L'invention a pour objet un dispositif électrique, notamment destiné à être intégré dans un convertisseur de tension pour véhicule automobile, ainsi qu'un procédé d'assemblage d'un tel dispositif électrique.

L'invention concerne également un convertisseur de tension comprenant un tel dispositif électrique et un équipement électrique comprenant une machine électrique et un tel convertisseur de tension.

En général, un moteur électrique, notamment pour véhicule automobile, comprend un onduleur comprenant des modules électroniques de puissance disposés sur un châssis et contrôlés par une carte électronique de contrôle.

Les modules électroniques de puissance du moteur électrique sont alimentés par une interface de puissance nécessitant deux bornes. Cependant, dans un tel moteur électrique, la masse de puissance de l'interface de puissance est reliée par un câble électrique à l'onduleur, ce qui a pour conséquence la génération de perturbations électromagnétiques .

Afin de réduire, voire supprimer, ces perturbations électromagnétiques, il est nécessaire d'avoir un filtre de mode commun au niveau de la carte électronique de contrôle. Pour réaliser ce filtre de mode commun, le châssis est connecté électriquement à la carte électronique de contrôle afin de faire un filtre de mode commun entre la masse du châssis et les deux bornes de l'interface de puissance.

Il est connu un dispositif présentant l'intégration d'une tresse de masse entre un châssis et une carte électronique de contrôle. Plus précisément, une tresse métallique est vissée à l'une de ses extrémités au châssis et à l'autre extrémité à la carte électronique de contrôle. Cependant, cette solution technique est coûteuse car elle nécessite l'utilisation de pièces spécifiques, par exemple d'une tresse métallique, d'une vis et d'un composant spécifique intégré sur la carte électronique de contrôle destiné à accueillir la vis de la tresse métallique. En particulier, ce composant spécifique de la carte électronique de contrôle est coûteux et difficile à manufacturer.

Il est également connu un dispositif présentant l'intégration d'une lame de connexion entre un châssis et une carte électronique de contrôle. Plus précisément, une extrémité de la lame de connexion est vissée sur une pièce présentant un potentiel à la masse du châssis, et l'autre extrémité de la lame de connexion coopère avec un orifice métallisé de la carte électronique de contrôle. Cette deuxième extrémité est destinée à être soudée, notamment par soudure par vague, sur la carte électronique de contrôle. Néanmoins, cette solution technique est coûteuse et volumineuse car elle nécessite l'utilisation de pièces spécifiques, par exemple d'une lame de connexion et d'une vis présentant une zone d'exclusion autour de son axe pour le passage d'outils spécifiques, et l'utilisation de la soudure par vague sur la carte électronique de contrôle.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif électrique ne nécessitant pas l'ajout de pièces supplémentaires afin de connecter électriquement le potentiel de la masse du châssis au filtre de mode commun.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif électrique, notamment destiné à être intégré dans un convertisseur de tension pour véhicule automobile, comprenant : un support, le support étant en matériau conducteur électriquement et étant connecté électriquement à un potentiel électrique de référence,

une unité électronique disposée sur le support, l'unité électronique comprenant au moins une piste conductrice électriquement, dans lequel l'unité électronique est fixée au support par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement de sorte que le bouterollage connecte électriquement la piste conductrice électriquement de l'unité électronique au support.

Avantageusement, le dispositif électrique selon l'invention permet une diminution du coût de la connexion électrique entre le potentiel électrique de référence et l'unité électronique, notamment tout en facilitant le montage de l'unité électronique au sein du convertisseur de tension. En outre, un tel dispositif électrique permet une réduction du nombre de pièces dans le dispositif permettant de connecter électriquement le potentiel électrique de référence et l'unité électronique.

Le dispositif électrique selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles :

le support comprenant au moins un organe de positionnement, l'unité électronique comprenant un orifice de positionnement complémentaire de l'organe de positionnement du support, et dans lequel l'unité électronique est fixée au support au moins par bouterollage de l'organe de positionnement du support dans l'orifice de positionnement complémentaire de l'unité électronique ; et/ou

l'unité électronique est une unité électronique de contrôle configurée pour contrôler une unité électronique de puissance, l'unité électronique de contrôle étant fixée au support par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement de sorte que le bouterollage connecte électriquement la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de contrôle au support ; et/ou

chaque orifice de positionnement de l'unité électronique de contrôle comprend une pastille de connexion en matériau conducteur électriquement, la pastille de connexion étant en contact avec l'organe de positionnement complémentaire bouterollé du support, la pastille de connexion étant connectée électriquement à la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de contrôle ; et/ou le dispositif électrique comprend également une unité électronique de puissance, le support supportant l'unité électronique de puissance, l'unité électronique de contrôle étant connectée électriquement à l'unité électronique de puissance, et dans lequel le support, l'unité électronique de puissance et l'unité électronique de contrôle s'étendent chacun suivant des plans sensiblement parallèles et sont superposés les uns sur les autres dans cet ordre ; et/ou

