Système d'alimentation électrique d'un bloc électrique d'un véhicule automobile
Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs 5 d'éclairage de la route et/ou de signalisation et/ou d'éclairage de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile.
Dans le domaine de l'automobile, il est connu d'installer dans un véhicule un outil de diagnostic central capable de diagnostiquer une défaillance d'un ou de plusieurs blocs électriques du véhicule afin de gérer le système électrique du î o véhicule. Cet outil est par exemple apte à détecter une chute d'intensité sur la ligne d'alimentation électrique d'un bloc électrique.
Par ailleurs, il est également connu d'utiliser un module de commande pour commander un ou plusieurs blocs électriques du véhicule. Généralement, ce module de commande est notamment apte à éteindre l'alimentation électrique 15 d'un bloc électrique qu'il commande lorsqu'il constate une défaillance de ce bloc.
Cette extinction force ainsi une chute de courant sur la ligne d'alimentation électrique de manière à informer l'outil de diagnostic central de la défaillance.
Or, dans le cas où le module de commande commande plusieurs blocs électriques, il est possible de trouver une ligne de courant connectée à la ligne 20 d'alimentation d'un de ces blocs qui traverse le module de commande pour arriver à un autre de ces blocs, voire qui arrive au module de commande lui-même.
Ainsi, lorsque le module de commande constate une défaillance d'un des blocs électriques, malgré l'extinction de l'alimentation de ce bloc, il subsiste un courant résiduel circulant sur la ligne de courant précitée vers l'autre bloc, voire 25 vers le module de commande lui-même. Dans ce cas, l'outil de diagnostic central est incapable de diagnostiquer la défaillance du bloc électrique et donc de gérer correctement le système.
Une solution pour pallier ce problème est d'ouvrir cette ligne de courant lorsqu'il est constaté une défaillance.
30 Toutefois, cette solution présente l'inconvénient, dans certains cas, d'interrompre l'alimentation du module de commande lorsque celle-ci circule sur cette ligne de courant. Cette interruption provoque la fermeture de la ligne de
courant qui va ainsi alimenter de nouveau le module de commande, ce dernier détectant de nouveau la défaillance et ouvrant par conséquent de nouveau la ligne de courant. Le système va ainsi entrer dans une boucle infinie d'ouverture et fermeture de la ligne de courant, ce qui gêne considérablement sa gestion 5 électrique.
L'invention a notamment pour but de pallier cet inconvénient.
L'invention a donc pour objet un système d'alimentation électrique d'au moins un bloc électrique d'un véhicule, notamment d'un bloc lumineux d'un véhicule, le système comprenant :
î o - au moins un convertisseur apte à transmettre une alimentation électrique de base se propageant sur une ligne d'alimentation de base au bloc électrique en fonction d'une commande d'alimentation, le convertisseur étant apte à recevoir une alimentation de fonctionnement par une ligne d'alimentation de fonctionnement ;
15 - un module de commande apte à envoyer ladite commande d'alimentation au convertisseur ; et
- au moins un module d'interruption commandé par le module de commande, le module d'interruption présentant un état interrompant le fonctionnement du module de commande lorsqu'il reçoit une 20 commande d'interruption du module de commande;
le système étant caractérisé en ce que le module d'interruption est apte à conserver son état lorsque le fonctionnement du module de commande est interrompu.
On entend par défaillance du bloc électrique la défaillance d'au moins un 25 composant électrique du bloc électrique.
Grâce à l'invention, lorsqu'il est constaté une défaillance du bloc électrique, le module de commande interrompt l'alimentation de fonctionnement du convertisseur de manière à provoquer une chute de courant sur la ligne d'alimentation de base. Le module de commande commande l'interruption de son 30 fonctionnement de façon à éliminer tout courant résiduel. De plus, cet état interrompu est conservé malgré l'absence de fonctionnement du module de commande. De cette façon, l'invention permet d'éviter de faire entrer le système
d'alimentation dans une boucle de fonctionnement et d'interruption du module de commande.
