FR3096525A1 - Propulsion module of an electric or hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Module de propulsion d’un véhicule hybride ou électrique, comprenant : - une machine électrique de propulsion ayant un rotor et un stator, - un convertisseur de tension permettant d’alimenter électriquement le stator à partir de l’énergie électrique fournie par une unité de stockage d’énergie électrique, et - un système de réduction recevant le couple fourni par le rotor, le module comprenant une première partie de boîtier recevant la machine électrique de propulsion et le convertisseur de tension, et une deuxième partie de boîtier recevant le système de réduction et contenant de l’huile, le module comprenant encore : - un circuit de refroidissement de la machine électrique de propulsion et du convertisseur de tension, ce circuit étant disposé hors de la deuxième partie de boîtier, et - une portion de dissipation additionnelle, notamment en forme de serpentin, dans le circuit de refroidissement et/ou un radiateur porté par le module, pour dissiper tout ou partie de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement. Figure pour l’abrégé : Figure 1Propulsion module of a hybrid or electric vehicle, comprising: - an electric propulsion machine having a rotor and a stator, - a voltage converter enabling the stator to be supplied electrically from the electric energy supplied by a control unit. storage of electrical energy, and - a reduction system receiving the torque supplied by the rotor, the module comprising a first housing part receiving the electric propulsion machine and the voltage converter, and a second housing part receiving the reduction and containing oil, the module further comprising: - a cooling circuit for the electric propulsion machine and the voltage converter, this circuit being arranged outside the second housing part, and - an additional dissipation portion, in particular in the form of a coil, in the cooling circuit and / or a radiator carried by the module, to dissipate all or part of the recovered heat by the liquid circulating in the cooling circuit. Figure for the abstract: Figure 1
Description
Description Titre de l'invention : Module de propulsion d'un véhicule électrique ou hybride Description Title of the invention: Propulsion module for an electric or hybrid vehicle
[0001] La présente invention concerne un module de propulsion d'un véhicule électrique ou hybride.The present invention relates to a propulsion module of an electric or hybrid vehicle.
Ce module comprend : un convertisseur de tension convertissant l'énergie électrique d'une unité de stockage d'énergie électrique embarquée sur le véhicule, une machine électrique de propulsion, et un système de réduction permettant d'adapter la vitesse de rotation de la machine électrique de propulsion à la vitesse requise pour le véhicule. This module comprises: a voltage converter converting the electrical energy of an electrical energy storage unit on board the vehicle, an electrical propulsion machine, and a reduction system allowing the rotation speed of the machine to be adapted electric propulsion at the speed required for the vehicle.
[0002] La présente invention a pour objet de fournir un module de propulsion de véhicule électrique ou hybride dont la machine électrique de propulsion et le convertisseur de tension soient refroidis dc façon efficace, sans pour autant générer trop d'encombrement. The present invention aims to provide an electric or hybrid vehicle propulsion module whose electric propulsion machine and the voltage converter are cooled dc efficiently, without generating too much space.
[0003] L'invention répond à cc besoin, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un module de propulsion d'un véhicule hybride ou électrique, comprenant : The invention meets this need, according to one of its aspects, using a propulsion module of a hybrid or electric vehicle, comprising:
[0004] - une machine électrique de propulsion ayant un rotor et un stator, [0004] - an electric propulsion machine having a rotor and a stator,
[0005] - un convertisseur de tension permettant d'alimenter électriquement le stator à partir de l'énergie électrique fournie par une unité dc stockage d'énergie électrique, et [0005] - a voltage converter making it possible to electrically supply the stator from the electrical energy supplied by a dc electrical energy storage unit, and
[0006] - un système dc réduction recevant le couple fourni par le rotor, [0006] - a dc reduction system receiving the torque provided by the rotor,
[0007] le module comprenant une première partie de boîtier recevant la machine électrique de propulsion et le convertisseur de tension, et une deuxième partie de boîtier recevant le système de réduction et contenant de l'huile, [0007] the module comprising a first casing part receiving the electric propulsion machine and the voltage converter, and a second casing part receiving the reduction system and containing oil,
[0008] le module comprenant encore : [0008] the module further comprising:
[0009] - un circuit de refroidissement de la machine électrique dc propulsion et du convertisseur dc tension, ce circuit étant disposé hors de la deuxième partie de boîtier, et [0009] - a circuit for cooling the dc propulsion electric machine and the dc voltage converter, this circuit being arranged outside the second casing part, and
[0010] - une portion de dissipation additionnelle, notamment une portion en forme de serpentin, dans le circuit dc refroidissement et/ou un radiateur porté par le module, pour dissiper tout ou partie dc la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement. [0010] - an additional dissipation portion, in particular a serpentine-shaped portion, in the dc cooling circuit and/or a radiator carried by the module, to dissipate all or part of the dc heat recovered by the liquid circulating in the cooling circuit cooling.
