plan qui illustre un ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée et des ensembles de puissance disposés dans une machine électrique tournante à contrôleur intégré d'un mode de réalisation ; et la figure 11 est une vue en plan qui illustre une forme modifiée d'une machine électrique tournante à contrôleur intégré, telle que vue à partir d'une direction faisant face à un contrôleur.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES

Les figures 1 à 10 illustrent la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 selon un mode de réalisation de la présente invention. La machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 va être décrite ci-dessous, en tant qu'exemple, telle que montée dans un véhicule tel qu'une automobile.

La structure de la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 va d'abord être décrite ci-dessous.

La machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 est montée sur le véhicule et reçoit la puissance électrique d'une batterie montée dans le véhicule pour fonctionner en tant que source d'entraînement pour déplacer le véhicule. La machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 reçoit également le couple délivré par un moteur tel qu'un moteur à combustion interne monté dans le véhicule pour fonctionner en tant que génératrice électrique pour produire de l'énergie électrique pour charger la batterie. La machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 est un ensemble équipé de la machine électrique tournante 10 et du contrôleur 11.

La machine électrique tournante 10 sert en tant qu'actionneur pour produire la puissance ou le couple pour entraîner le véhicule et sert également en tant que génératrice électrique pour générer la puissance électrique à l'aide d'une puissance de sortie provenant du moteur du véhicule pour charger la batterie. La machine électrique tournante 10 est équipée du logement 100, du stator 101, du rotor 102, des bagues collectrices 103 et des balais 104.

Le logement 100 a le stator 101 et le rotor 102 disposés dans celui-ci et retient le rotor 102 en rotation. Le contrôleur 11 est également fixé au logement 100.

Le stator 101 forme une partie d'un trajet magnétique et produit un champ magnétique tournant lorsqu'un courant électrique circule à travers le stator 101. Le stator 101 forme également une partie d'un trajet magnétique qui s'interconnecte avec un flux magnétique généré par le rotor 102, comme cela sera décrit ultérieurement en détail, pour produire un courant alternatif. Le stator 101 comprend le noyau de stator 101a et l'enroulement de stator 101b.

Le rotor 102 forme une partie du trajet magnétique et fonctionne pour produire un pôle magnétique lorsqu'un courant électrique circule à travers le rotor 102. Le rotor 102 comprend l'arbre rotatif 102a, le noyau de rotor 102b et l'enroulement de rotor 102c.

Les bagues collectrices 103 et les balais 104 sont des éléments qui fournissent un courant continu à l'enroulement de rotor 102c. Les bagues collectrices 103 sont montées sur la surface périphérique extérieure de l'arbre rotatif 102a par l'intermédiaire d'un élément isolant. Les balais 104 sont poussés par les ressorts 104a contre l'arbre rotatif 102a pour que les surfaces d'extrémité montent sur la surface périphérique extérieure des bagues collectrices 103. Les balais 104 sont retenus par des porte-balais.

Le contrôleur 11 est un dispositif qui commande une fourniture de puissance électrique de la batterie à la machine électrique tournante 10 pour produire un couple dans la machine électrique tournante 10. Le contrôleur 11 fonctionne également pour convertir la puissance électrique, telle que produite par la machine électrique tournante 10, pour la fournir à la batterie de sorte que la batterie soit chargée. Le contrôleur 11 est équipé de circuits onduleurs qui fournissent un courant alternatif à la machine électrique tournante 10 et de circuits redresseurs qui convertissent le courant alternatif, tel que délivré par la machine électrique tournante 10, en courant continu. Le contrôleur 11, tel qu'illustré sur les figures 2 et 3, comprend l'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110, les ensembles de puissance 111 et 112, et le capot 113. L'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110 est, comme illustré sur la figure 3, constitué d'un ensemble de pièces qui constituent le circuit onduleur et le circuit redresseur. L'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110, tel qu'illustré sur les figures 3 et 4, comprend le module de puissance 110a, le dissipateur de chaleur 110b et l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c.

Le module de puissance 110a est, comme on peut le voir sur la figure 5, un module de dispositifs de commutation consistant en quatre dispositifs de commutation : les MOSFET HOd à 110g qui constituent le circuit onduleur et le circuit redresseur. Les MOSFET HOd et 110e sont connectés en série. De manière similaire, les MOSFET llOf et 110g sont connectés en série. Les MOSFET HOd et llOf sont joints au niveau de leurs sources aux drains des MOSFET 110e et 110g.

