FR3088154A1 - COOLING SYSTEM FOR AN ELECTRIC MOTOR, ESPECIALLY A MOTOR VEHICLE - Google Patents

COOLING SYSTEM FOR AN ELECTRIC MOTOR, ESPECIALLY A MOTOR VEHICLE Download PDF

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FR3088154A1
FR3088154A1 FR1860241A FR1860241A FR3088154A1 FR 3088154 A1 FR3088154 A1 FR 3088154A1 FR 1860241 A FR1860241 A FR 1860241A FR 1860241 A FR1860241 A FR 1860241A FR 3088154 A1 FR3088154 A1 FR 3088154A1
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FR
France
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engine
cooling
fluid
coolant
channel
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Application number
FR1860241A
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French (fr)
Inventor
Michel Fakes
Eric Droulez
Samer Saab
Philippe Jouanny
Carlos Martins
Yoann Querel
Sophie Personnaz
Paul Armiroli
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/20Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil wherein the cooling medium vaporises within the machine casing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets

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Abstract

L'invention concerne un système de refroidissement pour moteur électrique notamment de véhicule automobile, comportant : - un circuit de refroidissement (503) du moteur électrique, ce circuit utilisant un fluide de refroidissement, - une interface d'échange thermique (505) entre ce circuit de refroidissement et une boucle de climatisation du véhicule utilisant un fluide réfrigérant, cette interface étant agencée pour permettre de refroidir le fluide du circuit de refroidissement en évacuant de la chaleur par le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation.The invention relates to a cooling system for an electric motor, in particular for a motor vehicle, comprising: - a cooling circuit (503) of the electric motor, this circuit using a cooling fluid, - a heat exchange interface (505) between this cooling circuit and an air conditioning loop of the vehicle using a refrigerant, this interface being arranged to allow cooling of the fluid of the cooling circuit by evacuating heat by the refrigerant of the air conditioning loop.

Description

La présente invention concerne un système de refroidissement pour moteur électrique, notamment de véhicule automobile.The present invention relates to a cooling system for an electric motor, in particular for a motor vehicle.

Un moteur électrique est généralement refroidi par circulation d'eau dans une enveloppe sur la carter ou par de l'huile à l'intérieur de la machine. La température de l'eau à l'entrée du moteur est liée à la température globale de refroidissement de l'eau dans le véhicule et est généralement fixée à un maximum de 70 ° C. Pour le refroidissement à l'huile, la température spécifiée est d'environ 90 ° C.An electric motor is generally cooled by circulating water in an envelope on the casing or by oil inside the machine. The temperature of the water entering the engine is linked to the overall temperature for cooling the water in the vehicle and is generally set at a maximum of 70 ° C. For oil cooling, the specified temperature is about 90 ° C.

Les demandes de brevet et brevets FR3028689, US6191511 et FR3049127 décrivent des systèmes de refroidissement de moteur électrique.Patent applications and patents FR3028689, US6191511 and FR3049127 describe cooling systems for electric motors.

L’invention vise à proposer un système de refroidissement amélioré.The invention aims to provide an improved cooling system.

L’invention a ainsi pour objet un système de refroidissement de refroidissement pour moteur électrique notamment de véhicule automobile, comportant :The subject of the invention is therefore a cooling cooling system for an electric motor, in particular for a motor vehicle, comprising:

un circuit de refroidissement du moteur électrique, ce circuit utilisant un fluide de refroidissement, une interface d'échange thermique entre ce circuit de refroidissement et une boucle de climatisation du véhicule utilisant un fluide réfrigérant, cette interface étant agencée pour permettre de refroidir le fluide du circuit de refroidissement en évacuant de la chaleur par le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation.an electric motor cooling circuit, this circuit using a cooling fluid, a heat exchange interface between this cooling circuit and an air conditioning loop of the vehicle using a refrigerant, this interface being arranged to allow the fluid of the cooling circuit by evacuating heat by the coolant from the air conditioning loop.

L’invention permet notamment de refroidir davantage le fluide de refroidissement, notamment l’eau, du moteur, lorsque cela est nécessaire. Notamment il est possible de descendre en deçà de la température ambiante.The invention makes it possible in particular to cool the cooling fluid, in particular the water, of the engine, when necessary. In particular, it is possible to drop below the ambient temperature.

Le refroidissement à basse température améliore les performances de la machine électrique et réduit les limitations de température dans les utilisations critiques du moteur.Low temperature cooling improves the performance of the electric machine and reduces temperature limitations in critical engine uses.