[0011] Selon l'invention, on améliore ainsi la dissipation de chaleur dans la première partie de boîtier sans qu'un échangeur de chaleur ne soit utilisé pour transférer de la chaleur de la première partie de boîtier vers l'huile dans la deuxième partie de boîtier.[0011] According to the invention, the heat dissipation in the first casing part is thus improved without a heat exchanger being used to transfer heat from the first casing part to the oil in the second part. of casing.
Le système de réduction comprend par exemple plusieurs pignons et l'huile permet de lubrifier ces pignons. The reduction system comprises for example several pinions and the oil makes it possible to lubricate these pinions.
[0012] Le liquide circulant dans le circuit de refroidissement est par exemple de l'eau, 2 comme de l'eau glycolée. [0012] The liquid circulating in the cooling circuit is for example water, 2 such as glycol water.
[0013] Tout ou partie de la surface extérieure de la deuxième partie de boîtier peut porter des reliefs de refroidissement permettant de dissiper vers l'extérieur du module la chaleur existant dans cette deuxième partie de boîtier.[0013] All or part of the outer surface of the second casing part can bear cooling reliefs making it possible to dissipate the heat existing in this second casing part towards the outside of the module.
L'équipement de la deuxième partie de boîtier en reliefs de refroidissement permet d'augmenter la surface d'échange du module avec et donc la dissipation de chaleur vers l'extérieur du module, améliorant ainsi le refroidissement par l'air.The equipment of the second casing part with cooling reliefs makes it possible to increase the exchange surface of the module with and therefore the dissipation of heat towards the outside of the module, thus improving the cooling by the air.
La deuxième partie de boîtier joue ainsi, seule ou en combinaison avec d'autres parties, le rôle de radiateur. The second housing part thus plays, alone or in combination with other parts, the role of radiator.
[0014] Toujours dans ce cas, des reliefs de refroidissement peuvent également être portés par la surface extérieure de la première partie de boîtier.[0014] Also in this case, cooling reliefs can also be carried by the outer surface of the first casing part.
Toute la surface extérieure de la première partie de boîtier porte par exemple des reliefs de refroidissement et toute la surface extérieure de la deuxième partie de boîtier porte par exemple d'autres reliefs de refroidissements.The entire outer surface of the first casing part bears, for example, cooling reliefs and the entire outer surface of the second casing part carries, for example, other cooling reliefs.
Qu'ils soient portés par la première ou par la deuxième partie de boîtier, les reliefs de refroidissement peuvent être des ailettes.Whether they are carried by the first or by the second casing part, the cooling reliefs can be fins.
Ces ailettes peuvent être disposées selon des rangées, et un pas, constant ou non, peut exister entre deux rangées adjacentes.These fins can be arranged in rows, and a pitch, constant or not, can exist between two adjacent rows.
Ces rangées peuvent ou non toutes présenter la même orientation.These rows may or may not all have the same orientation.
Le cas échéant, de mêmes ailettes peuvent s'étendre d'une part sur la première partie de boîtier et d'autre part sur la deuxième partie de boîtier. If necessary, the same fins can extend on the one hand over the first casing part and on the other hand over the second casing part.
[0015] Les reliefs de refroidissement peuvent être réalisés d'une seule pièce avec la partie de boîtier portant ces derniers.[0015] The cooling reliefs can be made in one piece with the part of the housing carrying them.
En variante, ces reliefs de refroidissement sont rapportés sur cette partie de boîtier. As a variant, these cooling reliefs are attached to this housing part.
[0016] Selon une variante du cas qui vient d'être décrit, la surface extérieure de la deuxième partie de boîtier peut être dépourvue de reliefs de refroidissement.[0016]According to a variant of the case which has just been described, the outer surface of the second casing part may be devoid of cooling reliefs.
Dans un tel cas, des reliefs de refroidissement peuvent néanmoins être portés par la surface extérieure de la première partie de boîtier.In such a case, cooling reliefs can nevertheless be carried by the outer surface of the first casing part.
Toute la surface extérieure de la première partie de boîtier porte par exemple des reliefs de refroidissement.The entire outer surface of the first casing part bears, for example, cooling reliefs.
Ces reliefs de refroidissement peuvent être des ailettes.These cooling reliefs may be fins.
Ces ailettes peuvent être disposées selon des rangées, et un pas, constant ou non, peut exister entre deux rangées adjacentes.These fins can be arranged in rows, and a pitch, constant or not, can exist between two adjacent rows.