Le dissipateur de chaleur 110b est, comme illustré sur les figures 3 et 4, un élément métallique qui dissipe la chaleur générée par le module de puissance 110a. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c est un ensemble de pièces pour câbler le module de puissance 110a. Spécifiquement, l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c, comme illustré sur la figure 5, comporte des barres omnibus HOh à 111k, comme cela sera décrit ultérieurement, qui sont retenues par une résine, autrement dit, disposées fixement dans un moule en résine et utilisées pour câbler le module de puissance 110a et a également, montée sur celui-ci, la borne d'alimentation 1101, comme cela sera décrit ultérieurement, qui est jointe à la barre omnibus llOh. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c est, comme on peut le voir sur la figure 4, équipé des barres omnibus llOh à 110k, de la borne d'alimentation 1101, et de l'élément de fixation 110m.

La barre omnibus 11Oh est, comme montré sur la figure 5, une plaque métallique qui connecte les drains des MOSFET HOd et llOf à la borne positive de la batterie B1. La barre omnibus llOi est constituée d'une plaque métallique qui connecte les sources des MOSFET 110e et 110g au logement 100 mis à la terre de la machine électrique tournante 10, les connectant de ce fait au pôle négatif mis à la terre de la batterie B1. La barre omnibus 110j est constituée d'une plaque métallique qui connecte une jonction au niveau de laquelle les MOSFET HOd et 110e sont connectés l'un à l'autre en série au premier enroulement 101c de l'enroulement de stator 101b. La barre omnibus 110k est une plaque métallique qui connecte une jonction au niveau de laquelle les MOSFET llOf et 110g sont connectés l'un à l'autre en série au premier· enroulement 101c de l'enroulement de stator 101b. Les barres omnibus llOh à 110k sont, comme on peut le voir sur la figure 4, agencées à des intervalles donnés les unes des autres et retenues ensemble par une résine.

La borne d'alimentation 1101 est, comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, constituée d'un élément métallique sous la forme d'un boulon auquel un fil, c'est-à-dire, un conducteur électrique s'étendant du pôle positif de la batterie B1 est joint. L'élément de fixation 110m est, comme montré sur les figures 3 et 4, constitué d'une plaque métallique qui fonctionne en tant que support qui fixe la borne d'alimentation 1101 sur l'ensemble de puissance 110. L'élément de fixation 110m est, comme on peut le voir sur la figure 6, placé en contact avec la barre omnibus HOh jointe à la borne d'alimentation 1101 et retenu intégralement par une résine (c'est-à-dire, un moule en résine) avec les barres omnibus HOh à 110k. La borne d'alimentation 1101 est fixée par l'écrou 110η à l'élément de fixation 110m avec lequel la barre omnibus HOh est en contact. Par conséquent, la barre omnibus HOh est jointe à l'élément de fixation 110m par l'intermédiaire de la borne d'alimentation 1101 en contact avec l'élément de fixation 110m, de sorte qu'elle est connectée à la borne d'alimentation 1101.

Le module de puissance 110a est, comme on peut le voir sur la figure 4, connecté aux barres omnibus HOh à 110k et retenu par l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c. Le dissipateur de chaleur 110b est fixé au module de puissance 110a. L'ensemble de puissance 111 illustré sur la figure 3 est un ensemble de pièces qui constituent le circuit onduleur et le circuit redresseur. L'ensemble de puissance 111 est, comme montré sur les figures 3 et 7, équipé du module de puissance 111a, du dissipateur de chaleur 111b, et de l'ensemble de barres omnibus 111c.

Le module de puissance 111a est, comme illustré sur la figure 5, constitué d'un module de dispositifs de commutation équipé de quatre dispositifs de commutation : les MOSFET llld à 111g qui constituent le circuit onduleur et le circuit redresseur. Les MOSFET llld et 111e sont connectés en série. De manière similaire, les MOSFET lllf et 111g sont connectés en série. Les MOSFET llld et lllf sont joints au niveau de leurs sources aux drains des MOSFET 111e et 111g.

Le dissipateur de chaleur 111b est, comme illustré sur les figures 3 et 7, constitué d'un élément métallique qui dissipe la chaleur, telle que générée par le module de puissance 111a. L'ensemble de barres omnibus 111c est une ensemble de pièces qui câblent électriquement le module de puissance 111a. Spécifiquement, l'ensemble de barres omnibus 111c comporte des barres omnibus lllh à 111k, comme cela sera décrit ultérieurement, qui câblent électriquement le module de puissance 111a et qui sont retenues par une résine, autrement dit, disposées fixement dans un moule en résine. L'ensemble de barres omnibus 111c est, comme illustré sur la figure 7, équipé des barres omnibus lllh à 111k.

