EP1017078A1 - Contacteur électrique à fonctionnement pyrotechnique - Google Patents

Contacteur électrique à fonctionnement pyrotechnique Download PDF

Info

Publication number
EP1017078A1
EP1017078A1 EP99403071A EP99403071A EP1017078A1 EP 1017078 A1 EP1017078 A1 EP 1017078A1 EP 99403071 A EP99403071 A EP 99403071A EP 99403071 A EP99403071 A EP 99403071A EP 1017078 A1 EP1017078 A1 EP 1017078A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
contactor according
electrical contact
electric contactor
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP99403071A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1017078B1 (fr
Inventor
Christian Forys
Bernard Lallemant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pyroalliance SA
Original Assignee
Pyroalliance SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pyroalliance SA filed Critical Pyroalliance SA
Publication of EP1017078A1 publication Critical patent/EP1017078A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1017078B1 publication Critical patent/EP1017078B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current

Definitions

  • the technical field of the invention is that of electrical contactors, especially those used in electric power motors with batteries and used to power cars or space vehicles such as satellites.
  • the present invention relates more specially to a functioning electrical contactor pyrotechnic allowing, in the event of an anomaly, to open the electrical circuit upstream of the battery element defective and to close a bypass circuit, to isolate the faulty battery cell while ensuring the continuity of the electrical circuit.
  • This kind of contactor intervenes to avoid an electric motor to systematically break down in case of bad operation of one of its battery cells.
  • a first type of contactor is described in the US patent US 3,885,223. It is a contactor electric with pyrotechnic operation equipped in one of its chambers with a flattened section tube. When this contactor has not yet operated, it closes a circuit through the surface outside of the tube casing, at both furthest points from the flattened closed section. During operation, the combustion gases invade the tube and generate pressure such that the tube will deform and acquire a section circular.
  • the electrical contactor described in the patent European EP 0 665 566 is also operational pyrotechnic. It involves a gas generator whose function is to move a conductive part in contact with another conductive part in order to separate to interrupt the electric current.
  • the electrical contactors that can enter the scope of electric motors fitted with batteries and which have the dual function of opening a electrical circuit and close another so quasi-simultaneous, must have two characteristics sought by the skilled person: they must, of a on the one hand, act in an extremely short time and, on the other hand, be non dissipative, that is to say that the resistance of the active circuit and particularly, the contact resistance should be minimized to avoid, as much as possible, dissipation of energy by the Joule effect, while the resistance of the inactivated circuit is infinite.
  • the contactor according to the invention responds to this double requirement.
  • the downstream part comprises three points of electrical contact and the piston whose part conductive connects the first electrical contact point at the second point of electrical contact can move under the effect of the pressure generated by the gases from combustion of the pyrotechnic initiation device to come and connect the second point of contact electrical at the third electrical contact point.
  • the piston is entirely made of solid insulating material.
  • the hollow body is a tube elongate.
  • the contact points electric are located in the side wall of the downstream part of the tube.
  • the contact points are made up of conductive pads.
  • the three studs are fixed, aligned and evenly spaced, and the piston undergoes a translational movement in the downstream part when is subjected to the pressure of the combustion gases from the pyrotechnic initiation device.
  • the conductive part of the piston consists of a plate constantly remaining in contact with at least two pads during its movement and which, at a given instant of said movement, is momentarily connected to the three pads.
  • the opening of the first circuit takes place while the electric current is already flowing in the second circuit making it possible to avoid, for a short time, the simultaneous opening of the two electric circuits.
  • the downstream part of the tube has a conical free end allowing the piston set in motion by the combustion gases to complete its course by fretting in said conical end. In this way, the piston remains frozen in this position without risk of returning to the downstream part.
  • the initiation device pyrotechnic is screwed into the upstream part of the tube elongate.
  • each conductive pad is inserted in an insulating structure attached to the wall of the downstream part of the tube.
  • each conductive pad is inserted into a hollow insulating screw screwed into the wall of the downstream part of the elongated tube.
  • each stud as well as the plate are made of copper-based material.
  • the hollow body is made of light alloy based aluminum.
  • the device of pyrotechnic initiation is built from a hot wire initiator of the type used in the large automobile series.
  • the charge pyrotechnic of said initiator is constituted by a oxy-reducing ignition composition.
  • the contactor according to the invention has the advantage of being light, simple in design and reduced dimensions.
  • the parts involved in the operation of the contactor mechanism are stressed moderate friction. Also, their displacement does not requires only a small amount of pyrotechnic material at the level of the initiator, and their mechanical strength can be provided by a lightweight material.
  • the contactor when it is in the switching phase, permanently circulates the electric current in either of the two electrical circuits thus avoiding a total cut and momentary which could cause phenomena unwanted parasites with unpredictable consequences on the circuit.
  • Another advantage provided by the invention is the non-dissipative nature of the contactor translating by the absence of energy dissipation by Joule effect.
  • Figure 1 is a longitudinal section of a contactor according to the invention which has not yet worked.