Ces rangées peuvent ou non toutes présenter la même orientation. These rows may or may not all have the same orientation.
[0017] Toujours selon cette variante, les reliefs de refroidissement peuvent être réalisés d'une seule pièce avec la première partie de boîtier.[0017] Still according to this variant, the cooling reliefs can be made in one piece with the first housing part.
En variante, ces reliefs de refroidissement sont rapportés sur cette première partie de boîtier. As a variant, these cooling reliefs are attached to this first housing part.
[0018] Dans tout ce qui précède, chaque partie de boîtier précitée peut être monobloc ou être formée par l'assemblage de sous-parties de boîtiers. [0018] In all of the foregoing, each aforementioned housing part can be in one piece or be formed by assembling housing sub-parts.
[0019] La deuxième partie de boîtier est par exemple partiellement remplie d'huile. The second housing part is for example partially filled with oil.
[0020] Une paroi étanche est par exemple ménagée entre la première et la deuxième partie de boîtier.[0020] A sealed wall is for example formed between the first and the second housing part.
Dans tout ce qui précède, le circuit de refroidissement peut comprendre une portion de dissipation additionnelle, notamment en forme de serpentin, de la chaleur 3 récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement.In all of the foregoing, the cooling circuit may comprise an additional dissipation portion, in particular in the form of a serpentine, of the heat 3 recovered by the liquid circulating in the cooling circuit.
Cette portion en de dissipation additionnelle peut être disposée à l'extérieur de la première partie de boîtier ou à l'intérieur de la première partie de boîtier. This additional dissipation portion can be arranged outside the first casing part or inside the first casing part.
[0021] En variante de la présence d'une portion de dissipation additionnelle dans le circuit de refroidissement, le module peut comprendre un radiateur permettant une dissipation additionnelle de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement.[0021]As a variant of the presence of an additional dissipation portion in the cooling circuit, the module may comprise a radiator allowing additional dissipation of the heat recovered by the liquid circulating in the cooling circuit.
Ce radiateur peut être disposé à l'extérieur du module et peut ou non être directement au contact du circuit de refroidissement.This radiator may be arranged outside the module and may or may not be directly in contact with the cooling circuit.
Le radiateur est porté par le module, étant par exemple solidaire de la première partie de boîtier, étant par exemple vissé à l'intérieur ou l'extérieur de la première partie de boîtier. The radiator is carried by the module, being for example secured to the first casing part, being for example screwed inside or outside the first casing part.
[0022] Dans une variante, la portion de dissipation additionnelle et le radiateur peuvent être simultanément présents. [0022] In a variant, the additional dissipation portion and the heatsink can be present simultaneously.
[0023] Le module selon l'invention peut comprendre une pompe montée dans le circuit de refroidissement, pour favoriser la circulation du liquide dans ce circuit de refroidissement.The module according to the invention may comprise a pump mounted in the cooling circuit, to promote the circulation of the liquid in this cooling circuit.
Cette pompe, en favorisant la circulation du liquide dans le circuit de refroidissement, peut ainsi assurer un refroidissement homogène du convertisseur de tension et de la machine électrique par le liquide. This pump, by promoting the circulation of the liquid in the cooling circuit, can thus ensure uniform cooling of the voltage converter and of the electrical machine by the liquid.
[0024] Lorsqu'une telle pompe est présente, un système de commande de cette pompe peut également être présent, et cc système de commande peut être monté en tout ou partie sur la carte électronique du convertisseur de tension.When such a pump is present, a control system for this pump can also be present, and this control system can be mounted in whole or in part on the electronic card of the voltage converter.
On ajoute ainsi une autre fonctionnalité à cette carte électronique, permettant de réduire l'encombrement associé au module. Another functionality is thus added to this electronic card, making it possible to reduce the size associated with the module.
[0025] En combinaison ou indépendamment de la pompe précitée, le module selon l'invention peut comprendre un ventilateur permettant de favoriser la circulation de l'air extérieur au module sur le radiateur.In combination or independently of the aforementioned pump, the module according to the invention may comprise a fan making it possible to promote the circulation of air outside the module on the radiator.
Ce ventilateur peut être entraîné par un moteur électrique dédié à ce ventilateur.This fan can be driven by an electric motor dedicated to this fan.
Lorsqu'un tel ventilateur est présent, un système de commande de ce ventilateur peut être présent, et ce système de commande peut être monté en tout ou partie sur la carte électronique du convertisseur de tension. When such a fan is present, a control system for this fan may be present, and this control system may be mounted in whole or in part on the electronic card of the voltage converter.