- l'unité électronique est une unité électronique de puissance, l'unité électronique de puissance étant fixée au support par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement de sorte que le bouterollage connecte électriquement la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de puissance au support ; et/ou

le dispositif électrique comprend également une unité électronique de contrôle configurée pour contrôler l'unité électronique de puissance, la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de puissance connectant électriquement l'unité électronique de puissance à l'unité électronique de contrôle, et dans lequel le support, l'unité électronique de puissance et l'unité électronique de contrôle s'étendent chacun suivant des plans sensiblement parallèles et sont superposés les uns sur les autres dans cet ordre ; et/ou

l'unité électronique de puissance est disposée au fond d'une cavité du support, et/ou

la piste conductrice électriquement de l'unité électronique est connectée électriquement à un circuit électronique de l'unité électronique de contrôle, notamment un filtre électronique ; et/ou

le circuit électronique de l'unité électronique de contrôle est un filtre de mode commun ; et/ou

la piste conductrice électriquement de l'unité électronique est connectée électriquement à un capteur de température ; et/ou

le support de l'unité électronique de puissance est un dissipateur thermique, et/ou l'unité électronique de puissance comprend au moins un module électronique de puissance, et/ou l'unité électronique de contrôle est une carte électronique de contrôle.

L'invention se rapporte également à un convertisseur de tension destiné à contrôler une énergie électrique échangée entre une machine électrique et une source d'alimentation électrique comprenant un dispositif électrique selon l'invention.

L'invention concerne également un équipement électrique comprenant une machine électrique et un convertisseur de tension selon l'invention, dans lequel le convertisseur de tension est monté sur la machine électrique. L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'un dispositif électrique selon l'invention, comprenant au moins les étapes suivantes : une étape de fourniture d'un support et d'une unité électronique, le support étant réalisé en matériau conducteur électriquement et étant connecté électriquement à un potentiel de référence, l'unité électronique étant disposée sur le support et comprenant au moins une piste conductrice électriquement,

une étape de bouterollage au cours de laquelle l'unité électronique est fixée sur le support par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement de sorte que le bouterollage connecte électriquement la piste conductrice électriquement de l'unité électronique au support.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs et illustrés, accompagnée des figures suivantes : les figures 1 et 2 représentent des vues schématiques en coupe d'un dispositif électrique selon des modes de réalisation de l'invention,

la figure 3 est une vue agrandie en coupe d'une unité électronique et d'un support d'un dispositif électrique selon l'invention avant bouterollage, la figure 4 est une vue agrandie en coupe d'un dispositif électrique selon un mode de réalisation de l'invention,

la figure 5 représente une vue éclatée des éléments d'un convertisseur de tension comprenant un dispositif électrique selon un mode de réalisation de l'invention, avant bouterollage, et

les figures 6a et 6b représentent des organigrammes des procédés d'assemblage d'un dispositif électrique selon des modes de réalisation de l'invention.

Il est à noter que ces dessins n'ont d'autre but que d'illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l'invention.

Sur les différentes figures, les éléments analogues sont désignés par des références identiques. L'invention concerne un dispositif électrique qui peut être destiné à être intégré dans un convertisseur de tension pour véhicule automobile.

Le dispositif électrique selon l'invention comprend un support et une unité électronique.

L'unité électronique peut être, par exemple, une unité électronique de puissance telle qu'un module électronique de puissance ou une unité électronique de contrôle telle qu'une carte électronique de contrôle.

L'unité électronique comprend au moins une piste conductrice électriquement. L'unité électronique peut être disposée sur le support. Le support peut être un dissipateur thermique configuré pour dissiper la chaleur générée par l'unité électronique lorsque l'unité électronique est disposée sur le support. Par exemple, le support 10 peut comprendre une cavité au fond de laquelle l'unité électronique est supportée. L'unité électronique peut être en appui sur le support, par exemple sur une paroi du support s 'étendant depuis le fond de la cavité et autour de ladite cavité du support.

Le support est réalisé en matériau conducteur électriquement, par exemple en aluminium.