Selon l’un des aspects de l’invention, le circuit de refroidissement du moteur électrique comporte au moins un canal de circulation de fluide réfrigérant, ce canal entourant au moins partiellement un stator du moteur.According to one aspect of the invention, the cooling circuit of the electric motor comprises at least one refrigerant circulation channel, this channel at least partially surrounding a stator of the motor.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal du circuit de refroidissement est formé au moins partiellement dans un boîtier, notamment un carter, qui contient le stator du moteur.According to one aspect of the invention, the channel of the cooling circuit is formed at least partially in a housing, in particular a casing, which contains the stator of the engine.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal est formé entre deux parois concentriques, interne et externe, du boîtier. Ces parois sont notamment réalisées en acier, aluminium, inox .According to one aspect of the invention, the channel is formed between two concentric walls, internal and external, of the housing. These walls are made in particular of steel, aluminum, stainless steel.

Selon l’un des aspects de l’invention, le stator du moteur, notamment le corps de stator ou paquet de tôles, est en contact avec l’une des parois concentriques.According to one aspect of the invention, the stator of the motor, in particular the stator body or package of sheets, is in contact with one of the concentric walls.

Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi concentrique externe comporte un raccord pour l’entrée ou la sortie de fluide de refroidissement qui circule dans le canal autour du moteur.According to one aspect of the invention, the outer concentric wall has a connector for the inlet or outlet of coolant which circulates in the channel around the engine.

Selon l’un des aspects de l’invention, le raccord comporte une tubulure qui fait saillie sur la paroi externe, notamment dans une direction.According to one aspect of the invention, the connector comprises a tube which projects from the external wall, in particular in one direction.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal de fluide de refroidissement est raccordé à une autre tubulure pour l’entrée ou la sortie de fluide, cette tubulure étant notamment coudée.According to one aspect of the invention, the coolant channel is connected to another pipe for the inlet or outlet of the fluid, this pipe being in particular bent.

Ainsi le canal est alimenté par une tubulure d’entrée par exemple la tubulure coudée, et présente une sortie de fluide formée par la tubulure sur la paroi concentrique externe.Thus, the channel is supplied by an inlet pipe, for example the bent pipe, and has a fluid outlet formed by the pipe on the external concentric wall.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces tubulures se raccordent par exemple par des conduits, notamment flexibles, au reste du circuit de refroidissement du moteur électrique.According to one aspect of the invention, these pipes are connected, for example by conduits, in particular flexible, to the rest of the cooling circuit of the electric motor.

Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide de refroidissement du moteur est de l’eau, notamment de l’eau glycolée.According to one aspect of the invention, the engine coolant is water, especially brine.

Selon l’un des aspects de l’invention, le circuit de refroidissement du moteur est notamment relié à un radiateur basse température pour refroidir ce fluide, notamment l’eau, de ce circuit.According to one aspect of the invention, the engine cooling circuit is in particular connected to a low temperature radiator to cool this fluid, in particular the water, of this circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation est du fluide 1234yF.According to one aspect of the invention, the refrigerant fluid of the air conditioning loop is 1234yF fluid.

Selon l’un des aspects de l’invention, le système de refroidissement comporte au moins un conduit, notamment une pluralité de conduits de fluide réfrigérant, conduits qui passent dans l’espace qui reçoit le fluide de refroidissement du moteur, notamment l’eau, cet espace étant entre les parois concentriques interne et externe du moteur. Ainsi interface d’échange de chaleur est définie entre ces conduits et le fluide réfrigérant dans cet espace de circulation d’eau directement autour du moteur.According to one aspect of the invention, the cooling system comprises at least one duct, in particular a plurality of coolant conduits, conduits which pass into the space which receives the engine coolant, in particular water , this space being between the internal and external concentric walls of the motor. Thus, the heat exchange interface is defined between these conduits and the refrigerant in this water circulation space directly around the engine.

Ainsi l’échangeur thermique additionnel peut être remplacé par une double circulation dans la chemise de refroidissement, chemise qui est l’espace entre les parois concentriques, du moteur, une avec du liquide de refroidissement, notamment l’eau, adjacente à une circulation de réfrigérant. Dans ce cas, le réfrigérant s'évaporera si nécessaire, si le seuil de température défini par des critères de contrôle tels que les températures locales du moteur, la température ambiante, la demande de couple du véhicule, est dépassé.Thus the additional heat exchanger can be replaced by a double circulation in the cooling jacket, which is the space between the concentric walls, of the engine, one with coolant, in particular water, adjacent to a circulation of refrigerant. In this case, the refrigerant will evaporate if necessary, if the temperature threshold defined by control criteria such as local engine temperatures, ambient temperature, vehicle torque demand, is exceeded.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces conduits sont formés dans un tube qui présente une forme notamment cylindrique, ce tube étant réalisé par exemple en acier, aluminium, inox. Le tube est notamment réalisé d’un seul tenant.According to one aspect of the invention, these conduits are formed in a tube which has a particularly cylindrical shape, this tube being produced for example from steel, aluminum, stainless steel. The tube is in particular made in one piece.