[0026] Lorsque des reliefs de refroidissement, par exemple des ailettes, sont portés par la surface extérieure de la première partie de boîtier comme mentionné ci-dessus, le ventilateur peut par ailleurs être positionné par rapport à la première partie de boîtier de manière à favoriser la circulation d'air sur ces reliefs de refroidissement. [0026] When cooling reliefs, for example fins, are carried by the outer surface of the first casing part as mentioned above, the fan can also be positioned with respect to the first casing part so as to promote air circulation over these cooling reliefs.
[0027] En variante de la présence d'une pompe et d'un ventilateur comme mentionné ci- dessus, le module peut comprendre une pompe montée dans le circuit de refroidissement et un ventilateur, la pompe permettant : As a variant of the presence of a pump and a fan as mentioned above, the module can comprise a pump mounted in the cooling circuit and a fan, the pump allowing:
[0028] - de favoriser la circulation du liquide dans ce circuit de refroidissement, et [0028] - to promote the circulation of the liquid in this cooling circuit, and
[0029] - d'entraîner le ventilateur, de manière à ce que le ventilateur favorise la circulation de l'air sur le radiateur, et le cas échéant favorise une circulation d'air sur des reliefs de refroidissement portés par la première partie de boîtier.[0029] - to drive the fan, so that the fan promotes the circulation of air on the radiator, and if necessary promotes air circulation on the cooling reliefs carried by the first housing part .
Dans cc dernier exemple, le moteur électrique de la pompe est également utilisé pour entraîner le ventilateur, permettant ainsi de réduire les coûts.In this last example, the electric motor of the pump is also used to drive the fan, thereby reducing costs.
Comme déjà mentionné, le système de commande de cette pompe peut être monté en tout ou partie sur la carte électronique du convertisseur de tension. As already mentioned, the control system of this pump can be mounted in whole or in part on the electronic card of the voltage converter.
[0030] Dans tout ce qui précède, le module peut comprendre un capteur de température du liquide circulant dans le circuit de refroidissement, et l'électronique de cc capteur peut être montée sur la carte électronique du convertisseur de tension.In all of the above, the module may include a temperature sensor for the liquid circulating in the cooling circuit, and the DC sensor electronics may be mounted on the electronic card of the voltage converter.
Là encore, l'ajout d'une fonctionnalité à la carte électronique peut permettre de réduire l'encombrement associé au module.Here again, the addition of a functionality to the electronic card can make it possible to reduce the size associated with the module.
En variante, l'électronique du capteur peut être déportée par rapport à la carte électronique du convertisseur de tension et reliée à cette dernière par des câbles. As a variant, the electronics of the sensor can be offset with respect to the electronic card of the voltage converter and connected to the latter by cables.
[0031] Dans tout ce qui précède, le circuit de refroidissement peut n'être directement au contact que du stator de la machine électrique de propulsion, et non de son rotor, ou n'être directement au contact que du rotor de la machine électrique de propulsion, et non de son stator. [0031] In all of the above, the cooling circuit may only be in direct contact with the stator of the electric propulsion machine, and not with its rotor, or may only be in direct contact with the rotor of the electric machine. of propulsion, and not of its stator.
[0032] En variante, dans tout ce qui précède, le circuit de refroidissement peut comprendre une première branche directement au contact du stator et une deuxième branche, parallèle à la première branche, et directement au contact du rotor.Alternatively, in all of the above, the cooling circuit may comprise a first branch directly in contact with the stator and a second branch, parallel to the first branch, and directly in contact with the rotor.
Selon cette variante, le circuit de refroidissement vient ainsi directement au contact du stator via sa première branche et également directement au contact du rotor via sa deuxième branche. According to this variant, the cooling circuit thus comes directly into contact with the stator via its first branch and also directly into contact with the rotor via its second branch.
[0033] Dans tout ce qui précède, le circuit de refroidissement peut être exclusivement ménagé à l'intérieur du module. In all of the above, the cooling circuit can be provided exclusively inside the module.
[0034] Dans tout ce qui précède, le module peut comprendre uniquement trois interfaces avec l'extérieur, à savoir une première interface pour l'alimentation en énergie électrique du module depuis l'unité de stockage d'énergie électrique, une deuxième interface pour la transmission du couple généré par le module, et une troisième interface pour l'échange d'informations pour commander le module.[0034] In all of the above, the module may comprise only three interfaces with the exterior, namely a first interface for supplying the module with electrical energy from the electrical energy storage unit, a second interface for the transmission of the torque generated by the module, and a third interface for the exchange of information to control the module.
Dans tout ce qui précède, la première partie de boîtier et la deuxième partie de boîtier peuvent être rigidement fixées entre elles, par exemple par l'intermédiaire de vis. In all of the above, the first casing part and the second casing part can be rigidly fixed together, for example by means of screws.