La barre omnibus lllh est, comme on peut le voir sur la figure 5, constituée d'une plaque métallique qui connecte les drains des MOSFET llld et lllf au pôle positif de la batterie B1 par l'intermédiaire de la barre omnibus llOh. La barre omnibus llli est constituée d'une plaque métallique qui joint les sources des MOSFET 111e et 111g au logement 100 mis à la terre de la machine électrique tournante 10 par l'intermédiaire de la barre omnibus llOi, les connectant de ce fait au pôle négatif mis à la terre de la batterie B1. La barre omnibus 111j est constituée d'une plaque métallique qui connecte une jonction au niveau de laquelle les MOSFET llld et 111e sont connectés en série au premier enroulement 101c de l'enroulement de stator 101b. La barre omnibus 111k est une plaque métallique qui connecte une jonction au niveau de laquelle les MOSFET lllf et 111g sont connectés en série au deuxième enroulement lOld de l'enroulement de stator 101b. Les barres omnibus lllh à 111k sont, comme on peut le voir sur la figure 7, agencées à des intervalles donnés les unes des autres et retenues ensemble par une résine.

Le module de puissance 111a est connecté aux barres omnibus lllh à 111k et fixé à l'ensemble de barres omnibus 111c. Le dissipateur de chaleur 111b est attaché au module de puissance 111a. L'ensemble de puissance 112 illustré sur la figure 3 est un ensemble de pièces qui constituent le circuit onduleur et le circuit redresseur. L'ensemble de puissance 111 est, comme montré sur les figures 3 et 8, équipé du module de puissance 112a, du dissipateur de chaleur 112b, et de l'ensemble de barres omnibus 112c.

Le module de puissance 112a est, comme illustré sur la figure 5, constitué d'un module de dispositifs de commutation équipé de quatre dispositifs de commutation : les MOSFET 112d à 112g qui constituent le circuit onduleur et le circuit redresseur. Les MOSFET 112d et 112e sont connectés en série. De manière similaire, les MOSFET 112f et 112g sont connectés en série. Les MOSFET 112d et 112f sont joints au niveau de leurs sources aux drains des MOSFET 112e et 112g.

Le dissipateur de chaleur 112b est, comme illustré sur les figures 3 et 8, constitué d'un élément métallique qui dissipe la chaleur, telle que générée par le module de puissance 112a. L'ensemble de barres omnibus 112c est un ensemble de pièces qui câblent électriquement le module de puissance 112a. Spécifiquement, l'ensemble de barres omnibus 112c comporte des barres omnibus 112h à 112k, comme cela sera décrit ultérieurement, qui câblent électriquement le module de puissance 112a et qui sont maintenues par une résine, autrement dit, disposées fixement dans un moule en résine. L'ensemble de barres omnibus 112c est, comme illustré sur la figure 8, équipé des barres omnibus 112h à 112k.

La barre omnibus 112h est, comme on peut le voir sur la figure 5, constituée d'une plaque métallique qui connecte les drains des MOSFET 112d et 112f au pôle positif de la batterie Bl par l'intermédiaire des barres omnibus HOh et lllh. La barre omnibus 112i est constituée d'une plaque métallique qui joint les sources des MOSFET 112e et 112g au logement 100 mis à la terre de la machine< électrique tournante 10 par l'intermédiaire des barres omnibus llOi et llli, les connectant de ce fait au pôle négatif mis à la terre de la batterie Bl. La barre omnibus 112j est constituée d'une plaque métallique qui connecte une jonction au niveau de laquelle les MOSFET 112d et 112e sont connectés en série au deuxième enroulement lOld de l'enroulement de stator 101b. La barre omnibus 111k est une plaque métallique qui connecte une jonction au niveau de laquelle les MOSFET 112f et 112g sont connectés en série au deuxième enroulement lOld de l'enroulement de stator 101b. Les barres omnibus 112h à 112k sont, comme on peut le voir sur la figure 8, agencées à des intervalles donnés les unes des autres et retenues ensemble par une résine.