Selon l’un des aspects de l’invention, le tube est suffisamment mince pour être logé dans l’espace entre les parois concentriques.According to one aspect of the invention, the tube is thin enough to be housed in the space between the concentric walls.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces conduits sont parallèles entre eux et s’étendent suivant des cercles ou arcs de cercle.According to one aspect of the invention, these conduits are parallel to each other and extend in circles or arcs of a circle.

Selon l’un des aspects de l’invention, ce tube avec sa pluralité de conduits de fluide réfrigérant est connecté à une entrée et une sortie de fluide réfrigérant pour sa connexion fluidique à la boucle de climatisation.According to one aspect of the invention, this tube with its plurality of coolant conduits is connected to an inlet and an outlet of coolant for its fluid connection to the air conditioning loop.

Dans cet exemple le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation passe notamment dans le moteur, directement dans le circuit d’eau, de sorte que l’interface est définie par le contact du tube de fluide réfrigérant avec le fluide tel que l’eau.In this example, the refrigerant fluid from the air conditioning loop passes in particular into the engine, directly in the water circuit, so that the interface is defined by the contact of the coolant tube with the fluid such as water.

En variante, un échangeur thermique additionnel est prévu pour former l’interface thermique, cet échangeur additionnel, ou chiller, est placé à l’extérieur de l’espace entre les parois concentriques.Alternatively, an additional heat exchanger is provided to form the thermal interface, this additional exchanger, or chiller, is placed outside the space between the concentric walls.

Autrement dit, par exemple l'eau qui circule dans la chemise de refroidissement du moteur, chemise qui est l’espace entre les parois concentriques, peut être refroidie par l’échangeur supplémentaire qui est implémenté sur la boucle de climatisation de la voiture. L’échangeur supplémentaire peut être intégré au boîtier du moteur ou fixé au moteur.In other words, for example the water circulating in the engine cooling jacket, which is the space between the concentric walls, can be cooled by the additional exchanger which is implemented on the air conditioning loop of the car. The additional exchanger can be integrated into the engine housing or attached to the engine.

Le système comprend des vannes pouvant déclencher un sous-refroidissement en fonction des besoins, par exemple en fonction de la température ambiante, du couple du véhicule, des températures du moteur électrique...The system includes valves which can trigger sub-cooling as required, for example as a function of the ambient temperature, the torque of the vehicle, the temperatures of the electric motor, etc.

Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi externe du moteur comprend un compartiment, notamment de forme sensiblement en pavé, pour recevoir l’échangeur additionnel.According to one aspect of the invention, the external wall of the engine comprises a compartment, in particular of substantially cobblestone shape, for receiving the additional exchanger.

Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment comporte une paroi latérale, notamment de contour rectangle, et un couvercle agencé pour fermer le compartiment.According to one aspect of the invention, the compartment comprises a side wall, in particular of rectangular outline, and a cover arranged to close the compartment.

Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi du compartiment est formée d’un seul tenant avec la paroi cylindrique externe.According to one aspect of the invention, the wall of the compartment is integrally formed with the external cylindrical wall.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’échangeur additionnel comporte des plaques dans lesquelles circule le fluide réfrigérant et entre ces plaques sont définis des passages pour le fluide de refroidissement, notamment de l’eau, de sorte que ce fluide de refroidissement puisse être refroidi par les plaques.According to one aspect of the invention, the additional exchanger comprises plates in which the coolant circulates and between these plates are defined passages for the coolant, in particular water, so that this coolant cooling can be cooled by the plates.

Selon l’un des aspects de l’invention, les plaques ont parallèles, notamment parallèles au plan principal du couvercle.According to one aspect of the invention, the plates are parallel, in particular parallel to the main plane of the cover.

Selon l’un des aspects de l’invention, un joint étanchéité est interposé entre le couvercle et la paroi latérale.According to one aspect of the invention, a seal is interposed between the cover and the side wall.

Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle est fixé sur la paroi latérale par des vis.According to one aspect of the invention, the cover is fixed to the side wall by screws.

Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle porte des entrée et sortie de fluide réfrigérant, lesquelles sont notamment formées par des tubulures rigides respectives.According to one aspect of the invention, the cover carries refrigerant inlet and outlet, which are in particular formed by respective rigid pipes.

Selon l’un des aspects de l’invention, le circuit de fluide de refroidissement est agencé pour passer dans cet échangeur additionnel puis dans le canal de fluide, notamment d’eau, qui est formé entre les deux parois concentriques du moteur.According to one aspect of the invention, the cooling fluid circuit is arranged to pass through this additional exchanger and then into the fluid channel, in particular of water, which is formed between the two concentric walls of the engine.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’échangeur comporte une entrée pour le fluide de refroidissement, notamment l’eau.According to one aspect of the invention, the exchanger has an inlet for the cooling fluid, in particular water.