Le système d'alimentation électrique selon l'invention pourra en outre présenter, de manière facultative, au moins l'une des caractéristiques suivantes :
- le système comporte :
- au moins un autre convertisseur apte à transmettre une autre alimentation électrique de base se propageant sur une autre ligne d'alimentation de base à un autre bloc électrique en fonction d'une commande d'alimentation envoyée par ledit module de commande, cet autre convertisseur étant apte à recevoir une autre alimentation de fonctionnement par une autre ligne d'alimentation de fonctionnement ;
- au moins un autre module d'interruption commandé par ledit module de commande, cet autre module d'interruption présentant un état interrompant le fonctionnement du module de commande lorsqu'il reçoit une commande d'interruption du module de commande et cet autre module d'interruption étant apte à conserver son état lorsque le fonctionnement du module de commande est interrompu ;
chaque module d'interruption étant associé à un convertisseur, chaque module d'interruption étant traversé par la ligne d'alimentation de fonctionnement du convertisseur auquel il est associé ;
- la ligne d'alimentation de fonctionnement du ou de chaque convertisseur est connectée à la ligne d'alimentation de base de ce convertisseur en amont de ce convertisseur et traverse le module d'interruption associé pour parvenir au module de commande. Le module de commande est ainsi alimenté par la ligne d'alimentation de fonctionnement, cette dernière transportant une alimentation de fonctionnement issue de l'alimentation de base ;
- en l'absence de commande d'interruption du module de commande lorsque le module de commande est en fonctionnement, le ou les modules d'interruption présentent un état autorisant le fonctionnement du module de commande ;
le ou les modules d'interruption comportent une première et une deuxième entrées, le ou les modules d'interruption présentant :
- un état autorisant le fonctionnement du module de commande uniquement lorsqu'une commande d'autorisation est reçue sur la première entrée ;
- un état interrompant le fonctionnement du module de commande uniquement lorsqu'une commande d'interruption est reçue sur la deuxième entrée ;
la ligne d'alimentation de fonctionnement du ou de chaque convertisseur entre dans le module d'interruption associé par la première entrée et quitte ce module d'interruption par une sortie de ce module d'interruption ;
le module de commande comporte une unité de commande et une unité d'alimentation de fonctionnement, l'unité d'alimentation électrique étant connectée au ou aux convertisseurs via la ligne d'alimentation de fonctionnement de ce ou ces convertisseurs de manière à transmettre l'alimentation de fonctionnement à ce ou ces convertisseurs. L'unité d'alimentation permet ainsi de convertir la ou les alimentations de fonctionnement issue de ou des alimentations de base et circulant sur la ou les lignes d'alimentation de fonctionnement de manière à la ou les adapter pour le fonctionnement du ou des convertisseurs ;
chaque ligne d'alimentation de fonctionnement entre dans le module de commande par une entrée commune de l'unité d'alimentation et sort par une sortie spécifique de l'unité d'alimentation vers le convertisseur qu'elle alimente ;
l'unité d'alimentation électrique est commandée par l'unité de commande de manière à ce que, lorsque l'unité de commande envoie ladite commande d'alimentation au ou à un des convertisseur, l'unité d'alimentation transmette l'alimentation de fonctionnement à ce convertisseur ;
l'unité de commande est apte à diagnostiquer une défaillance du ou des blocs électriques ;
lorsque l'unité de commande diagnostique une défaillance d'un bloc électrique, l'unité de commande est agencée pour commander l'unité d'alimentation de manière à interrompre l'alimentation de fonctionnement du convertisseur transmettant l'alimentation de base à ce bloc électrique ;
l'unité de commande est connectée à la deuxième entrée du module d'interruption de manière à ce que, lorsque l'unité de commande diagnostique une défaillance d'un bloc électrique, l'unité de commande transmette ladite commande d'interruption au module d'interruption associé au convertisseur transmettant l'alimentation de base à ce bloc électrique ;
le ou les modules d'interruption comportent au moins un interrupteur commandable monté sur la ligne d'alimentation de fonctionnement sur laquelle est monté ce module d'interruption, cet interrupteur présentant :
- un état fermé autorisant le passage de l'alimentation de fonctionnement sur la ligne d'alimentation de fonctionnement uniquement lorsqu'une commande d'autorisation est reçue sur la première entrée ;
- un état ouvert interdisant le passage de l'alimentation de fonctionnement sur la ligne d'alimentation de fonctionnement uniquement lorsqu'une commande d'interruption est reçue sur la deuxième entrée ;
l'interrupteur commandable comporte un premier transistor
le premier transistor est un transistor à effet de champ à grille isolée à canal P, la source de ce transistor étant connectée à la première entrée du module d'interruption et le drain étant connecté à la sortie du module d'interruption ;
le premier transistor est un transistor bipolaire ;
l'interrupteur commandable comporte un deuxième transistor, ce deuxième transistor étant à effet de champ à grille isolée à canal N, la source de ce deuxième transistor étant connectée à la masse, le drain
de ce deuxième transistor étant connecté via un premier pont diviseur de tension à la première entrée du module d'interruption et à la grille du premier transistor ;
- la grille du deuxième transistor est connectée à la première entrée du 5 module d'interruption via un deuxième pont diviseur de tension ;
- le ou les modules d'interruption comportent un moyen de commande apte à commander l'interrupteur commandable en fonction de la commande d'interruption ou de la commande d'autorisation ;
- le moyen de commande est connecté aux première et deuxième î o entrées du module d'interruption ;
- le moyen de commande comporte un thyristor ;
- l'anode du thyristor est connectée à la première entrée du module d'interruption, notammment via le deuxième pont diviseur de tension, en ce que la cathode du thyristor est connectée à la masse et en ce
15 que la gâchette du thyristor est connectée à la deuxième entrée du module d'interruption ;
- le moyen de commande comporte un moyen de protection contre des perturbations électroniques survenant sur la deuxième entrée du module d'interruption ;
20 - le moyen de protection est un condensateur connecté à la deuxième entrée du module d'interruption.