Le module de puissance 112a est connecté aux barres omnibus 112h à 112k et fixé à l'ensemble de barres omnibus 112c. Le dissipateur de chaleur 112b est attaché au module de puissance 112a. L'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110 et les ensembles de puissance 111 et 112 sont disposés sur l'une des extrémités axialement opposées, comme illustré sur la figure 9, du logement 100 de la machine électrique tournante 10. L'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110 et les ensembles de puissance 111 et 112 sont, comme cela est clairement illustré sur la figure 10, agencés adjacents les uns aux autres sous la forme d'un U et, comme illustré sur la figure 3, fixés au logement 100 de la machine électrique tournante 10 en utilisant les boulons 114.

Les barres omnibus llOh et lllh et les barres omnibus lllh et 112h sur les figures 4, 7 et 8 sont connectées les unes aux autres d'une manière telle qu'illustrée sur la figure 5. De manière similaire, les barres omnibus llOi et llli et les barres omnibus llli et 112i sur les figures 4, 7 et 8 sont connectées les unes aux autres d'une manière telle qu'illustrée sur la figure 5. La barre omnibus llOi est fixée au logement 100 de la machine électrique tournante 10 attachée à une carrosserie du véhicule et connectée, comme illustré sur la figure 5, au pôle négatif de la batterie B1 par l'intermédiaire de la carrosserie du véhicule. Les barres omnibus HOj, 110k et lllj sur les figures 5, 7 et 8 sont connectées d'une manière telle qu'illustrée sur la figure 5 au premier enroulement 101c qui est une partie de l'enroulement de stator 101b. Les barres omnibus 111k, 112j et 112k sur les figures 4, 7 et 8 sont connectées d'une manière telle qu'illustrée sur la figure 5 au deuxième enroulement lOld qui est une partie de l'enroulement de stator 101b.

Le capot 113 est, comme montré sur la figure 2, constitué d'une résine et recouvre l'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110 et les ensembles de puissance 111 et 112. Le capot 113 est fixé au logement 100 de manière à recouvrir l'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110 et les ensembles de puissance 111 et 112 avec une extrémité de la borne d'alimentation 1101 exposée à l'extérieur du capot 113.

Le fonctionnement de la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 va être décrit ci-dessous avec référence aux figures 1 et 5. La machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 peut être utilisée à la fois dans un mode de moteur et dans un mode de génératrice.

Le mode de moteur pour produire la puissance d'entraînement pour le véhicule va être examiné en premier.

Lorsqu'un commutateur d'allumage du véhicule est fermé, un courant continu circule à travers l'enroulement de rotor 102c à travers les balais 104 et les bagues collectrices 103 illustrées sur la figure 1. La circulation de courant continu à travers l'enroulement de rotor 102c entraînera la création de pôles magnétiques sur la surface périphérique extérieure du rotor 102. De plus, lorsque le commutateur d'allumage est fermé, le courant continu est, comme illustré sur la figure 5, également délivré de la batterie Bl aux modules de puissance 110a, 111a et 112a. Les MOSFET HOd à 110g, llld et 111e qui constituent le circuit onduleur sont soumis à des opérations de commutation données pour convertir le courant continu, tel que reçu de la batterie Bl, en un courant alternatif triphasé. Les MOSFET lllf et 111g et 112d à 112g qui constituent le circuit onduleur sont également soumis à des opérations de commutation pour convertir le courant continu, tel que délivré par la batterie Bl, en un courant alternatif triphasé. Cela provoque la fourniture des courants triphasés au premier enroulement 101c et au deuxième enroulement lOld, respectivement, de sorte que la machine électrique tournante 10 produit une puissance ou un couple pour entraîner le véhicule.

Ensuite, le mode de génératrice pour produire la puissance électrique pour charger la batterie Bl va être décrit ci-dessous.

Lorsque le courant continu est fourni à l'enroulement de rotor 102c de la figure 1, de sorte que les pôles magnétiques sont développés sur la surface périphérique extérieure du rotor 102, et que la puissance d'entraînement est délivrée du moteur à la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1, chacun du premier enroulement 101c et du deuxième enroulement lOld génère un courant alternatif triphasé. Les MOSFET HOd à 110g, llld et 111e sont soumis à des opérations de commutation, de sorte qu'ils fonctionnent en tant que circuit redresseur pour redresser le courant triphasé, tel que créé par le premier enroulement 101c. De manière similaire, les MOSFET lllf et 111g et 112d à 112g sont soumis à des opérations de commutation, de sorte qu'ils fonctionnent en tant que circuit redresseur pour redresser le courant alternatif triphasé, tel que créé par le deuxième enroulement lOld. Cela entraîne la conversion des courants alternatifs triphasés, tels que générés par le premier enroulement 101c et le deuxième enroulement lOld, en des courants continus qui sont ensuite délivrés à la batterie Bl. La batterie Bl est, par conséquent, chargée par la puissance électrique générée par la machine électrique tournante 10.

La machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 offre les avantages bénéfiques suivants.

La machine électrique tournante à contrôleur intégré classique est, comme déjà décrit, équipée d'ensembles discrets, les bornes d'alimentation étant montées dans l'un d'eux et les barres omnibus étant installées dans d'autres. En revanche, le contrôleur 11 de ce mode de réalisation comprend l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c et les ensembles de barres omnibus 111c et 112c. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c comporte les barres omnibus llOh à 111k qui câblent électriquement les MOSFET HOd à 110g et qui sont retenues dans celui-ci par une résine et comporte également la borne d'alimentation 1101 jointe à la barre omnibus llOh. Autrement dit, la borne d'alimentation 1101 est disposée dans l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c avec les barres omnibus llOh à 110k. Cela résulte en un nombre total de pièces réduit de la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 comparée à la structure classique. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c est équipé de l'élément de fixation 110m qui est retenu par un élément en résine avec les barres omnibus llOh à 110k et qui sert en tant que plaque de montage métallique à laquelle la borne d'alimentation 1101 est fixée. La barre omnibus llOh jointe à la borne d'alimentation 1101 est, comme on peut le voir sur la figure 6, fixée par la borne d'alimentation 1101 à l'élément de fixation 110m en contact direct avec celui-ci, éliminant de ce fait le besoin d'un élément de fixation supplémentaire, tel qu'un boulon, destiné à être utilisé pour joindre la barre omnibus llOh à l'élément de fixation 110m. Cela résulte en des nombres de pièces et d'étapes de production réduits de la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1.

Le contrôleur 11 est équipé des modules de puissance 110a, 111a et 112a, de l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c et des ensembles de barres omnibus 111c et 112c. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c est un ensemble de pièces pour câbler le module de puissance 110a. L'ensemble de barres omnibus 111c est un ensemble de pièces pour câbler le module de puissance 111a. L'ensemble de barres omnibus 112c est un ensemble de pièces qui câblent électriquement le module de puissance 112a. Autrement dit, l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c, l'ensemble de barres omnibus 111c et l'ensemble de barres omnibus 112c sont prévus un pour chacun des modules de puissance 110a, 111a et 112a. Si, par conséquent, l'un des modules de puissance 110a, 111a et 112a s'avère mal fonctionner lorsque la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 est produite, seulement une combinaison de celui-ci et de l'un correspondant de l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c, de l'ensemble de barres omnibus 111c et de l'ensemble de barres omnibus 112c peut être remplacée par une nouvelle, évitant de ce fait un remplacement inutile de pièce. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c et les ensembles de barres omnibus 111c et 112c sont, comme décrit ci-dessus, agencés adjacents les uns aux autres et fixés par les boulons 114 au logement 100 de la machine électrique tournante 10. Cela élimine le besoin de deux types de boulons : un utilisé pour agencer fixement l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c et les ensembles de barres omnibus 111c et 112c pour qu'ils soient adjacents les uns aux autres, et un utilisé pour les joindre au logement 100 de la machine électrique tournante 10, résultant ainsi en des nombres réduits de pièces et d'étapes de production de la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c et les ensembles de barres omnibus 111c et 112c sont disposés les uns à côté des autres, ce qui augmente la facilité avec laquelle les barres omnibus sont connectées les unes aux autres en peu de temps. L'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c et les ensembles de barres omnibus 111c et 112c sont, comme décrit ci-dessus, fixés au logement 100 de la machine électrique tournante 10 en utilisant les boulons 114. Le capot 113 est également fixé au logement 100 pour recouvrir les modules de puissance 110a, 111a et 112a, les dissipateurs de chaleur 110b, 111b et 112b, l'ensemble de puissance à borne d'alimentation intégrée 110, et les ensembles de puissance 111 et 112. Ces agencements peuvent être modifiés. Par exemple, la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1 peut, en variante, comme illustré sur la figure 11, comprendre le capot 115 au lieu du capot 113. Le capot 115 est attaché fixement au logement 100 de la machine électrique tournante 10 en utilisant les boulons 114 avec l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée 110c et les ensembles de barres omnibus 111c et 112c. Cela élimine le besoin de boulons supplémentaires destinés à être utilisés uniquement pour joindre le capot 115 au logement 100, ce qui résulte en des nombres davantage réduits de pièces et d'étapes de production de la machine électrique tournante à contrôleur intégré 1.