[0035] Le module peut être fixé au reste du véhicule, par exemple à son châssis et/ou à ses roues par des vis. The module can be fixed to the rest of the vehicle, for example to its chassis and/or to its wheels by screws.
[0036] Dans tout ce qui précède, la machine électrique de propulsion peut être une machine synchrone ou une machine asynchrone.In all of the above, the electric propulsion machine can be a synchronous machine or an asynchronous machine.
Lorsqu'il s'agit d'une machine synchrone, elle peut être à rotor bobiné ou à rotor à aimants permanents.When it is a synchronous machine, it can be wound rotor or permanent magnet rotor.
La puissance nominale fournie par la machine électrique de propulsion peut être comprise entre 10 et 35 kW, par exemple de l'ordre de 15 kW, pour une tension nominale d'alimentation de 48V.The nominal power supplied by the electric propulsion machine can be between 10 and 35 kW, for example of the order of 15 kW, for a nominal supply voltage of 48V.
Dans le cas d'une machine électrique adaptée à une alimentation en haute tension, la puissance nominale fournie par cette machine électrique peut être de quelques centaines de kW, par exemple de 400kW. In the case of an electric machine adapted to a high voltage supply, the nominal power supplied by this electric machine can be a few hundred kW, for example 400 kW.
[0037] Le système de réduction peut comprendre plusieurs pignons, par exemple 2 pignons ou plus.[0037] The reduction system may comprise several sprockets, for example 2 or more sprockets.
Le système de réduction peut définir un unique rapport, la valeur de cet unique rapport étant par exemple comprise entre 2 et 50.The reduction system can define a single ratio, the value of this single ratio being for example between 2 and 50.
En variante, le système de réduction peut être configure pour définir deux ou trois rapports distincts. Alternatively, the reduction system can be configured to define two or three separate ratios.
[0038] Le convertisseur de tension peut être un onduleur/redresseur, mettant par exemple en oeuvre des transistors à effet de champ, comme des transistors MOSFET, ou des IGBT.The voltage converter can be an inverter/rectifier, implementing for example field-effect transistors, such as MOSFET transistors, or IGBTs.
Dans le cas d'une tension d'alimentation de valeur nominale de 48V, on privilégiera par exemple des transistors MOSFET et dans le cas d'une tension d'alimentation correspondant à la haute tension, on privilégiera par exemple des IGBT. In the case of a supply voltage with a nominal value of 48V, preference will be given, for example, to MOSFET transistors and in the case of a supply voltage corresponding to the high voltage, preference will be given, for example, to IGBTs.
[0039] L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses objets, un ensemble comprenant : Another object of the invention, according to another of its objects, is an assembly comprising:
[0040] - le module tel que défini ci-dessus, et [0040] - the module as defined above, and
[0041] - une unité de stockage d'énergie électrique, notamment une unité de stockage d'énergie électrique fournissant une tension nominale comprise entre 36V et 56V, par exemple de 48V. - an electrical energy storage unit, in particular an electrical energy storage unit providing a nominal voltage between 36V and 56V, for example 48V.
[0042] Le module précité peut être particulièrement adapté à une unité de stockage d'énergie électrique fournissant une tension nominale comprise entre 36V et 56V, par exemple de 48V, la chaleur dégagée dans la machine électrique de propulsion et dans le convertisseur de tension pouvant alors être dissipée vers l'extérieur du module à l'aide du liquide circulant dans le circuit de refroidissement et de l'huile, et le cas échéant via les reliefs de refroidissement précités.The aforementioned module can be particularly suitable for an electrical energy storage unit supplying a nominal voltage of between 36V and 56V, for example 48V, the heat released in the electric propulsion machine and in the voltage converter possibly then be dissipated towards the outside of the module using the liquid circulating in the cooling circuit and the oil, and if necessary via the aforementioned cooling reliefs.
Dans des variantes, l'unité de stockage d'énergie électrique peut fournir une tension nominale plus élevée, par exemple jusqu'à une valeur de 400V. In variants, the electrical energy storage unit can provide a higher nominal voltage, for example up to a value of 400V.
[0043] Un tel ensemble peut encore comprendre au moins une roue de véhicule, à laquelle est couplé le module de manière à ce que le couple généré par le module soit appliqué à la roue pour entraîner cette roue.Such an assembly may further comprise at least one vehicle wheel, to which the module is coupled so that the torque generated by the module is applied to the wheel to drive this wheel.
Le module peut être soit directement couplé à la roue, soit être monté sur un différentiel de train avant ou sur un différentiel de train arrière de véhicule.The module can either be directly coupled to the wheel, or be mounted on a front axle differential or on a vehicle rear axle differential.
