EP4038467A1 - Procédé de gestion thermique, notamment pour véhicule automobile, et stratégie de gestion thermique et unité de commande associées - Google Patents

Procédé de gestion thermique, notamment pour véhicule automobile, et stratégie de gestion thermique et unité de commande associées

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Publication number
EP4038467A1
EP4038467A1 EP20790368.3A EP20790368A EP4038467A1 EP 4038467 A1 EP4038467 A1 EP 4038467A1 EP 20790368 A EP20790368 A EP 20790368A EP 4038467 A1 EP4038467 A1 EP 4038467A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
sub
setpoint
resistive elements
pcb
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.)
Pending
Application number
EP20790368.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bertrand Puzenat
Erwan Gogmos
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.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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 Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4038467A1 publication Critical patent/EP4038467A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2218—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant the heat being derived from electric heaters controlling the operation of electric heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0236—Industrial applications for vehicles
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00114—Heating or cooling details
    • B60H2001/00128—Electric heaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H2001/2246—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant obtaining information from a variable, e.g. by means of a sensor

Definitions

  • the invention relates to a thermal management method for an electric heating device for heating a fluid. It is in particular an electric heating device intended to equip a motor vehicle.
  • the electric heating device can be configured to heat, for example, a flow of air intended to pass through the heating device.
  • the invention can be applied to both a high voltage electric heater and a low voltage electric heater.
  • the invention also relates to a thermal management strategy in operation of the electric heater.
  • the invention also relates to a control unit for the implementation at least in part of the thermal management method and / or the thermal management strategy.
  • the invention applies in particular to a heating and / or ventilation and / or air conditioning installation for a motor vehicle comprising such a heating device.
  • a motor vehicle is commonly equipped with such a heating and / or ventilation and / or air conditioning installation which is intended to regulate the aerothermal parameters of an air flow intended to be distributed in the passenger compartment, in particular the temperature of the air flow.
  • the installation generally comprises one or more heat treatment devices, including in particular an electric heating device, otherwise called an electric heater, for heating a fluid such as an air flow.
  • the electric heating device comprises electric heating modules.
  • the electric heater modules can be arranged so that they are directly exposed to a flow of air passing through the electric heater.
  • the heating modules comprise resistive elements, for example with a positive temperature coefficient (PTC), such as ceramics also called PTC stones.
  • PTC positive temperature coefficient
  • the resistive elements can be supplied by an on-board electrical voltage source, namely batteries.
  • An electrical connector connected to the voltage source on board the vehicle may be provided to supply the electrical power required to supply the electrical heating device, in particular the resistive elements.
  • the resistive elements are controlled by an electronic control unit which generally comprises an electrical supply circuit.
  • the electrical supply circuit is mounted for example on a printed circuit board.
  • a high voltage electric heater it may be a main vehicle heater, which can therefore be very powerful.
  • the device can reach at least one point a temperature limit for the correct operation of the system.
  • the resistive elements with PTC effect serve as protection against strong overheating that could generate, for example, a fire, thus making it possible to guarantee the safety of the passengers.
  • certain components close to the electric heating device such as for example plastic parts of the heating and / or ventilation and / or air conditioning installation, can be more sensitive in particular under certain conditions, for example in the case of '' a high temperature while the shutters of the heating and / or ventilation and / or air conditioning installation are closed, intentionally or due to an undetected mechanical failure.
  • the aim of the invention is to provide a thermal management solution making it possible to at least partially avoid the aforementioned drawbacks of the prior art.
  • the invention relates to a thermal management method for an electric heating device comprising at least one subset of resistive elements configured to be supplied electrically and a support for a power supply circuit.
  • electrical resistance of the resistive elements in which the electrical supply of the resistive elements is controlled as a function of a setpoint of power or temperature or intensity of electrical current or resistance, or else of the duty cycle of the control signal.
  • said method comprises the following steps: recording the temperature of the support of the electrical supply circuit of the resistive elements, comparing the temperature measured at at least one predefined temperature threshold, and if the temperature measured is greater than or equal to said at least one predefined temperature threshold, generating a command to decrease said setpoint by a predetermined step.
  • Said method may further include one or more of the following characteristics, taken separately or in combination.
  • a predetermined number of temperature thresholds is defined, the temperature thresholds being of rank n varying from one to a predefined maximum number m.
  • Said method may include the following steps: the temperature of said support recorded is compared with the temperature thresholds of rank n, and if the temperature detected is greater than or equal to the temperature threshold of given rank n and below the temperature threshold of higher rank n + 1, for n varying from one to m-1, the higher the rank n of the temperature threshold, the more the reduction of said setpoint is accentuated.
  • said method comprises the following steps: recording and again comparing the temperature of said support at the temperature threshold of row n and at a temperature threshold of higher row n + 1, if and as long as the temperature measured is greater than or equal to the temperature threshold of row n and lower than the temperature threshold of higher row n + 1 , maintain said lowered setpoint according to the previous decrease command, if the temperature measured is lower than the temperature threshold of row n, return to the previous decrease command of said setpoint, if the measured temperature is greater than or equal to the temperature threshold of higher rank n + 1, generate a command for a larger decrease in said setpoint so as to accentuate the decrease.