Le contrôleur 11 est équipé de douze dispositifs de commutation : les MOSFET HOd à 110g, llld à 111g, et 112d à 112g, mais n'est pas limité à cela. Il peut être seulement nécessaire que le contrôleur 11 comprenne une pluralité de dispositifs de commutation.

Le contrôleur 11, comme décrit ci-dessus, comprend trois modules de dispositifs de commutation : les modules de puissance 110a, 111a et 112a équipés chacun de quatre MOSFET, mais n'est pas limité à cela. Il peut être seulement nécessaire que chacun des modules de puissance 110a, 111a et 112a comporte une pluralité de dispositifs de commutation. Il peut être seulement nécessaire que le contrôleur 11 comporte une pluralité de modules de puissance.

Le contrôleur 11 comprend les deux ensembles de barres omnibus 111c et 112c, mais n'est pas limité à cela. Il peut être seulement nécessaire que le contrôleur 11 comprenne au moins un ensemble de barres omnibus.

Bien que la présente invention ait été présentée en termes des modes de réalisation préférés afin de faciliter une meilleure compréhension de celle-ci, on devrait apprécier que l'invention peut être mise en œuvre de diverses manières sans s'écarter du principe de l'invention. Par conséquent, l'invention devrait être comprise comme comprenant tous les modes de réalisation possibles et les modifications du mode de réalisation présenté qui peuvent être mises en œuvre sans s'écarter du principe de l'invention telle qu'exposée dans les revendications jointes.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS

   1. Machine électrique tournante à contrôleur intégré comprenant : une machine électrique tournante ; une pluralité de modules de dispositifs de commutation (110a, 111a, 112a), chacun d'eux comprenant une pluralité de dispositifs de commutation (lOOd à 110g, llld à 111g, 112d à 112g) et constituant un circuit onduleur fonctionnant pour fournir un courant alternatif à ladite machine électrique tournante et un circuit redresseur fonctionnant pour redresser le courant alternatif, tel que délivré par ladite machine électrique tournante ; un ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) qui comprend une pluralité de types de barres omnibus (HOh à 111k) qui câblent électriquement l'un des modules de dispositifs de commutation (110a, 111a, 112a) et qui sont retenues fixement par un élément en résine, l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) comprenant également une borne d'alimentation (1101)pour une connexion à un conducteur électrique s'étendant d'un pôle positif d'une alimentation, la borne d'alimentation (1101) étant jointe à l'une des barres omnibus; et au moins un ensemble de barres omnibus (111c, 112c) qui comprend une pluralité de types de barres omnibus qui câblent électriquement l'un des modules de dispositifs de commutation (110a, 111a, 112a) et qui sont retenues fixement par un élément en résine.
2. 2. Machine électrique tournante à contrôleur intégré selon la revendication 1, dans laquelle ledit ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) comprend un élément de fixation (110m) métallique qui est retenu fixement par l'élément en résine avec lesdites barres omnibus de l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) et qui fixe ladite borne d'alimentation (1101) à celui-ci, et dans laquelle celle des barres omnibus qui est jointe à la borne d'alimentation (1101) est fixée par la borne d'alimentation (1101) à l'élément de fixation (110m) en contact avec l'élément de fixation (110m).
3. 3. Machine électrique tournante à contrôleur intégré selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) et ledit ensemble de barres omnibus (111c, 112c) sont prévus un pour chacun des modules de dispositifs de commutation.
4. 4. Machine électrique tournante à contrôleur intégré selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) et ledit ensemble de barres omnibus (111c, 112c)sont agencés adjacents l'un à l'autre et sont fixés à un logement de ladite machine électrique tournante en utilisant un boulon (114).
5. 5. Machine électrique tournante à contrôleur intégré selon la revendication 4, comprenant en outre un capot (115) qui est fixé au logement de ladite machine électrique tournante en utilisant le boulon (114) avec l'ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) et ledit ensemble de barres omnibus pour recouvrir lesdits modules de dispositifs de commutation, ledit ensemble de barres omnibus à borne d'alimentation intégrée (110c) et ledit ensemble de barres omnibus.