Le cas échéant, plusieurs modules similaires peuvent être embarqués sur le véhicule. If necessary, several similar modules can be on board the vehicle.
[0044] D'autres applications du module selon l'invention sont possibles. Other applications of the module according to the invention are possible.
[0045] L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs de mise en oeuvre de celle-ci et à l'aide du dessin ci-dessous sur lequel : The invention can be better understood on reading the following description of non-limiting examples of its implementation and with the help of the drawing below in which:
[0046] [fig.1] représente un module selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, et [0046] [fig.1] represents a module according to an exemplary implementation of the invention, and
[0047] [fig.2] représente un exemple spécifique de composants du module de la figure 1. [0047] [fig.2] represents a specific example of components of the module of figure 1.
[0048] On a représenté de façon schématique en référence à la figure 1 un module 1 selon un 6 exemple There is shown schematically with reference to Figure 1 a module 1 according to an example 6
[0049] de mise en oeuvre de l'invention.[0049] implementation of the invention.
Cc module 1 sert à la propulsion d'un véhicule électrique ou CC module 1 is used for the propulsion of an electric vehicle or
[0050] hybride.[0050] hybrid.
Ce module 1 comprend ici une machine électrique de propulsion 2 ayant un rotor et This module 1 here comprises an electric propulsion machine 2 having a rotor and
[0051] un stator, un convertisseur de tension 3 permettant d'alimenter électriquement le stator à partir [0051] a stator, a voltage converter 3 making it possible to supply the stator electrically from
[0052] de l'énergie électrique fournie par une unité de stockage d'énergie électrique, et un système de [0052] electrical energy supplied by an electrical energy storage unit, and a
[0053] réduction 5 recevant le couple fourni par le rotor en vue de propulser le véhicule.5 reduction receiving the torque provided by the rotor to propel the vehicle.
Un exemple An example
[0054] de structure de la machine électrique de propulsion 2, de convertisseur de tension 3 et de [0054] structure of the electrical propulsion machine 2, voltage converter 3 and
[0055] système de réduction 5 est représenté sur la figure 2, le convertisseur de tension 3 étant reduction system 5 is shown in Figure 2, the voltage converter 3 being
[0056] représenté à distance de la machine électrique et du système de réduction 5 pour la clarté du [0056] shown at a distance from the electric machine and the reduction system 5 for the clarity of the
[0057] dessin. [0057] drawing.
[0058] Dans l'exemple considéré, la machine électrique de propulsion 2 peut être une machine In the example considered, the electric propulsion machine 2 can be a machine
[0059] synchrone à rotor à aimants permanents, fournissant une puissance nominale comprise entre [0059] synchronous rotor with permanent magnets, providing a nominal power of between
[0060] 10 kW et 35 kW.[0060] 10 kW and 35 kW.
Le stator de cette machine synchrone peut comprendre un en- roulement The stator of this synchronous machine may comprise a winding
[0061] électrique formé par des conducteurs bobinés sur la carcasse du stator ou par des épingles [0061] electric formed by conductors wound on the carcass of the stator or by pins
[0062] reliées entre elles.[0062] interconnected.
L'enroulement électrique de stator est par exemple un enroulement triphasé The electric stator winding is for example a three-phase winding
[0063] ou un enroulement formé par deux enroulements triphasés ou autre. [0063] or a winding formed by two three-phase or other windings.
[0064] Dans l'exemple considéré, le convertisseur de tension 3 est un onduleur/redresseur permettant In the example considered, the voltage converter 3 is an inverter/rectifier allowing
[0065] de convertir la tension continue de l'unité de stockage d'énergie électrique en une tension [0065] to convert the DC voltage of the electrical energy storage unit into a voltage
[0066] alternative pour alimenter électriquement le stator de la machine électrique de propulsion 2 [0066] alternative for electrically supplying the stator of the electric propulsion machine 2
[0067] dans un mode de propulsion du véhicule, et permettant de redresser la tension al- ternative [0067] in a vehicle propulsion mode, and making it possible to rectify the alternating voltage
[0068] induite aux bornes du stator de la machine électrique de propulsion 2 dans un mode 7 régénératif. [0068] induced at the terminals of the stator of the electric propulsion machine 2 in a regenerative mode 7.
[0069] Le convertisseur de tension 3 met par exemple en oeuvre plusieurs bras de com- mutation, chaque The voltage converter 3 for example implements several switching arms, each
[0070] bras comprenant des interrupteurs commandables, par exemple des transistors à effet de champ [0070] arm comprising controllable switches, for example field effect transistors
[0071] ou des transistors IGBT. [0071] or IGBT transistors.