Ainsi l’échangeur additionnel est porté par le carter du moteur, carter qui comprend la paroi concentrique externe.Thus, the additional exchanger is carried by the engine casing, which housing comprises the outer concentric wall.

Selon l’un des aspects de l’invention,, le système comporte :According to one aspect of the invention, the system comprises:

un compresseur pour comprimer le réfrigérant, un condenseur en aval du compresseur et placé sur le chemin d’air de préférence derrière le radiateur, deux vannes sur deux branches parallèles qui sont en aval du condenseur, dans lequel la branche débouche sur un détendeur disposé en amont d’un évaporateur, et l’autre branche débouche sur un autre détendeur qui est disposé en amont du refroidisseur, et les deux détendeurs sont connectés au compresseur , la vanne étant apte à basculer sur la boucle AC quand les conditions le réclament, notamment par défaut par exemple en basse température extérieure, on est refroidi par le radiateur Basse Température de face avant et de l'eau et quand on franchit un seuil prédéterminé par exemple en température ambiante, couple moteur, prises internes de température sur le moteur, on ouvre la vanne qui alimente le chiller .a compressor to compress the refrigerant, a condenser downstream of the compressor and placed on the air path preferably behind the radiator, two valves on two parallel branches which are downstream of the condenser, in which the branch opens onto a regulator arranged in upstream of an evaporator, and the other branch leads to another expansion valve which is arranged upstream of the cooler, and the two expansion valves are connected to the compressor, the valve being able to switch on the AC loop when conditions demand it, in particular by default for example at low outdoor temperature, we are cooled by the Low Temperature radiator on the front panel and water and when we cross a predetermined threshold for example at room temperature, engine torque, internal temperature sockets on the engine, we opens the valve which feeds the chiller.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif, en relation avec les différents exemples de réalisation de l’invention illustrés sur les figures suivantesOther characteristics, details and advantages of the present invention will emerge more clearly on reading the detailed description given below for information, in relation to the various embodiments of the invention illustrated in the following figures

- la figure 1 est une vue d’un système selon l’invention,- Figure 1 is a view of a system according to the invention,

- les figures 2 et 3 illustrent un premier mode de réalisation de l’invention,- Figures 2 and 3 illustrate a first embodiment of the invention,

- les figures 4 et 5 illustrent un deuxième mode de réalisation de l’invention,- Figures 4 and 5 illustrate a second embodiment of the invention,

On a représenté sur les figures 2 et 3 un moteur électrique 500 comporte un carter 20 portant intérieurement un stator 3 entourant un rotor inducteur 1 solidaire d'un arbre de rotorFIGS. 2 and 3 show an electric motor 500 comprising a casing 20 internally carrying a stator 3 surrounding an inductor rotor 1 secured to a rotor shaft

2. Le stator 3 comporte un corps 30 portant un bobinage 7. Le bobinage 7 traverse le corps 30 et s'étend en saillie axiale de part et d'autre de ce corps 30.2. The stator 3 comprises a body 30 carrying a winding 7. The winding 7 passes through the body 30 and extends in axial projection on either side of this body 30.

Ce moteur 500 est associé à un système de refroidissement de refroidissement 501 comportant :This engine 500 is associated with a cooling cooling system 501 comprising:

un circuit 503 de refroidissement du moteur électrique, ce circuit utilisant un fluide de refroidissement qui est de l’eau, une interface d’échange thermique 505, jouant le rôle d’un chiller intégré, entre ce circuit de refroidissement 503 et une boucle de climatisation 600 du véhicule utilisant un fluide réfrigérant, cette interface 505 étant agencée pour permettre de refroidir le fluide du circuit de refroidissement en évacuant de la chaleur par le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation 600.a circuit 503 for cooling the electric motor, this circuit using a cooling fluid which is water, a heat exchange interface 505, playing the role of an integrated chiller, between this cooling circuit 503 and a loop of air conditioning 600 of the vehicle using a refrigerant, this interface 505 being arranged to allow the coolant of the cooling circuit to be cooled by evacuating heat by the coolant from the air conditioning loop 600.

Le circuit de refroidissement 503 du moteur électrique 500 comporte un canal 510 de circulation de fluide réfrigérant, ce canal 510 entourant au moins partiellement un stator du moteur.The cooling circuit 503 of the electric motor 500 comprises a channel 510 for circulating coolant, this channel 510 at least partially surrounding a stator of the motor.

Le canal 510 du circuit de refroidissement est formé au moins partiellement dans un boîtier 511, notamment un carter, qui contient le stator 3 du moteur.The channel 510 of the cooling circuit is formed at least partially in a housing 511, in particular a casing, which contains the stator 3 of the engine.