Le support est connecté électriquement à un potentiel électrique de référence, notamment appelé potentiel de la masse du châssis. L'unité électronique est fixée au support par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement, par exemple de l'aluminium, de sorte que le bouterollage connecte électriquement la piste conductrice électriquement de l'unité électronique au support. Avantageusement, la fixation de l'unité électronique au support par bouterollage permet de connecter électriquement l'unité électronique au potentiel électrique de référence du support.

Le support peut comprendre un ou une pluralité d'organes de positionnement. Un organe de positionnement du support peut s'étendre depuis le fond de la cavité du support dans une direction transverse audit fond. Un organe de positionnement est réalisé dans le même matériau conducteur électriquement que le support, de sorte qu'un organe de positionnement est un conducteur électrique.

L'unité électronique peut comprendre un ou une pluralité d'orifices de positionnement complémentaires des organes de positionnement du support.

L'unité électronique peut être fixée au support au moins par bouterollage des organes de positionnement du support dans les orifices de positionnement complémentaires de l'unité électronique.

Avantageusement, une telle fixation de l'unité électronique au support permet une tenue mécanique de l'unité électronique sur le support, tout en permettant de connecter l'unité électronique au potentiel électrique de référence du support.

De préférence, les organes de positionnement du support sont réalisés en aluminium, de sorte que le bouterollage de l'unité électronique sur le support soit un bouterollage en aluminium.

La figure 1 représente un support 10 et une unité électronique 20 avant bouterollage de l'unité électronique sur le support. En particulier, le support 10 comprend un organe de positionnement 12 et l'unité électronique 20 comprend un orifice de positionnement 22 complémentaire de l'organe de positionnement 12 du support 10. L'organe de positionnement 12 du support 10 et l'orifice de positionnement 22 de l'unité électronique 20 coopèrent entre eux de sorte à positionner l'unité électronique 20 sur le support 10.

La figure 2 représente une partie d'un dispositif électrique 30 selon l'invention comprenant un support 10 et une unité électronique 20 après bouterollage de l'unité électronique sur le support. En particulier, un organe de positionnement 12 du support est bouterollé dans un orifice de positionnement 22 de l'unité électronique 20. La figure 3 illustre un premier mode de réalisation d'un dispositif électrique 30 selon l'invention. En particulier, l'unité électronique est une unité électronique de contrôle 40, par exemple une carte électronique de contrôle.

Dans ce premier mode de réalisation, l'unité électronique de contrôle 40 est fixée au support 10 par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement. En particulier, le bouterollage de l'unité électronique de contrôle 40 sur le support 10 connecte électriquement la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de contrôle 40 au support 10.

L'unité électronique de contrôle 40 peut comprendre une pastille de connexion 44 réalisée en matériau conducteur électriquement, par exemple en cuivre, disposée au niveau de chaque orifice de positionnement 42 de l'unité électronique de contrôle 40. En particulier, un orifice de positionnement 42 peut avoir une section sensiblement circulaire, et comprendre une pastille de connexion 44 de forme sensiblement complémentaire à la forme de l'orifice de positionnement 42. L'unité électronique de contrôle 40 peut être de forme sensiblement plane et comprendre deux faces. Une pastille de connexion 44 s'étend de préférence sur chaque face de l'unité électronique de contrôle 40 et dans l'orifice de positionnement 42. Plus précisément, une pastille de connexion 44 est présente à chaque extrémité d'un orifice de positionnement 42. Autrement dit, une pastille de connexions 44 est présente sur chaque face de l'unité électronique de contrôle 40, ainsi que sur les parois de l'unité électronique de contrôle 40 délimitant l'orifice de positionnement 42.

Avantageusement, une pastille de connexion présente sur les deux faces et dans l'orifice de positionnement de l'unité électronique de contrôle permet de renforcer l'unité électronique de contrôle lors du bouterollage de l'unité électronique de contrôle sur le support.

En particulier, comme représenté sur la figure 3, chaque pastille de connexion 44 peut être en contact avec un organe de positionnement 12 complémentaire bouterollé du support 10.

Chaque pastille de connexion 44 peut être connectée électriquement à la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de contrôle 40. Le dispositif électrique 30 peut également comprendre une unité électronique de puissance 50, par exemple un ou plusieurs modules électroniques de puissance. En particulier, l'unité électronique de contrôle 40 est configurée pour contrôler l'unité électronique de puissance. En particulier, l'unité électronique de puissance 50 peut être supportée par le fond de la cavité 14 du support 10. De préférence, l'unité électronique de puissance 50 est fixée au support 10, notamment par collage et/ou vissage.