[0072] Le convertisseur de tension 3 reçoit ou applique selon le mode propulsion ou ré- génératif une [0072] The voltage converter 3 receives or applies, depending on the propulsion or regenerative mode, a
[0073] tension à une unité de stockage d'énergie électrique qui a par exemple une tension nominale [0073] voltage at an electrical energy storage unit which has for example a nominal voltage
[0074] comprise entre 36V cr 56V, par exemple une tension nominale de 48V. [0074] between 36V cr 56V, for example a nominal voltage of 48V.
[0075] Le système de réduction 5 comprend dans l'exemple décrit plusieurs pignons engrenant pour transmettre le couple fourni par la machine électrique 2 vers une ou plusieurs roues du véhicule.The reduction system 5 comprises in the example described several gears meshing to transmit the torque supplied by the electric machine 2 to one or more wheels of the vehicle.
Les pignons du système de réduction 5 sont par exemple configurés pour qu'un unique rapport soit possible, ou en variante pour que deux rapports distincts ou trois rapports distincts soient possibles. The pinions of the reduction system 5 are for example configured so that a single ratio is possible, or alternatively so that two distinct ratios or three distinct ratios are possible.
[0076] Dans l'exemple considéré, le module 1 est implanté sur un train dc véhicule, s'agissant du train avant ou du train arrière du véhicule, comme représenté sur la figure 1.In the example considered, the module 1 is installed on a dc vehicle axle, being the front axle or the rear axle of the vehicle, as shown in Figure 1.
Cc module 1 est par exemple vissé sur ce train ou lié à travers des silcnt blocs sur cc train.Cc module 1 is for example screwed on this train or linked through silcnt blocks on cc train.
Dans cette implantation, le couple en sortie du système de réduction 5 est réparti entre les différentes roues 35 de ce train par un différentiel. In this layout, the torque at the output of the reduction system 5 is distributed between the different wheels 35 of this train by a differential.
[0077] On va maintenant décrire plus en détail le module 1 en référence à la figure 1.We will now describe the module 1 in more detail with reference to Figure 1.
Ce module 1 comprend une première partie de boîtier 10 recevant la machine électrique de propulsion 2 et le convertisseur de tension 3.This module 1 comprises a first casing part 10 receiving the electric propulsion machine 2 and the voltage converter 3.
Cette première partie de boîtier 10 peut être monobloc ou être formée par l'assemblage de sous-parties de boîtier entre elles.This first casing part 10 can be in one piece or be formed by assembling casing sub-parts together.
Le module 1 comprend également une deuxième partie de boîtier 11 recevant le système de réduction 5 et remplie partiellement d'huile.The module 1 also comprises a second casing part 11 receiving the reduction system 5 and partially filled with oil.
La première partie de boîtier 10 et la deuxième partie de boîtier 11 sont ici rigidement fixées, par exemple via des vis.The first housing part 10 and the second housing part 11 are here rigidly fixed, for example via screws.
Une paroi d'étanchéité est ici ménagée entre la première partie de boîtier 10 et la deuxième partie de boîtier 11. A sealing wall is here provided between the first housing part 10 and the second housing part 11.
[0078] Le module comprend un circuit de refroidissement 15 qui permet la circulation d'un liquide, qui est ici de l'eau glycolée, pour refroidir la machine électrique de propulsion 2 et le convertisseur de tension 3 en prélevant des calories à ces derniers. The module comprises a cooling circuit 15 which allows the circulation of a liquid, which here is glycol water, to cool the electric propulsion machine 2 and the voltage converter 3 by taking calories from them. .
[0079] Dans l'exemple décrit, on constate que des reliefs de refroidissement 32 sont portés par la surface extérieure de la première partie de boîtier 10.In the example described, it can be seen that cooling reliefs 32 are carried by the outer surface of the first housing part 10.
Ces reliefs de refroidissement sont par exemple des ailettes réalisées d'une seule pièce avec la première partie de boîtier 10.These cooling reliefs are for example fins made in one piece with the first housing part 10.
Ces reliefs de refroidissement 32 permettent d'augmenter la surface extérieure de la première partie de boîtier 10, et favorisent ainsi la dissipation 8 vers l'extérieur du module 1 au niveau de la première partie de boîtier 10 de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement 15. These cooling reliefs 32 make it possible to increase the outer surface of the first housing part 10, and thus promote the dissipation 8 towards the outside of the module 1 at the level of the first housing part 10 of the heat recovered by the circulating liquid. in the cooling circuit 15.
[0080] Dans l'exemple considéré, aucun relief de refroidissement n'est porté par la surface de la deuxième partie de boîtier 11. In the example considered, no cooling relief is carried by the surface of the second casing part 11.