  • Figure 2 is a cross section along the plan II-II of a contactor according to the invention.
  • FIG 3 is a longitudinal section of the contactor which is shown in Figure 1 and which has carried out the switching.
  • an electrical contactor 1 according to the invention consists of a hollow body 2 made of a light alloy based on aluminum and having a substantially cylindrical downstream portion extended by an enlarged cylindrical upstream portion 11, the two parts being in the extension of one another and in communication with each other.
  • the enlarged cylindrical part 11 has a threaded bore and has at one of its ends a circular face 12 having an opening in its center.
  • the pyrotechnic initiation device 3 has the form of a screw having an enlarged hexagonal head 13 and a body cylindrical threaded and is built from an initiator hot wire commonly used in mass production automotive and including a pyrotechnic charge gas generator like those formed, by example, of a redox ignition composition.
  • the pyrotechnic initiation device 3 is screwed until head 13 comes into abutment against the face circular 12.
  • a circular joint wedged between the body of the pyrotechnic initiation device 3 and the wall internal of the upstream part of the hollow body 2 ensures good sealing of said upstream part 11 with respect to the ambient.
  • the substantially cylindrical downstream part has a projecting flat part, of rectangular shape 14, acting as a platform and comprising three identical threads, aligned along the axis of the hollow body 2 and regularly spaced, said threads communicating the downstream part of the hollow body 2 with the outside of contactor 1.
  • Three hollow insulating screws 10, 30, 40, and threaded on their external cylindrical surface are screwed into the threads and are intended to receive and firmly hold cylindrical conductive pads 5, 6, 7 each ending in an enlarged cylindrical flat head 15 , 25, 35 of diameter greater than the diameter of the bores of said hollow screws 10, 30, 40.
  • the downstream part of the hollow body 2 which delimits a substantially cylindrical space, contains a piston 4 monobloc comprising two cylindrical end portions slightly smaller in diameter than said space cylindrical and one of which is closest to the device pyrotechnic initiation 3, has at its periphery and stuck against the inner wall of the downstream part of the hollow body 2 two parallel seals, 16, 17, and an intermediate part of regular section, reduced, in the shape of a circle segment, occupying partially the downstream part and thus providing space free 18 in said downstream part.
  • Piston 4 is made of insulating material.
  • the part intermediate of piston 4 has in its part central a shallow recess at the bottom of which is dug a straight groove along the axis of the downstream part, into which a part slides monobloc conductor.
  • Said piece makes it possible to distinguish a rectangular parallelepipedic conductive plate 8 rectangular and a conductive base 19.
  • Said base 19 which is also rectangular and shaped rectangular has a length less than that of plate 8 and is located in the central area of said plate 8 on its largest axis, perpendicular to it.
  • the one-piece conductive part a T-shaped section and on either side of this length, the section of said one-piece piece becomes that of the plate 8 which is rectangular.
  • the monobloc conductive part is placed in the part intermediate of piston 4 so that the plate 8 occupies the recess and the base 19 is found in the groove.
  • the height of the plate 8 corresponds to the depth of the recess, thus ensuring continuity between the surface of the intermediate part of the piston 4 and that of the plate 8.
  • the height of the base 19 being less than the depth of the groove, the width of the plate 8 being less than the diameter of the downstream part of the hollow body 2 and the plate 8 coming into abutment on either side of its length against the intermediate part of the piston 4, the part monobloc conductor is isolated from the hollow body 2.
  • the different elements involved in the game downstream are arranged so that the flat heads cylindrical 15, 25, 35 from each stud 5, 6, 7 emerge holes of the hollow screws 10, 30, 40, in the space free 18 of the downstream part and come into contact either of the intermediate part of the piston 4 or of the conductive plate 8 which are continuous one of the other.
  • the conductive pads 5, 6, 7 and the conductive plate are protected copper.
  • the free end 9 of the downstream part has a shape converging conical resulting in a narrowing progressive diameter as we approach the exit from said downstream part.
  • the two ends of the piston 4 each have a flat circular face and the length of said piston 4 is lower than that of the downstream part. He is separated of the pyrotechnic initiation device 3 through a space free 20 which serves as a gas expansion chamber when the initiation device 3 is triggered.
  • a sensor which is external to contactor 1, detects an abnormal voltage in the circuit, it is say a voltage outside the limits of the range of values for which it was programmed, and sends a electrical impulse to the initiation device pyrotechnic 3 causing its ignition. Gases from combustion expand in the free space 20 provided for this effect just upstream of the piston 4, and when the forces on the piston 4 due to the gas pressure are sufficiently large and exceed the efforts friction-resistant, said piston 4 is brought into movement and will slide in the downstream part of the body hollow 2.
  • the conductive plate 8 is in contact with first two conductive pads 5, 6 at their cylindrical flat heads 15, 25 closing the circuit charge / discharge of the battery.
  • the contactor 1 proposes a transitional phase for which the two circuits are temporarily closed before the opening of the first circuit. So the connection phase between the second pad 6 and the third pad 7 is not preceded by a prior phase of total shutdown and momentary electric current to avoid certain unwanted parasitic phenomena.
  • the heads 15, 25, 35 of the three conductive pads 5, 6, 7 are aligned and permanently in contact with the intermediate part piston 4, i.e. at the level of the conductive plate 8 or at the level of the piston 4 itself. It is to be specified that such a device works in less than five milliseconds since current application time nominal firing.