L'invention a également pour objet un système lumineux pour un véhicule automobile, comportant :
- au moins un bloc électrique ; et
25 - un système d'alimentation électrique du bloc électrique selon l'invention.
Le système lumineux selon l'invention pourra en outre présenter, de manière facultative, au moins l'une des caractéristiques suivantes
- le système lumineux comporte au moins un autre bloc électrique 30 alimenté par le système d'alimentation électrique ;
- chaque bloc électrique est alimenté électriquement via la ligne d'alimentation de base du système électrique qui lui est dédiée ;
- le ou les blocs électriques sont des blocs lumineux, notamment comportant au moins une diode électroluminescente ;
- le système lumineux comporte au moins un outil de diagnostic central apte à détecter une défaillance du ou des blocs électriques ;
5 - l'outil de diagnostic central reçoit chaque ligne d'alimentation de base ;
- le système de connexion électrique est connecté à une batterie électrique du véhicule via l'outil de diagnostic central, cette batterie délivrant l'alimentation électrique de base.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront î o plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un système lumineux selon un mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 2 est une vue schématique du module d'interruption du système 15 lumineux de la figure 1 .
Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.
La figure 1 illustre un système lumineux 1 pour un véhicule automobile 20 selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Le système lumineux 1 comporte au moins deux blocs électriques 1 1 et 12 et un système d'alimentation électrique 2 de ces blocs électriques 1 1 et 12.
Les blocs électriques 1 1 et 12 sont des blocs lumineux 1 1 et 12 comportant chacun au moins une diode électroluminescente 1 1 1 et 1 12.
25 Les blocs lumineux 1 1 et 12 sont agencés pour réaliser au moins une fonction d'éclairage de la route, ou de signalisation ou d'éclairage de l'habitacle.
Le système d'alimentation 2 est connecté à une batterie 3 du véhicule via un outil de diagnostic central 4 pour transmettre une alimentation électrique de base générée par ladite batterie 3 aux blocs électriques 1 1 et 12.
30 Chaque bloc lumineux 1 1 et 12 est alimenté électriquement via une ligne d'alimentation de base 5 et 6 du système électrique 2 qui lui est dédiée.
Chaque ligne d'alimentation de base 5 et 6 est connectée à une entrée
distincte de l'outil de diagnostic central 4.
L'outil de diagnostic central 4 est apte à détecter une défaillance d'un des blocs lumineux 1 1 et 12, voire des deux, par exemple en détectant une chute de courant sur l'une des lignes d'alimentation de base 5 et 6. Lorsqu'une défaillance 5 d'un bloc lumineux 1 1 ou 12 est détectée, l'outil de diagnostic central 4 est apte à interrompre l'alimentation électrique de base circulant sur la ligne d'alimentation de base 5 ou 6 de ce bloc.
Le système d'alimentation 2 comprend deux convertisseurs 51 et 61 , par exemple de type Flyback ou SEPIC, chacun étant connecté à une des lignes î o d'alimentation de base 5 et 6.
Les deux convertisseurs 51 et 61 sont chacun également connectés à une ligne d'alimentation de fonctionnement 52 et 62 et à une ligne de commande 53 et 63.
Chaque ligne d'alimentation de fonctionnement 52 et 62 d'un convertisseur 15 est connectée par un nœud 521 et 621 à la ligne d'alimentation de base 5 et 6 de ce convertisseur en amont de ce convertisseur. Les lignes d'alimentation de fonctionnement 52 et 62 transportent donc chacune une alimentation de fonctionnement issue de l'alimentation de base
Chaque convertisseur 51 et 61 est apte à convertir et transmettre 20 l'alimentation électrique de base qu'il reçoit aux blocs lumineux 1 1 et 12 lorsque ces convertisseurs sont alimentés par l'alimentation de fonctionnement et lorsqu'ils reçoivent une commande d'alimentation via la ligne de commande 53 et 63.