[0081] On constate encore sur la figure 1 que le circuit de refroidissement 15 peut comprendre une pompe 27.We also see in Figure 1 that the cooling circuit 15 may include a pump 27.
Cette pompe est par exemple à entraînement électrique.This pump is for example electrically driven.
Le système de commande de cette pompe 27 est par exemple porté par la carte électronique du convertisseur de tension 3.The control system of this pump 27 is for example carried by the electronic card of the voltage converter 3.
Cette pompe 27 force la circulation de liquide dans le circuit de refroidissement 15. This pump 27 forces the circulation of liquid in the cooling circuit 15.
[0082] On constate encore, sur la figure 1 que le circuit de refroidissement 15 comprend une portion en forme de serpentin 16 permettant une dissipation additionnelle de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement 15.It can also be seen in Figure 1 that the cooling circuit 15 comprises a serpentine-shaped portion 16 allowing additional dissipation of the heat recovered by the liquid circulating in the cooling circuit 15.
Cette portion en serpentin est ici disposée à l'extérieur de la première partie de boîtier 10. This serpentine portion is here arranged outside the first housing part 10.
[0083] Dans l'exemple considéré, un ventilateur 18 est prévu.In the example considered, a fan 18 is provided.
Il possède un moteur électrique dédié et il ne participe pas au guidage d'air sur les ailettes 32.It has a dedicated electric motor and it does not take part in guiding the air on the fins 32.
Dans une variante non représentée, le ventilateur 18 est entraîné par le moteur électrique de la pompe 27 et il est disposé de manière à guider l'air sur les ailettes 32 portées par la surface de la première partie de boîtier 10, de manière à favoriser encore le refroidissement du liquide circulant dans le circuit de refroidissement 15. In a variant not shown, the fan 18 is driven by the electric motor of the pump 27 and it is arranged to guide the air on the fins 32 carried by the surface of the first housing part 10, so as to promote further cooling of the liquid circulating in the cooling circuit 15.
[0084] Dans d'autres variantes, un radiateur non représenté peut être prévu.[0084] In other variants, a radiator, not shown, may be provided.
Ce radiateur, porté par le module 1, par exemple par la première partie de boîtier 10 et/ou par la deuxième partie de boîtier 11, peut recevoir de la chaleur du liquide parcourant le circuit de refroidissement 15. This radiator, carried by the module 1, for example by the first casing part 10 and/or by the second casing part 11, can receive heat from the liquid flowing through the cooling circuit 15.
[0085] Dans l'exemple considéré, le circuit de refroidissement 15 ne s'étend pas dans la deuxième partie de boîtier 11.In the example considered, the cooling circuit 15 does not extend into the second housing part 11.
Aucun échangeur de chaleur n'est prévu, et la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement 15 n'est pas transmise à l'huile présente dans la deuxième partie de boîtier 11.No heat exchanger is provided, and the heat recovered by the liquid circulating in the cooling circuit 15 is not transmitted to the oil present in the second housing part 11.
Dans l'exemple représenté, la dissipation de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement 15 se fait exclusivement au niveau de la première partie de boîtier, par exemple via les ailettes 32, la portion en forme de serpentin 16 et le radiateur lorsqu'il est présent. In the example represented, the dissipation of the heat recovered by the liquid circulating in the cooling circuit 15 takes place exclusively at the level of the first housing part, for example via the fins 32, the serpentine-shaped portion 16 and the radiator when present.
[0086] Dans tout ce qui précède, le circuit de refroidissement 15 peut encore comprendre un capteur 28 de température du liquide circulant dans le circuit de refroidissement.In all of the above, the cooling circuit 15 may also include a temperature sensor 28 of the liquid circulating in the cooling circuit.
L'électronique du capteur 28 peut être montée sur la carte électronique du convertisseur de tension. The electronics of the sensor 28 can be mounted on the electronic card of the voltage converter.
[0087] L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. 9The invention is not limited to the examples which have just been described. 9
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1905239A FR3096525B1 (en) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | Propulsion module of an electric or hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1905239 | 2019-05-20 | ||
| FR1905239A FR3096525B1 (en) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | Propulsion module of an electric or hybrid vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3096525A1 true FR3096525A1 (en) | 2020-11-27 |
| FR3096525B1 FR3096525B1 (en) | 2021-07-02 |
Family
ID=68281541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1905239A Active FR3096525B1 (en) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | Propulsion module of an electric or hybrid vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3096525B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3121804A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-14 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Device for controlling an inverter/rectifier |
| WO2022218736A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Device for controlling an inverter/rectifier |
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-
2019
- 2019-05-20 FR FR1905239A patent/FR3096525B1/en active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3096525B1 (en) | 2021-07-02 |
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