Landscapes

  • Air Bags (AREA)
  • Fuses (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte aux contacteurs électriques utilisés dans les moteurs à énergie électrique comportant des batteries.
La présente invention concerne plus précisément un contacteur électrique (1) pour batterie constitué par un corps creux (2) délimitant une partie amont (11) dans laquelle est situé un dispositif d'initiation pyrotechnique (3) et une partie aval dans laquelle est logé un piston (4). La partie aval comportant trois plots conducteurs (5, 6, 7), la principale caractéristique du contacteur (1) selon l'invention est qu'il permet, à partir du déplacement du piston (4) sous l'effet des gaz de combustion, de passer instantanément d'une position correspondant à la connexion électrique des deux premiers plots (5, 6) à une position correspondant à la connexion électrique du deuxième plot (6) au troisième plot (7).

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des contacteurs électriques, notamment ceux utilisés dans les moteurs à énergie électrique comportant des batteries et servant à propulser des automobiles ou des véhicules spatiaux tels que les satellites.
La présente invention se rapporte plus spécialement à un contacteur électrique à fonctionnement pyrotechnique permettant, en cas d'anomalie, d'ouvrir le circuit électrique en amont de l'élément de batterie défectueux et de fermer un circuit de dérivation, de façon à isoler l'élément de batterie défectueux tout en assurant la continuité du circuit électrique. Ce type de contacteur intervient pour éviter à un moteur électrique de tomber systématiquement en panne en cas de mauvais fonctionnement de l'un de ses éléments de batterie.
Plusieurs sortes de contacteurs électriques à fonctionnement pyrotechnique ont déjà fait l'objet de brevets.
Un premier type de contacteur est décrit dans le brevet américain US 3 885 223. Il s'agit d'un contacteur électrique à fonctionnement pyrotechnique doté dans l'une de ses chambres d'un tube à section aplatie. Lorsque ce contacteur n'a pas encore fonctionné, il ferme un circuit par l'intermédiaire de la surface externe de l'enveloppe du tube, au niveau des deux points les plus éloignés de la section fermée aplatie. En phase de fonctionnement, les gaz de combustion envahissent le tube et génèrent une pression telle que le tube va se déformer et acquérir une section circulaire.
Ainsi dans la direction où le tube s'est rétracté radialement les contacts électriques initiaux se sont rompus et, à l'inverse, dans la direction où il s'est expansé radialement deux nouveaux contacts électriques, diamétralement opposés, ont été établis.
Le contacteur électrique décrit dans le brevet européen EP 0 665 566 est également à fonctionnement pyrotechnique. Il fait intervenir un générateur de gaz dont la fonction est de déplacer une pièce conductrice au contact d'une autre pièce conductrice afin de les séparer pour interrompre le courant électrique.
Les contacteurs électriques pouvant entrer dans le champ d'application des moteurs électriques munis de batteries et qui ont la double fonction d'ouvrir un circuit électrique et d'en fermer un autre de façon quasi-simultanée, doivent posséder deux caractéristiques recherchées par l'homme du métier : ils doivent, d'une part, agir dans un temps extrêmement bref et, d'autre part, être non dissipatifs, c'est à dire que la résistance du circuit actif et particulièrement, la résistance des contacts doit être réduite au minimum pour éviter, autant que possible, la dissipation d'énergie par effet Joule, tandis que la résistance du circuit inactivé est infinie.
Le contacteur selon l'invention répond à cette double exigence.
L'objet de la présente invention concerne un contacteur électrique, notamment pour batterie, constitué par un corps creux délimitant une partie amont dans laquelle est situé un dispositif d'initiation pyrotechnique et une partie aval dans laquelle est logé un piston, caractérisé en ce que
  • a - la partie aval comporte au moins trois points de contact électrique
  • b - le piston comportant une partie conductrice reliant initialement le premier point de contact électrique au deuxième point de contact électrique peut se déplacer sous l'effet de la pression générée par les gaz issus de la combustion du dispositif d'initiation pyrotechnique pour venir connecter au moins un autre point de contact électrique.
    • Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, la partie aval comporte trois points de contact électrique et le piston dont la partie conductrice relie le premier point de contact électrique au deuxième point de contact électrique peut se déplacer sous l'effet de la pression générée par les gaz issus de la combustion du dispositif d'initiation pyrotechnique pour venir connecter le deuxième point de contact électrique au troisième point de contact électrique. Préférentiellement, à l'exception de sa partie conductrice, le piston est entièrement réalisé en matériau solide isolant.
    Avantageusement, le corps creux est un tube allongé. De façon préférentielle, les points de contact électrique sont situés dans la paroi latérale de la partie aval du tube.
    De façon avantageuse, les points de contact électrique sont constitués par des plots conducteurs. Préférentiellement, les trois plots sont fixes, alignés et régulièrement espacés, et le piston subit un mouvement de translation dans la partie aval lorsqu'il est soumis à la pression des gaz de combustion issus du dispositif d'initiation pyrotechnique.