Le canal 510 est formé entre deux parois concentriques, interne 517 et externe 518, du boîtier. Ces parois sont notamment réalisées en acier, aluminium, inox .The channel 510 is formed between two concentric walls, internal 517 and external 518, of the housing. These walls are made in particular of steel, aluminum, stainless steel.

Le stator 3 du moteur, notamment le corps de stator ou paquet de tôles 30, est en contact avec la paroi concentrique interne 517.The stator 3 of the motor, in particular the stator body or packet of sheets 30, is in contact with the internal concentric wall 517.

La paroi concentrique externe 518 comporte un raccord 520 pour l’entrée ou la sortie de fluide de refroidissement qui circule dans le canal autour du moteur.The external concentric wall 518 has a connector 520 for the inlet or outlet of coolant which circulates in the channel around the engine.

Le raccord 520 comporte une tubulure qui fait saillie sur la paroi externe 518, notamment dans une direction radiale.The connector 520 comprises a tube which projects from the external wall 518, in particular in a radial direction.

Le canal de fluide de refroidissement est raccordé à une autre tubulure 519 pour l’entrée ou la sortie de fluide, cette tubulure 519 étant coudée.The coolant channel is connected to another tubing 519 for the inlet or outlet of fluid, this tubing 519 being bent.

Ainsi le canal est alimenté par une tubulure d’entrée 519 par exemple la tubulure coudée, et présente une sortie de fluide formée par la tubulure 520 sur la paroi concentrique externe.Thus, the channel is supplied by an inlet pipe 519, for example the bent pipe, and has a fluid outlet formed by the pipe 520 on the external concentric wall.

Ces tubulures 519 et 520 se raccordent par exemple par des conduits, notamment flexibles, au reste du circuit de refroidissement du moteur électrique 500.These pipes 519 and 520 are connected for example by conduits, in particular flexible, to the rest of the cooling circuit of the electric motor 500.

Le fluide de refroidissement du moteur est de l’eau, notamment de l’eau glycolée.The engine coolant is water, especially brine.

Le circuit de refroidissement 503 du moteur est notamment relié à un radiateur basse température pour refroidir ce fluide, notamment l’eau, de ce circuit.The engine cooling circuit 503 is in particular connected to a low temperature radiator to cool this fluid, in particular water, of this circuit.

Le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation 600 est du fluide 1234yF.The refrigerant fluid of the air conditioning loop 600 is 1234yF fluid.

Le système de refroidissement comporte au moins un une pluralité de conduits 530 de fluide réfrigérant, conduits qui passent dans l’espace 531 qui reçoit le fluide de refroidissement du moteur, notamment l’eau, cet espace 531 étant entre les parois concentriques interne 517 et externe 518 du moteur. Ainsi interface d’échange de chaleur 505 est définie entre ces conduits 530 et le fluide réfrigérant dans cet espace 531 de circulation d’eau directement autour du moteur.The cooling system comprises at least one plurality of conduits 530 of refrigerant, conduits which pass into the space 531 which receives the coolant from the engine, in particular water, this space 531 being between the internal concentric walls 517 and external 518 of the engine. Thus heat exchange interface 505 is defined between these conduits 530 and the refrigerant in this space 531 for water circulation directly around the engine.

Ces conduits 530 sont formés dans un tube 535 qui présente une forme notamment cylindrique, ce tube étant réalisé par exemple en alumlinium. Le tube est notamment réalisé d’un seul tenant.These conduits 530 are formed in a tube 535 which has a particularly cylindrical shape, this tube being produced for example from alumlinium. The tube is in particular made in one piece.

Le tube 535 est suffisamment mince pour être logé dans l’espace entre les parois concentriques.Tube 535 is thin enough to be accommodated in the space between the concentric walls.

Ces conduits 530 sont parallèles entre eux et s’étendent suivant des cercles ou arcs de cercle.These conduits 530 are parallel to each other and extend in circles or arcs of a circle.

Le tube 535 avec sa pluralité de conduits de fluide réfrigérant est connecté à une entrée 540 et une sortie 541 de fluide réfrigérant pour sa connexion fluidique à la boucle de climatisation 600.The tube 535 with its plurality of coolant conduits is connected to an inlet 540 and an outlet 541 of coolant for its fluid connection to the air conditioning loop 600.

Dans cet exemple le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation 600 passe notamment dans le moteur, directement dans le circuit d’eau, de sorte que l’interface est définie par le contact du tube de fluide réfrigérant avec le fluide tel que l’eau.In this example the refrigerant of the air conditioning loop 600 passes in particular into the engine, directly in the water circuit, so that the interface is defined by the contact of the coolant tube with the fluid such as water. .