De préférence, l'unité électronique de contrôle 40 et l'unité électronique de puissance 50 sont connectées électriquement, notamment via des éléments de connexion électrique 60 tels que représenté sur la figure 3.

La figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation d'un dispositif électrique 30 selon l'invention, dans lequel l'unité électronique est une unité électronique de puissance 50, par exemple un ou plusieurs modules électroniques de puissance. Dans ce deuxième mode de réalisation, le support 10, et plus précisément le fond de la cavité 14 du support 10, est configuré pour supporter l'unité électronique de puissance 50. Par exemple, la cavité 14 du support 10 peut comprendre une excroissance 16 s 'étendant depuis le fond de la cavité 14, dans une direction sensiblement perpendiculaire audit fond. L'unité électronique de puissance 50 peut être supportée par l'excroissance 16 du support 10.

L'unité électronique de puissance 50 peut être fixée au support 10 par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement. Plus précisément, le bouterollage des organes de positionnement 12 du support 10 dans les orifices de positionnement 52 complémentaires de l'unité électronique de puissance 50 connecte électriquement la piste conductrice électriquement 54 de l'unité électronique de puissance 50 au support 10.

Le dispositif électrique 30 peut également comprendre une unité électronique de contrôle 40, par exemple une carte électronique de contrôle, configurée pour contrôler l'unité électronique de puissance 50. En particulier, la piste conductrice électriquement 54 de l'unité électronique de puissance 50 peut connecter électriquement l'unité électronique de puissance 50 à l'unité électronique de contrôle 40.

De plus, comme illustré sur les figures 3 et 4, le support 10, l'unité électronique de puissance 50 et l'unité électronique de contrôle 40 s'étendent chacun suivant des plans sensiblement parallèles et sont superposés les uns sur les autres dans cet ordre.

En outre, l'unité électronique de contrôle 40 peut comprendre un circuit électronique, par exemple un filtre électronique. Le circuit électronique de l'unité électronique de contrôle 40 peut être un filtre de mode commun. Le filtre électronique peut comprendre par exemple une ou une pluralité d'inductances et/ou une ou une pluralité de condensateurs.

En particulier, la piste conductrice électriquement de l'unité électronique peut être connectée électriquement au circuit électronique de l'unité électronique de contrôle 40. Plus précisément, dans le premier mode de réalisation, la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de contrôle 40 est connectée électriquement au circuit électronique de l'unité électronique de contrôle 40.

Dans le deuxième mode de réalisation, la piste conductrice électriquement 54 de l'unité électronique de puissance 50 est connectée électriquement au circuit électronique de l'unité électronique de contrôle 40.

Le dispositif électrique selon l'invention peut également comprendre une ou une pluralité de condensateurs configurés pour stabiliser une tension électrique reçue par le dispositif électrique et pour réduire les perturbations électromagnétiques générées par les unités électroniques.

Les condensateurs du dispositif électrique, par exemple des condensateurs chimiques, sont connectés électriquement à l'unité électronique de contrôle et à l'unité électronique de puissance, et peuvent être supportés par le support, par exemple dans des zones de réception spécifiques du support. En général, la température des condensateurs du dispositif électrique en fonctionnement peut atteindre une centaine de degrés, par exemple 150°C.

Afin de connaître la température des condensateurs du dispositif électrique, la piste conductrice électriquement de l'unité électronique peut être connectée électriquement à un capteur de température.

Plus précisément, dans le premier mode de réalisation, la piste conductrice électriquement de l'unité électronique de contrôle 40 est connectée électriquement à un capteur de température.

Avantageusement, un capteur de température disposé à proximité d'une pastille de connexion de l'unité électronique de contrôle permet de mesurer la température du support et par conséquent de calculer une température des condensateurs du dispositif électrique.

Dans le deuxième mode de réalisation, la piste conductrice électriquement 54 de l'unité électronique de puissance 50 est connectée électriquement à un capteur de température.

Une vue éclatée des éléments d'un dispositif électrique avant bouterollage sont représentés en figure 5.

Le dispositif électrique comprend un support 10, une unité électronique de puissance 50, une unité électronique de contrôle 40 et une barre de connexion électrique 70.

L'unité électronique de puissance 50 comprend trois modules électroniques de puissance sur la figure 5.