    Avantageusement, la partie conductrice du piston est constituée par une plaquette demeurant constamment au contact d'au moins deux plots pendant son déplacement et qui, à un instant donné dudit déplacement, est momentanément connecté aux trois plots.
    Ainsi, l'ouverture du premier circuit s'effectue alors que le courant électrique circule déjà dans le deuxième circuit permettant d'éviter, pendant un bref délai, l'ouverture simultanée des deux circuits électriques.
    En effet, une interruption momentanée du courant électrique pourrait entraíner des phénomènes parasites indésirables comme, par exemple, une remise à zéro intempestive des organes fonctionnels alimentés.
    De façon préférentielle, la partie aval du tube possède une extrémité libre conique permettant au piston mis en mouvement par les gaz de combustion de terminer sa course en se frettant dans ladite extrémité conique. De cette manière, le piston reste figé dans cette position sans risque de retour dans la partie aval.
    De façon avantageuse, le dispositif d'initiation pyrotechnique est vissé dans la partie amont du tube allongé.
    Préférentiellement, chaque plot conducteur est inséré dans une structure isolante rapportée dans la paroi de la partie aval du tube.
    De façon préférentielle, chaque plot conducteur est inséré dans une vis creuse isolante vissée dans la paroi de la partie aval du tube allongé.
    Avantageusement, chaque plot ainsi que la plaquette sont en matériau à base de cuivre.
    Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, le corps creux est en alliage léger à base d'aluminium.
    De façon préférentielle, le dispositif d'initiation pyrotechnique est bâti à partir d'un initiateur à fil chaud du type de ceux utilisés dans la grande série automobile. De façon avantageuse, la charge pyrotechnique dudit initiateur est constituée par une composition d'allumage oxyréductrice.
    Le contacteur selon l'invention présente l'avantage d'être léger, de conception simple et d'encombrement réduit.
    Les pièces impliquées dans le fonctionnement du mécanisme du contacteur sont soumises à des efforts modérés de frottement. Aussi, leur déplacement ne requiert qu'une faible quantité de matière pyrotechnique au niveau de l'initiateur, et leur tenue mécanique peut être assurée par une réalisation en matériau léger.
    De plus, lorsqu'il est en phase de commutation, le contacteur assure en permanence la circulation du courant électrique dans l'un ou l'autre des deux circuits électriques évitant ainsi une coupure totale et momentanée qui pourrait entraíner des phénomènes parasites indésirables aux conséquences imprévisibles sur le circuit.
    Enfin, un autre avantage procuré par l'invention est le caractère non dissipatif du contacteur se traduisant par l'absence de dissipation énergétique par effet Joule.
    On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préférée d'un contacteur selon l'invention en se référant aux figures 1, 2 et 3.
    La figure 1 est une coupe longitudinale d'un contacteur selon l'invention n'ayant pas encore fonctionné.
    La figure 2 est une coupe transversale selon le plan II-II d'un contacteur selon l'invention.
    La figure 3 est une coupe longitudinale du contacteur qui est représenté à la figure 1 et qui a effectué la commutation.
    En se référant à la figure 1, un contacteur 1 électrique selon l'invention est constitué par un corps creux 2 fait dans un alliage léger à base d'aluminium et présentant une partie aval sensiblement cylindrique prolongée par une partie amont cylindrique élargie 11, les deux parties étant dans le prolongement l'une de l'autre et en communication entre elles.
    La partie cylindrique élargie 11 présente un alésage fileté et possède à l'une de ses extrémités une face circulaire 12 ayant une ouverture en son centre. Le dispositif d'initiation pyrotechnique 3 a la forme d'une vis possédant une tête hexagonale élargie 13 et un corps cylindrique fileté et est bâti à partir d'un initiateur à fil chaud couramment utilisé dans la grande série automobile et comprenant une charge pyrotechnique génératrice de gaz comme celles constituées, par exemple, d'une composition d'allumage oxydoréductrice. Le dispositif d'initiation pyrotechnique 3 est vissé jusqu'à ce que la tête 13 vienne en butée contre la face circulaire 12. Un joint circulaire coincé entre le corps du dispositif d'initiation pyrotechnique 3 et la paroi interne de la partie amont du corps creux 2 assure une bonne étanchéité de ladite partie amont 11 vis à vis du milieu ambiant.
    La partie aval sensiblement cylindrique possède une partie plate saillante, de forme rectangulaire 14, faisant office de plate-forme et comportant trois taraudages, identiques, alignés suivant l'axe du corps creux 2 et régulièrement espacés, lesdits taraudages faisant communiquer la partie aval du corps creux 2 avec l'extérieur du contacteur 1.
    Trois vis creuses 10, 30, 40 isolantes, et filetées sur leur surface cylindrique externe sont vissées dans les taraudages et sont destinées à recevoir et à maintenir fermement des plots cylindriques conducteur 5, 6, 7 se terminant chacun par une tête plate cylindrique élargie 15, 25, 35 de diamètre supérieur au diamètre des alésages desdites vis creuses 10, 30, 40.