Le chiller 505 est intégré dans le carter, les tubes réfrigérants étant dans la chemise d'eau.The chiller 505 is integrated in the casing, the refrigerant tubes being in the water jacket.

On a représenté sur la figure un système 600 qui comprend l’échangeur 505.There is shown in the figure a system 600 which includes the exchanger 505.

Le système 600 peut comporter, de manière connue, un évaporateur, un condenseur, un compresseur, un détendeur et des vannes.The system 600 may comprise, in a known manner, an evaporator, a condenser, a compressor, an expansion valve and valves.

Le fluide caloporteur utilisé peut être choisi parmi les fluides d’appellation 134a, 1234yf, ou CO2.The heat transfer fluid used can be chosen from the fluids with the designation 134a, 1234yf, or CO2.

Le système 600 est connecté à une boucle basse température 611 qui comprend un échangeur de chaleur, ici un radiateur 612, dans lequel peut circuler le réfrigérant, le radiateur étant au contact de l’air ambiant.The system 600 is connected to a low temperature loop 611 which includes a heat exchanger, here a radiator 612, in which the refrigerant can circulate, the radiator being in contact with ambient air.

Le radiateur 612 est disposé sur une face avant du véhicule de manière à pouvoir être refroidi par l’air extérieur 614 qui circule à son contact.The radiator 612 is arranged on a front face of the vehicle so that it can be cooled by the outside air 614 which circulates in contact with it.

Par ailleurs, le système 600 est connecté à un échangeur de chaleur, ici le refroidisseur 505 ou chiller, qui est placé dans l’ensemble de climatisation de sorte que le fluide caloporteur puisse être refroidi par échange thermique avec le radiateur de l’ensemble de climatisation 699.Furthermore, the system 600 is connected to a heat exchanger, here the cooler 505 or chiller, which is placed in the air conditioning assembly so that the heat transfer fluid can be cooled by heat exchange with the radiator of the assembly. air conditioning 699.

Le système est agencé pour provoquer la circulation de fluide caloporteur soit dans le radiateur 612 en contact avec l’air ambiant soit dans le refroidisseur 505 connecté à l’ensemble de climatisation 699 du véhicule en par exemple de la température ambiante.The system is arranged to cause the circulation of heat transfer fluid either in the radiator 612 in contact with the ambient air or in the cooler 505 connected to the air conditioning assembly 699 of the vehicle by, for example, ambient temperature.

Une pompe 630 est prévue en aval du dispositif de refroidissement 505 pour faire circuler le fluide caloporteur dans ce dispositif.A pump 630 is provided downstream of the cooling device 505 to circulate the heat transfer fluid in this device.

Une vanne 3 voies 31 est prévue en aval du dispositif de refroidissement 505 pour envoyer le réfrigérant, selon le fonctionnement, soit vers le refroidisseur 505 (ou chiller) soit dans la boucle basse température 611 (avec un radiateur basse température).A 3-way valve 31 is provided downstream of the cooling device 505 to send the refrigerant, depending on the operation, either to the cooler 505 (or chiller) or in the low temperature loop 611 (with a low temperature radiator).

L’ensemble de climatisation 699 comporte :The air conditioning set 699 includes:

un compresseur 639 pour comprimer le réfrigérant, un condenseur 631 en aval du compresseur 639 et placé sur le chemin d’air 614 de préférence derrière le radiateur 612, deux vannes 32 et 33 sur deux branches parallèles 34 et 35 qui sont en aval du condenseur 631.a compressor 639 for compressing the refrigerant, a condenser 631 downstream of the compressor 639 and placed on the air path 614 preferably behind the radiator 612, two valves 32 and 33 on two parallel branches 34 and 35 which are downstream of the condenser 631.

La branche 34 débouche sur un détendeur 36 disposé en amont d’un évaporateur 38.The branch 34 opens onto a regulator 36 disposed upstream of an evaporator 38.

L’autre branche 35 débouche sur un autre détendeur 39 qui est disposé en amont du refroidis s eur.The other branch 35 leads to another regulator 39 which is arranged upstream of the cooler.

Les deux détendeurs 36 et 39 sont connectés au compresseur 639.The two regulators 36 and 39 are connected to the compressor 639.

La vanne 31 bascule sur la boucle AC quand les conditions le réclament. Par défaut par exemple en basse température extérieure, on est refroidi par le radiateur Basse Température de face avant et de l'eau. Quand on franchit un seuil prédéterminé par exemple en température ambiante, couple moteur, prises internes de température sur le moteur, on ouvre la vanne 31 qui alimente le chiller 505.The valve 31 switches to the AC loop when the conditions demand it. By default, for example at low outdoor temperature, you are cooled by the front panel Low Temperature radiator and water. When a predetermined threshold is crossed, for example at ambient temperature, engine torque, internal temperature sockets on the engine, the valve 31 is opened, which supplies the chiller 505.