L'unité électronique de puissance 50 comprend des orifices de positionnement 52, au nombre de six sur la figure 5, et le support comprend des organes de positionnement 12, six organes de positionnement 12 sont représentés sur la figure 5. L'unité électronique de puissance 50 est destinée à être bouterollée au support 10 par bouterollage d'un matériau conducteur électriquement. La barre de connexion électrique 70 peut être agencée entre l'unité électronique de puissance 50 et l'unité électronique de contrôle 40. La barre de connexion électrique 70 est configurée pour connecter électriquement l'unité électronique de puissance 50 et l'unité électronique de contrôle 40. La barre de connexion électrique 70 peut comprendre des organes de positionnement 72, représentés sur la figure 5. Les organes de positionnement 72 sont de préférence réalisés en matériau isolant électriquement, par exemple en matériau plastique. Plus précisément, la barre de connexion électrique 70 peut être de forme sensiblement plane et comprendre des organes de positionnement 72 s'étendant depuis la plan de la barre de connexion électrique 70 dans une direction transverse audit plan, notamment en direction d'une unité électronique.

L'unité électronique de contrôle 40 peut comprendre des orifices de positionnement 42, au nombre de sept sur la figure 5. Les orifices de positionnement 42 de l'unité électronique de contrôle 40 sont destinés à être bouterollés aux organes de positionnement 72 de la barre de connexion électrique 70 par bouterollage d'un matériau isolant électriquement.

L'invention concerne également un convertisseur de tension comprenant un dispositif électrique tel que décrit précédemment. Un exemple de convertisseur de tension est illustré en figure 5.

Le convertisseur de tension est destiné à contrôler une énergie électrique échangée entre une machine électrique et une source d'alimentation électrique. En particulier, le convertisseur de tension peut être monté sur la machine électrique.

Un équipement électrique peut comprendre la machine électrique et le convertisseur de tension selon l'invention.

L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'un dispositif électrique selon l'invention. Le procédé d'assemblage comprend une étape de fourniture, dans laquelle un support et une unité électronique tels que décrits précédemment sont fournis.

Plus précisément, le procédé d'assemblage peut comprendre une étape de fourniture, notamment notée S 10 sur les figures 6a et 6b, d'un support, d'une unité électronique de contrôle et d'une unité électronique de puissance.

Le procédé d'assemblage peut comprendre, suite à l'étape de fourniture, une étape d'assemblage, notée S20 sur les figures 6a et 6b, dans laquelle l'unité électronique de puissance est disposée sur le support.

Par exemple, l'unité électronique de puissance est disposée au fond d'une cavité du support.

Le procédé d'assemblage comprend également une étape de bouterollage, au cours de laquelle l'unité électronique est fixée sur le support par bouterollage.

La figure 6a représente un procédé d'assemblage d'un dispositif électrique selon le premier mode de réalisation.

Le procédé d'assemblage peut comprendre, suite à l'étape de fourniture S 10 et à l'étape d'assemblage S20, une étape d'assemblage S30 dans laquelle l'unité électronique de contrôle est disposée sur le support.

Suite à l'étape d'assemblage S30, le procédé d'assemblage peut également comprendre une étape de connexion S40, dans laquelle l'unité électronique de puissance et l'unité électronique de contrôle sont connectées électriquement.

De plus, le procédé d'assemblage peut comprendre, suite à l'étape de connexion S40, une étape de bouterollage S50 de l'unité électronique de contrôle sur le support.

La figure 6b représente un procédé d'assemblage d'un dispositif électrique selon le deuxième mode de réalisation. Le procédé d'assemblage peut comprendre, suite à l'étape de fourniture S 10 et à l'étape d'assemblage S20, une étape de bouterollage S60 de l'unité électronique de puissance sur le support.

Le procédé d'assemblage peut également comprendre, suite à l'étape de bouterollage S60 et préalablement à l'étape de connexion S40, une étape d'assemblage S30 dans laquelle l'unité électronique de contrôle est disposée sur le support.

Le procédé d'assemblage peut comprendre l'étape de connexion S40, dans laquelle l'unité électronique de puissance et l'unité électronique de contrôle sont connectées électriquement. En outre, suite à l'étape de connexion S40, le procédé d'assemblage peut comprendre une étape de bouterollage S70, dans laquelle l'unité électronique de contrôle est bouterollée sur la barre de connexion électrique par un bouterollage plastique.

Le dispositif électrique selon l'invention a été décrit dans le cadre d'un convertisseur de tension qui gère un échange d'énergie entre une machine électrique embarquée dans un véhicule automobile et un réseau électrique dudit véhicule automobile. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Au contraire, d'autres applications du dispositif électrique conforme à l'invention sont également possibles sans sortir du cadre de l'invention.