    La partie aval du corps creux 2, qui délimite un espace sensiblement cylindrique, renferme un piston 4 monobloc comportant deux parties extrêmes cylindriques de diamètre légèrement inférieur à celui dudit espace cylindrique et dont l'une, la plus proche du dispositif d'initiation pyrotechnique 3, possède à sa périphérie et coincés contre la paroi interne de la partie aval du corps creux 2 deux joints d'étanchéité parallèles, 16, 17, et une partie intermédiaire de section régulière, réduite, en forme de segment de cercle, occupant partiellement la partie aval et ménageant donc un espace libre 18 dans ladite partie aval. Le piston 4 est réalisé en matériau isolant.
    En se référant aux figures 1 et 2, la partie intermédiaire du piston 4 possède dans sa partie centrale un évidement superficiel au fond duquel est creusée une rainure rectiligne suivant l'axe de la partie aval, dans laquelle vient se glisser une pièce conductrice monobloc. Ladite pièce permet de distinguer une plaquette 8 conductrice parallélépipèdique de forme rectangulaire et une base 19 conductrice. Ladite base 19 qui est également parallélépipédique et de forme rectangulaire possède une longueur inférieure à celle de la plaquette 8 et se situe dans la zone centrale de ladite plaquette 8 sur son plus grand axe, perpendiculairement à celle-ci. Autrement dit, sur toute la longueur de la base 19 la pièce conductrice monobloc une section en forme de T et, de part et d'autre de cette longueur, la section de ladite pièce monobloc devient celle de la plaquette 8 qui est rectangulaire. La pièce conductrice monobloc est placée dans la partie intermédiaire du piston 4 de manière à ce que la plaquette 8 occupe l'évidement et la base 19 se retrouve dans la rainure.
    La hauteur de la plaquette 8 correspond à la profondeur de l'évidement, assurant ainsi une continuité entre la surface de la partie intermédiaire du piston 4 et celle de la plaquette 8. La hauteur de la base 19 étant inférieure à la profondeur de la rainure, la largeur de la plaquette 8 étant inférieure au diamètre de la partie aval du corps creux 2 et la plaquette 8 venant en butée de part et d'autre de sa longueur contre la partie intermédiaire du piston 4, la pièce conductrice monobloc se trouve isolée du corps creux 2.
    Les différents éléments intervenant dans la partie aval sont agencés de sorte que les têtes plates cylindriques 15, 25, 35 de chaque plot 5, 6, 7 émergent des alésages des vis creuses 10, 30, 40, dans l'espace libre 18 de la partie aval et viennent au contact soit de la partie intermédiaire du piston 4 soit de la plaquette conductrice 8 qui sont en continuité l'une de l'autre.
    Les plots conducteurs 5, 6, 7 ainsi que la plaquette conductrice sont en cuivre protégé.
    L'extrémité libre 9 de la partie aval a une forme conique convergente se traduisant par un rétrécissement progressif du diamètre lorsque l'on se rapproche de la sortie de ladite partie aval.
    Les deux extrémités du piston 4 comportent chacune une face circulaire plane et la longueur dudit piston 4 est inférieure à celle de la partie aval. Il est séparé du dispositif d'initiation pyrotechnique 3 par un espace libre 20 qui sert de chambre d'expansion des gaz lorsque le dispositif d'initiation 3 est déclenché.
    Le principe de fonctionnement du contacteur 1 selon l'invention suit les étapes suivantes.
    Un senseur, qui est extérieur au contacteur 1, détecte une tension anormale dans le circuit, c'est à dire une tension en dehors des limites de la plage de valeurs pour laquelle il a été programmé, et envoie une impulsion électrique au dispositif d'initiation pyrotechnique 3 provoquant sa mise à feu. Les gaz de combustion s'expansent dans l'espace libre 20 prévu à cet effet juste en amont du piston 4, et lorsque les efforts sur le piston 4 dus à la pression gazeuse sont suffisamment importants et dépassent les efforts résistants de frottement, ledit piston 4 est mis en mouvement et va coulisser dans la partie aval du corps creux 2. Lorsque le piston 4 n'a pas encore amorcé sa course, la plaquette conductrice 8 est au contact des deux premiers plots conducteurs 5, 6 au niveau de leurs têtes plates cylindriques 15, 25 fermant le circuit de charge/ décharge de la batterie. Une fois que le piston 4 a commencé à se translater dans la partie aval, la plaquette conductrice 8 vient, dans un premier temps, au contact de la tête cylindrique plate 35 du troisième plot 7 alors que ladite plaquette 8 est toujours au contact du premier plot 5, puis, dans un deuxième temps, poursuit sa course en maintenant le contact entre le deuxième plot 6 et le troisième plot 7 mais en se déconnectant du premier plot 5. En se référant à la figure 3, le piston 4 termine son déplacement en se frettant dans l'extrémité conique 9 de la partie aval sans émerger de celle-ci, dans une position correspondant à la déconnexion du premier plot 5 et à la connexion du deuxième plot 6 avec le troisième plot 7. De cette manière, le contacteur 1 selon l'invention propose une phase transitoire pour laquelle les deux circuits sont momentanément fermés avant l'ouverture du premier circuit. Ainsi la phase de connexion entre le deuxième plot 6 et le troisième plot 7 n'est pas précédée d'une phase préalable de coupure totale et momentanée du courant électrique afin d'éviter certains phénomènes parasites indésirables.
    Lors de la phase de fonctionnement du contacteur 1 correspondant au déplacement du piston 4, les têtes 15, 25, 35 des trois plots conducteurs 5, 6, 7 sont alignées et en permanence au contact de la partie intermédiaire du piston 4, soit au niveau de la plaquette conductrice 8 soit au niveau du piston 4 lui-même. Il est à préciser qu'un tel dispositif fonctionne en moins de cinq millisecondes depuis le temps d'application du courant nominal de mise à feu.