En variante, comme illustré sur les figures 4 et 5, un échangeur thermique additionnel 700 est prévu pour former l’interface thermique, cet échangeur additionnel, ou chiller, est placé à l’extérieur de l’espace entre les parois concentriques.As a variant, as illustrated in FIGS. 4 and 5, an additional heat exchanger 700 is provided to form the thermal interface, this additional exchanger, or chiller, is placed outside the space between the concentric walls.

Autrement dit, par exemple l'eau qui circule dans la chemise de refroidissement du moteur, chemise qui est l’espace 531 entre les parois concentriques, peut être refroidie par l’échangeur supplémentaire qui est implémenté sur la boucle de climatisation de la voiture. L’échangeur supplémentaire 700 peut être intégré au boîtier du moteur ou fixé au moteur.In other words, for example the water circulating in the engine cooling jacket, which is the space 531 between the concentric walls, can be cooled by the additional exchanger which is implemented on the air conditioning loop of the car. The additional exchanger 700 can be integrated into the engine housing or fixed to the engine.

La paroi externe 518 du moteur comprend un compartiment 701, de forme sensiblement en pavé, pour recevoir l’échangeur additionnel 700.The external wall 518 of the engine comprises a compartment 701, of substantially cobblestone shape, for receiving the additional exchanger 700.

Le compartiment 701 comporte une paroi latérale 702, de contour rectangle, et un couvercle 703 agencé pour fermer le compartiment.The compartment 701 has a side wall 702, of rectangle outline, and a cover 703 arranged to close the compartment.

La paroi 702 du compartiment est formée d’un seul tenant avec la paroi cylindrique externe 518.The wall 702 of the compartment is integrally formed with the external cylindrical wall 518.

L’échangeur additionnel 700 comporte des plaques 780 dans lesquelles circule le fluide réfrigérant et entre ces plaques 780 sont définis des passages 781 pour le fluide de refroidissement, notamment de l’eau, de sorte que ce fluide de refroidissement puisse être refroidi par les plaques.The additional exchanger 700 comprises plates 780 in which the refrigerant circulates and between these plates 780 are defined passages 781 for the cooling fluid, in particular water, so that this cooling fluid can be cooled by the plates .

Les plaques 780 sont parallèles, notamment parallèles au plan principal du couvercleThe plates 780 are parallel, in particular parallel to the main plane of the cover

703.703.

Un joint étanchéité 784 est interposé entre le couvercle 703 et la paroi latérale 702.A seal 784 is interposed between the cover 703 and the side wall 702.

Le couvercle 703 est fixé sur la paroi latérale par des vis 789.The cover 703 is fixed to the side wall by screws 789.

Le couvercle 703 porte des entrée et sortie de fluide réfrigérant, lesquelles sont notamment formées par des tubulures rigides respectives 790 et 791 qui sont raccordées à la boucle de climatisation 600.The cover 703 carries refrigerant inlet and outlet, which are in particular formed by respective rigid pipes 790 and 791 which are connected to the air conditioning loop 600.

Le circuit de fluide de refroidissement, l’eau, est agencé pour passer dans cet échangeur additionnel 700 via l’entrée 799 puis dans le canal de fluide, notamment d’eau, via une sortie qui est formé entre les deux parois concentriques 517 et 518 du moteur.The cooling fluid circuit, the water, is arranged to pass into this additional exchanger 700 via the inlet 799 and then into the fluid channel, in particular of water, via an outlet which is formed between the two concentric walls 517 and 518 of the engine.

Une paroi frontale 800, qui est fixée sur la paroi externe 518, est prévue pour fermer le carter du coté engrenage d’entrainement. Une ouverture 801 est prévue au centre de cette paroi 800 pour laisser passer l’organe d’entrainement 803.A front wall 800, which is fixed to the external wall 518, is provided for closing the casing on the drive gear side. An opening 801 is provided in the center of this wall 800 to allow the drive member 803 to pass.