Par exemple, chaque convertisseur peut comprendre :
25 - un circuit de puissance comportant un interrupteur commandé via un signal de type PWM, le circuit de puissance étant agencé pour convertir l'alimentation électrique de base en une alimentation adaptée au fonctionnement du bloc lumineux associé, et
- un circuit de contrôle et d'asservissement de cette alimentation adaptée. 30 Dans le cas du convertisseur 51 , le circuit de puissance peut être un circuit de type Flyback connecté en entrée à la ligne d'alimentation de base 5 et en sortie au bloc lumineux 1 1 . Le circuit de contrôle et d'asservissement est alors
connecté à la fois à la ligne de commande 53 et à la ligne d'alimentation de fonctionnement 52. Le circuit de contrôle et d'asservissement est ainsi agencé pour contrôler le rapport cyclique du signal PWM commandant l'interrupteur du circuit de puissance en fonction de la commande d'alimentation et pour asservir la 5 valeur de sortie de l'alimentation adaptée à l'aide de l'alimentation de fonctionnement.
Le système d'alimentation 2 comporte un module de commande 7 apte à envoyer les commandes d'alimentation et l'alimentation de fonctionnement à chaque convertisseur 51 et 61 .
î o Le module de commande 7 est alimenté par les lignes d'alimentation de fonctionnement 52 et 62,
Le module de commande 7 comporte une unité d'alimentation de fonctionnement 71 et une unité de commande 72.
Chaque ligne d'alimentation de fonctionnement 52 et 62 entre dans le 15 module de commande 7 par une entrée commune 71 1 de l'unité d'alimentation 71 et sort par une sortie spécifique 712 et 713 de l'unité d'alimentation 71 vers chaque convertisseur 51 et 61 .
Les lignes de commandes 53 et 63 sortent de l'unité de commande 72 vers chaque convertisseur 51 et 61 .
20 L'unité d'alimentation électrique 71 est commandée par l'unité de commande 72 de manière à ce que, lorsque l'unité de commande 72 envoie ladite commande d'alimentation au convertisseur 51 ou 61 , l'unité d'alimentation 71 transmette l'alimentation de fonctionnement à ce convertisseur.
L'unité de commande 72 est apte à diagnostiquer une défaillance d'un ou 25 des blocs lumineux 1 1 et 12.
Lorsque l'unité de commande 72 diagnostique une défaillance d'un bloc lumineux 1 1 ou 12, l'unité de commande 72 est agencée pour commander l'unité d'alimentation 71 de manière à interrompre l'alimentation de fonctionnement du convertisseur 51 ou 61 transmettant l'alimentation de base à ce bloc électrique 1 1 30 ou 12. De cette façon, le module de commande 7 provoque une chute de courant sur la ligne d'alimentation de base du bloc lumineux défaillant de façon à prévenir l'outil de diagnostic central 4 de cette défaillance.
Le système d'alimentation 2 comporte également deux modules d'interruption 8 et 9, chaque module d'interruption 8 et 9 étant associé à un convertisseur 51 et 61 , chaque module d'interruption 8 et 9 étant traversé par la ligne d'alimentation de fonctionnement 52 et 62 du convertisseur auquel il est associé.
Chaque module d'interruption 8 et 9 est commandé par le module de commande 7 via une ligne de commande 54 et 64 de façon à présenter un état interrompant le fonctionnement du module de commande 7 lorsqu'il reçoit une commande d'interruption du module de commande sur cette ligne de commande 54 et 64.
Lorsque l'unité de commande 72 diagnostique une défaillance d'un bloc électrique 1 1 ou 12, l'unité de commande 72 transmet ladite commande d'interruption au module d'interruption 8 ou 9 associé via la ligne de commande 54 ou 64.
En l'absence de commande d'interruption de l'unité de commande 72 lorsque le module de commande 7 est en fonctionnement, les modules d'interruption 8 et 9 présentent un état autorisant le fonctionnement du module de commande 7.
Par ailleurs, chaque module d'interruption 8 et 9 est apte à conserver son état lorsque le fonctionnement du module de commande 7 est interrompu.
Par commodité, on explique par la suite uniquement la structure du module d'interruption 8, la structure du module d'interruption 9 est identique à celle du module d'interruption 8.
Le module d'interruption 8 comporte une première entrée 81 et une deuxième entrée 82, le module d'interruption 8 présentant :
- un état autorisant le fonctionnement du module de commande 7 uniquement lorsqu'une commande d'autorisation est reçue sur la première entrée 81 ;
- un état interrompant le fonctionnement du module de commande 7 uniquement lorsqu'une commande d'interruption est reçue sur la deuxième entrée 82.