    Claims (10)

    1. Contacteur électrique constitué par un corps creux (2) délimitant une partie amont dans laquelle est situé un dispositif d'initiation pyrotechnique (3) et une partie aval dans laquelle est logé un piston (4) et comportant trois points de contact électrique (5, 6, 7), ledit piston (4) comportant une partie conductrice (8) reliant initialement le premier point de contact électrique (5) au deuxième point de contact électrique (6), pouvant se déplacer sous l'effet de la pression générée par les gaz issus de la combustion du dispositif d'initiation pyrotechnique (3) pour venir connecter le deuxième point de contact électrique (6) au troisième point de contact électrique (7), caractérisé en ce que la partie conductrice (8) du piston (4) demeure constamment au contact d'au moins deux points de contact électrique pendant son déplacement et qui, à un instant donné dudit déplacement, est momentanément connecté aux trois points de contact électrique (5, 6, 7).
    2. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps creux (2) est un tube allongé.
    3. Contacteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les points de contact électrique (5, 6, 7) sont situés dans la paroi latérale de la partie aval du tube.
    4. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les points de contact électrique (5, 6, 7) sont constitués par des plots conducteurs.
    5. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie conductrice (8) du piston (4) est constituée par une plaquette.
    6. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie aval du corps creux (2) possède une extrémité libre conique (9) permettant au piston (4) mis en mouvement par les gaz de combustion de terminer sa course en se frettant dans ladite extrémité conique (9).
    7. Contacteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque plot conducteur (5, 6, 7) est inséré dans une structure isolante (10, 30, 40) rapportée dans la paroi de la partie aval du corps creux (2).
    8. Contacteur électrique selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque plot (5, 6, 7) ainsi que la plaquette sont en matériau à base de cuivre.
    9. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps creux (2) est en alliage léger à base d'aluminium.
    10. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'initiation pyrotechnique (3) est bâti à partir d'un initiateur à fil chaud du type de ceux utilisés dans la grande série automobile.
    EP99403071A 1998-12-30 1999-12-08 Contacteur électrique à fonctionnement pyrotechnique Expired - Lifetime EP1017078B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9816613 1998-12-30
    FR9816613A FR2788165B1 (fr) 1998-12-30 1998-12-30 Contacteur electrique a fonctionnement pyrotechnique