Selon l’invention, le chiller 505 peut être extemalisé ou supporté par le carter du moteur 500.According to the invention, the chiller 505 can be externalized or supported by the motor housing 500.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Système de refroidissement (300) pour moteur électrique notamment de véhicule automobile, comportant :1. Cooling system (300) for an electric motor, in particular for a motor vehicle, comprising: un circuit de refroidissement (503) du moteur électrique, ce circuit utilisant un fluide de refroidissement, une interface d'échange thermique (505) entre ce circuit de refroidissement et une boucle de climatisation du véhicule utilisant un fluide réfrigérant, cette interface étant agencée pour permettre de refroidir le fluide du circuit de refroidissement en évacuant de la chaleur par le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation.a cooling circuit (503) of the electric motor, this circuit using a cooling fluid, a heat exchange interface (505) between this cooling circuit and an air conditioning loop of the vehicle using a cooling fluid, this interface being arranged for allow the cooling circuit fluid to be cooled by evacuating heat by the refrigerant fluid from the air conditioning loop. 2. Système selon la revendication précédente, comportant :2. System according to the preceding claim, comprising: un compresseur (639) pour comprimer le réfrigérant, un condenseur (631) en aval du compresseur (639) et placé sur le chemin d'air (614) de préférence derrière le radiateur (612), deux vannes (32 et 33) sur deux branches parallèles (34 et 35) qui sont en aval du condenseur (631), dans lequel la branche (34) débouche sur un détendeur (36) disposé en amont d'un évaporateur (38), et l'autre branche (35) débouche sur un autre détendeur (39) qui est disposé en amont du refroidisseur, et les deux détendeurs (36 et 39) sont connectés au compresseur (639), la vanne (31) étant apte à basculer sur la boucle AC quand les conditions le réclament, notamment par défaut par exemple en basse température extérieure, on est refroidi par le radiateur Basse Température de face avant et de l'eau et quand on franchit un seuil prédéterminé par exemple en température ambiante, couple moteur, prises internes de température sur le moteur, on ouvre la vanne (31) qui alimente le chiller (505).a compressor (639) to compress the refrigerant, a condenser (631) downstream of the compressor (639) and placed on the air path (614) preferably behind the radiator (612), two valves (32 and 33) on two parallel branches (34 and 35) which are downstream of the condenser (631), in which the branch (34) opens onto a pressure reducer (36) disposed upstream of an evaporator (38), and the other branch (35 ) leads to another regulator (39) which is arranged upstream of the cooler, and the two regulators (36 and 39) are connected to the compressor (639), the valve (31) being able to switch to the AC loop when the conditions claim it, especially by default for example at low outdoor temperature, we are cooled by the Low Temperature radiator on the front panel and water and when we cross a predetermined threshold for example at room temperature, engine torque, internal temperature sockets on the engine, the valve (31) is opened which supplies the chiller (505). 3. Système selon la revendication précédente, dans lequel le circuit de refroidissement du moteur électrique comporte au moins un canal (510) de circulation de fluide réfrigérant, ce canal entourant au moins partiellement un stator du moteur.3. System according to the preceding claim, wherein the cooling circuit of the electric motor comprises at least one channel (510) for circulating coolant, this channel at least partially surrounding a stator of the motor. 4. Système selon la revendication précédente, dans lequel le canal du circuit de refroidissement est formé au moins partiellement dans un boîtier, notamment un carter, qui contient le stator du moteur.4. System according to the preceding claim, wherein the channel of the cooling circuit is formed at least partially in a housing, in particular a casing, which contains the stator of the engine. 5. Système selon la revendication précédente, dans lequel le canal est formé entre deux parois concentriques, interne (517) et externe (518), du boîtier.5. System according to the preceding claim, wherein the channel is formed between two concentric walls, internal (517) and external (518), of the housing. 6. Système selon la revendication précédente, dans lequel le stator (3) du moteur, notamment le corps de stator ou paquet de tôles, est en contact avec l'une des parois concentriques.6. System according to the preceding claim, in which the stator (3) of the motor, in particular the stator body or pack of sheets, is in contact with one of the concentric walls. 7. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le système de refroidissement comporte au moins un conduit, notamment une pluralité de conduits (530) de fluide réfrigérant, conduits qui passent dans l'espace qui reçoit le fluide de refroidissement du moteur, notamment l'eau, cet espace étant entre les parois concentriques interne et externe du moteur.7. System according to one of the preceding claims, in which the cooling system comprises at least one duct, in particular a plurality of conduits (530) of coolant, conduits which pass into the space which receives the coolant from the engine. , especially water, this space being between the inner and outer concentric walls of the engine. 8. Système selon la revendication précédente, dans lequel ces conduits sont formés dans un tube qui présente une forme notamment cylindrique.8. System according to the preceding claim, wherein these conduits are formed in a tube which has a particularly cylindrical shape. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel un échangeur thermique additionnel (700) est prévu pour former l'interface thermique, cet échangeur additionnel, ou chiller, est placé à l'extérieur de l'espace entre les parois concentriques.9. System according to one of claims 1 to 6, in which an additional heat exchanger (700) is provided to form the thermal interface, this additional exchanger, or chiller, is placed outside the space between the concentric walls. 10. Système selon la revendication précédente, dans lequel la paroi externe (518) du moteur comprend un compartiment, notamment de forme sensiblement en pavé, pour recevoir l'échangeur additionnel.10. System according to the preceding claim, wherein the external wall (518) of the engine comprises a compartment, in particular of substantially cobblestone shape, for receiving the additional exchanger.
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