La ligne d'alimentation de fonctionnement 52 du convertisseur 51 entre
dans le module d'interruption 8 par la première entrée 81 et quitte ce module d'interruption par une sortie 83 de ce module d'interruption 8.
La ligne de commande 54 entre dans le module d'interruption 8 par la deuxième entrée 82.
5 La figure 2 illustre de manière plus précise la structure du module d'interruption 8.
Le module d'interruption 8 comporte au moins un interrupteur commandable 84 monté sur la ligne d'alimentation de fonctionnement 52.
Cet interrupteur 84 présente :
î o - un état fermé autorisant le passage de l'alimentation de fonctionnement sur la ligne d'alimentation de fonctionnement 52 uniquement lorsqu'une commande d'autorisation est reçue sur la première entrée 81 ;
- un état ouvert interdisant le passage de l'alimentation de 15 fonctionnement sur la ligne d'alimentation de fonctionnement 52 uniquement lorsqu'une commande d'interruption est reçue sur la deuxième entrée 82.
L'interrupteur commandable 84 comporte un premier transistor 85, ce premier transistor 85 étant à effet de champ à grille isolée à canal P.
20 La source S1 de ce premier transistor 85 est connectée à la première entrée 81 du module d'interruption 8, le drain D1 est connecté à la sortie du module d'interruption 83 et la grille G1 est connectée à la première entrée 81 via une résistance R1 .
L'interrupteur commandable 84 comporte un deuxième transistor 86, ce 25 deuxième transistor 86 étant à effet de champ à grille isolée à canal N.
La source S2 de ce deuxième transistor 86 est connectée à la masse.
Le drain D2 de ce deuxième transistor 86 étant connecté via une deuxième résistance R2 à la grille du premier transistor 85.
L'ensemble des résistances R1 et R2 forment un premier diviseur de 30 tension 87.
La grille G2 du deuxième transistor 86 est connectée à la première entrée 81 du module d'interruption 8 via une troisième résistance R3. L'interrupteur
commandable 84 comporte une quatrième résistance R4 reliée d'une part à la grille G2 du deuxième transistor 86 et d'autre par à la masse.
L'ensemble des résistances R3 et R4 forment un deuxième pont diviseur de tension 88.
5 Le module d'interruption 8 comporte un moyen de commande 89 apte à commander l'interrupteur commandable 84 en fonction de la commande d'interruption ou de la commande d'autorisation.
Le moyen de commande 89 est connecté d'une part à la deuxième entrée 82 du module d'interruption 8 et d'autre part à la première entrée 81 du module î o d'interruption 8.
Le moyen de commande 89 comporte un thyristor 891 .
L'anode A du thyristor 891 est connectée à la grille G2 du deuxième transistor 86 et donc à la première entrée 81 du module d'interruption 8 via la résistance R3.
15 La cathode K du thyristor 891 est connectée à la masse.
La gâchette G du thyristor 891 est connectée à la deuxième entrée 82 du module d'interruption 8.
De cette façon, lorsque la commande d'autorisation est reçue sur l'entrée 81 du module d'interruption 8, ou encore lorsque l'alimentation de fonctionnement
20 circule sur la ligne d'alimentation de fonctionnement 54, le thyristor 891 est dans un état « ouvert », ce qui maintient le premier transistor 85 dans un état fermé de façon à autoriser le passage de l'alimentation de fonctionnement vers la sortie 83 du module d'interruption 8.
En revanche, lorsque la commande d'interruption est reçue sur l'entrée 82
25 du module d'interruption 8, le thyristor 891 passe dans un état « passant » qui ouvre le premier transistor 85 de façon à empêcher le passage de l'alimentation de fonctionnement vers la sortie 83 du module d'interruption 8. Par ailleurs, une fois le fonctionnement du module de commande 7 interrompu, on constate que le thyristor 891 conserve un état « passant » malgré cette interruption. Seul le
30 rétablissement de l'alimentation de fonctionnement sur la ligne d'alimentation de fonctionnement 54 permet d'ouvrir le thyristor 891 de façon à de nouveau autoriser le passage de l'alimentation de fonctionnement vers la sortie 83.
Le moyen de commande 89 comporte un moyen de protection 892 contre des perturbations électroniques survenant sur la deuxième entrée 82 du module d'interruption 8.
Le moyen de protection 892 est un condensateur connecté à la deuxième entrée 82 du module d'interruption 8.