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1017078A1 true EP1017078A1 (fr) 2000-07-05
    EP1017078B1 EP1017078B1 (fr) 2006-03-08

    Family

    ID=9534657

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99403071A Expired - Lifetime EP1017078B1 (fr) 1998-12-30 1999-12-08 Contacteur électrique à fonctionnement pyrotechnique

    Country Status (6)

    Country Link
    US (1) US6344788B1 (fr)
    EP (1) EP1017078B1 (fr)
    AT (1) ATE320078T1 (fr)
    DE (1) DE69930233T2 (fr)
    ES (1) ES2260896T3 (fr)
    FR (1) FR2788165B1 (fr)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR2953322A1 (fr) * 2009-11-27 2011-06-03 Snpe Materiaux Energetiques Interrupteur electrique formant coupe-circuit a actionnement rapide

    Families Citing this family (6)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP1768151B1 (fr) * 2005-09-22 2008-03-26 Delphi Technologies, Inc. Mécanisme de déconnexion pour un conducteur électrique
    FR2953324B1 (fr) * 2009-11-27 2012-06-08 Snpe Materiaux Energetiques Interrupteur electrique a tiroir coulissant formant coupe-circuit ou commutateur
    EP2811549B1 (fr) * 2013-06-07 2018-09-19 Autoliv Development AB Dispositif sensible à la surintensité
    EP2811548B1 (fr) * 2013-06-07 2017-08-09 Autoliv Development AB Agencement de déconnexion de module de batterie
    DE102014110825A1 (de) 2014-07-30 2014-09-18 Peter Lell Elektrischer Schalter, insbesondere für hohe Spannungen und/oder hohe Ströme
    EP3836182B1 (fr) * 2019-12-11 2023-03-08 ABB Schweiz AG Commutateur de déconnexion à trois positions

    Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US2999912A (en) * 1957-11-13 1961-09-12 Atlas Powder Co Switch
    US4490707A (en) * 1980-08-18 1984-12-25 S&C Electric Company Explosively-actuated, multi-gap high voltage switch
    WO1997037873A1 (fr) * 1996-04-04 1997-10-16 Kabelkonfektion Gebauer & Griller Gmbh Dispositif pour interrompre le flux de courant dans un cable
    DE19712387A1 (de) * 1996-04-27 1997-10-30 Dynamit Nobel Ag Pyrotechnisches Schaltelement für elektrische Stromkreise

    Family Cites Families (17)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3570403A (en) * 1968-11-06 1971-03-16 Ensign Bickford Co Pyrotechnic igniter
    FR2159628A5 (fr) * 1971-11-05 1973-06-22 France Etat
    US3793501A (en) * 1972-12-04 1974-02-19 Ici America Inc Explosive switch
    US3885223A (en) 1974-04-11 1975-05-20 Colt Ind Operating Corp Explosively operated multi-circuit band switch including flexiable diaphragm bag contact
    US4128745A (en) * 1977-01-04 1978-12-05 Continental-Wirt Electronics Corporation Slide switch with snap-action detent means
    US4186288A (en) * 1978-09-01 1980-01-29 Stackpole Components Company Slide switch
    FR2438821A1 (fr) * 1978-10-13 1980-05-09 France Etat Dispositif d'allumage a fil chaud de securite
    US4339638A (en) * 1980-10-15 1982-07-13 Mcdonnell Douglas Corporation Electrical switch
    US4816626A (en) * 1988-07-13 1989-03-28 Judco Manufacturing Company Slide switch
    US5360999A (en) * 1993-02-25 1994-11-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Explosively actuated thermal opening switch
    EP0665566B1 (fr) 1994-02-01 1999-08-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Interrupteur de sécurité électrique pour véhicules automobiles
    DE4422177A1 (de) * 1994-06-28 1996-01-04 Dynamit Nobel Ag Pyrotechnisches Hochstromsicherungselement
    DE19503809B4 (de) * 1995-02-06 2005-01-20 Bayerische Motoren Werke Ag Sicherungsvorrichtung für eine Stromleitung in Fahrzeugen
    JP3367265B2 (ja) * 1995-04-06 2003-01-14 富士電機株式会社 電流遮断装置
    DE19606447A1 (de) * 1996-02-21 1997-08-28 Bayerische Motoren Werke Ag Stromunterbrecher für eine Batterieleitung von Fahrzeugen
    JP3666840B2 (ja) * 1998-02-17 2005-06-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路遮断装置
    JPH11232979A (ja) * 1998-02-17 1999-08-27 Harness Syst Tech Res Ltd 回路遮断装置

    Patent Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US2999912A (en) * 1957-11-13 1961-09-12 Atlas Powder Co Switch
    US4490707A (en) * 1980-08-18 1984-12-25 S&C Electric Company Explosively-actuated, multi-gap high voltage switch
    WO1997037873A1 (fr) * 1996-04-04 1997-10-16 Kabelkonfektion Gebauer & Griller Gmbh Dispositif pour interrompre le flux de courant dans un cable
    DE19712387A1 (de) * 1996-04-27 1997-10-30 Dynamit Nobel Ag Pyrotechnisches Schaltelement für elektrische Stromkreise

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR2953322A1 (fr) * 2009-11-27 2011-06-03 Snpe Materiaux Energetiques Interrupteur electrique formant coupe-circuit a actionnement rapide

    Also Published As

    Publication number Publication date
    EP1017078B1 (fr) 2006-03-08
    DE69930233T2 (de) 2006-12-14
    FR2788165A1 (fr) 2000-07-07
    US6344788B1 (en) 2002-02-05
    FR2788165B1 (fr) 2001-02-02
    ATE320078T1 (de) 2006-03-15
    DE69930233D1 (de) 2006-05-04
    ES2260896T3 (es) 2006-11-01

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP3459100B1 (fr) Dispositif de coupure destiné à être relié à un circuit électrique
    EP4260354B1 (fr) Dispositif de coupure à accroissement diélectrique
    EP2073229B1 (fr) Court-circuiteur pyrotechnique à contacts électrique auto-serrant et ensemble de protection contre les arcs internes comportant un tel court-circuiteur
    FR3098006A1 (fr) Coupe-circuit électrique
    FR2953324A1 (fr) Interrupteur electrique a tiroir coulissant formant coupe-circuit ou commutateur
    FR2928026A1 (fr) Dispositif de protection contre les surtensions comprenant des moyens de deconnexion selectifs
    WO2014001713A1 (fr) Interrupteur electrique formant coupe-circuit a actionnement rapide
    FR3071660B1 (fr) Dispositif de coupure pyrotechnique
    WO2015036455A1 (fr) Interrupteur destine a court circuiter une source de tension continue de puissance
    FR2980301A1 (fr) Court-circuiteur electrique a actionneur pyrotechnique
    EP0179834B1 (fr) Dispositif interrupteur a ecran de coupure d'arc
    EP1017078B1 (fr) Contacteur électrique à fonctionnement pyrotechnique
    EP2073235B1 (fr) Court-circuiteur électrique comprenant un actionneur pyrotechnique autonome et ensemble de protection contre les arcs internes comportant un tel court-circuiteur
    WO2018115644A1 (fr) Court-circuiteur pyrotechnique
    FR3111008A1 (fr) Dispositif de coupure à chambre plasma
    EP1653530B1 (fr) Accumulateur présentant deux bornes de sortie de courant sur une paroi de son conteneur
    EP1705735B1 (fr) Accumulateur étanche muni d'un dispositif de sécurité
    FR3060834A1 (fr) Court-circuiteur pyrotechnique
    FR2869450A1 (fr) Dispositif de coupure pour circuit electrique, a declenchement pilote
    FR3144418A1 (fr) Boitier de module accumulateur électrochimique à réseau de conduits fluidiques
    FR2722609A1 (fr) Disjoncteur electrique a actionneur electromagnetique pour calibres eleves
    EP1225672B1 (fr) Dispositif de contrôle d'arc interne pour module de raccordement d'une ligne haute tension à isolation gazeuse
    FR3071658B1 (fr) Dispositif pyrotechnique destine a ouvrir un premier circuit electrique et a fermer un deuxieme circuit electrique
    FR3134225A1 (fr) Coupe-circuit pyrotechnique
    CH688702A5 (fr) Disjoncteur à haute tension ayant une chambre de coupure à volume de soufflage variable.

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20010105

    AKX Designation fees paid

    Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

    GRAS Grant fee paid

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060308

    Ref country code: IE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060308

    Ref country code: FI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060308

    Ref country code: AT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060308

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: EP

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 69930233

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20060504

    Kind code of ref document: P

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: SE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060608

    Ref country code: DK

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060608

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20060524

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: PT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060808

    NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FD4D

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FG2A

    Ref document number: 2260896

    Country of ref document: ES

    Kind code of ref document: T3

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: MC

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20061231

    Ref country code: LI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20061231

    Ref country code: CH

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20061231

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20061211

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: PL

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060609

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LU

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20061208

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: CY

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060308

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20131217

    Year of fee payment: 15

    Ref country code: DE

    Payment date: 20131210

    Year of fee payment: 15

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Payment date: 20131213

    Year of fee payment: 15

    Ref country code: ES

    Payment date: 20131219

    Year of fee payment: 15

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Payment date: 20131223

    Year of fee payment: 15

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20131223

    Year of fee payment: 15

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20141231

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 69930233

    Country of ref document: DE

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20141208

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    Effective date: 20150831

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20141208

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20150701

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20141231

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20141208

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FD2A

    Effective date: 20160126

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20141209