  • said setpoint is reduced by a constant predetermined step.
  • the step may be between 5% and 30%, for example 20%, of said setpoint or of the maximum authorized setpoint value.
  • said setpoint is reduced according to different predetermined steps as a function of the temperature thresholds.
  • a maximum temperature threshold greater than said at least one temperature threshold can be defined, said method comprises a step for comparing the temperature recorded with the maximum temperature threshold, and if the maximum temperature threshold is reached, said method comprises a step for generating a command to stop the electrical supply of said at least one subset of resistive elements.
  • said method may include at least one step of verifying a condition allowing resumption of the power supply.
  • a first verification step can include the following sub-steps: after stopping the power supply, reading the temperature of said support to the maximum temperature threshold, and checking whether the temperature measured from said support is below the maximum temperature threshold .
  • Said method may include an additional verification step comprising the following sub-steps: recording and comparing the temperature of the support of the electrical supply circuit of the resistive elements with a predefined recovery temperature threshold, and if the temperature measured is lower than the predefined recovery temperature threshold, generating a command to resume the electrical supply of said at least one subset of resistive elements.
  • the predefined recovery threshold is for example less than or equal to said at least one threshold and / or less than the maximum threshold.
  • the recovery threshold is for example equal to said at least one threshold or as an alternative to said at least one threshold from which a certain temperature is subtracted, for example 10 ° C., or alternatively to the maximum threshold from which a certain temperature is subtracted, for example 10 °.
  • the feed can start again with a limited setpoint or at the maximum authorized setpoint.
  • the invention also relates to a thermal management strategy of an electric heating device comprising at least one subset of resistive elements configured to be supplied electrically and a support for an electric supply circuit of the resistive elements. , in which the power supply to the resistive elements is controlled using a control signal by pulse width modulation as a function of a power or temperature setpoint or of the intensity of the electric current or resistance , or else the duty cycle of the piloting signal.
  • the thermal management strategy comprises one or more of the following control phases.
  • a first phase is to check whether at least one operating parameter of the electric heating device fulfills a condition for limiting the setpoint requested by a user of said device to a maximum admissible setpoint determined as a function of said at least one operating parameter.
  • a second phase is to monitor the temperature of the support of the electrical supply circuit of the resistive elements and regulate the requested setpoint or the maximum admissible setpoint according to the temperature of said support, as defined above.
  • a third phase may be to gradually limit according to a predefined step, if and as long as the duty cycle of the control signal exceeds a corresponding detection threshold value, or at least one parameter for monitoring an overheating reaches a corresponding detection threshold value, said set point being increased otherwise.
  • a third phase may be to gradually limit according to a predefined step, if and as long as at least one parameter for monitoring an overheating exceeds a threshold value corresponding detection, said setpoint being increased otherwise.
  • a fourth phase is to monitor the electrical resistance of said at least one subset of resistive elements, and generate a command to stop the power supply of the resistive elements for a predetermined time, if the electrical resistance reaches or exceeds a predefined threshold value.
  • a fifth phase is to monitor the temperature of the support of the power supply circuit of the resistive elements and generate a command to stop the power supply of the resistive elements for a predetermined time if the temperature of said support reaches a threshold of maximum temperature.
  • the predetermined downtime according to the fourth or the fifth phase is, for example, of the order of 130s.
  • the maximum temperature threshold is greater than the temperature thresholds of the second phase.
  • the conditions of application of the control phases are advantageously verified successively from the first to the fifth phase in this order.
  • the setpoint can be at 100% or alternatively it can be limited, for example, to 55%.
  • the invention also relates to a control unit for an electric heating device comprising at least one subset of resistive elements configured to be supplied electrically and a support for an electric supply circuit of the resistive elements, the control unit being configured to generate a control signal as a function of a power setpoint, or of temperature or of intensity of electric current or of resistance, or even of the duty cycle of the control signal.
  • the control unit comprises at least one processing means for: recording the temperature of the support of the electrical supply circuit of the resistive elements, comparing the temperature recorded with at least one predefined temperature threshold, and if the temperature recorded is greater than or equal to said at least one predefined temperature threshold, generating a command to decrease said setpoint by a predetermined step.
  • the control unit may include at least one temperature sensor such as a negative temperature coefficient (NTC) type probe, to read the temperature of the support of the electrical supply circuit of the resistive elements.
  • NTC negative temperature coefficient
  • the temperature sensor can be mounted on said support.
  • the temperature sensor can be mounted "close” to said support, for example at a distance of 5mm to 50mm.
  • the control unit may include a comparator to compare the temperature recorded with a first predefined temperature threshold.
  • the control unit may include a computer or microprocessor configured to regulate said setpoint and / or to generate a command to stop the supply of the resistive elements and / or to generate a command for resuming the power supply. at a stop.
  • the control unit generates a control signal by pulse width modulation of the power supply to the resistive elements.
  • the resistive elements can be of the type with a positive temperature coefficient. According to an alternative embodiment, the resistive elements are of the type with a negative temperature coefficient.
  • the control unit can include one or more processing means for the implementation at least in part of at least one phase of control of the thermal management strategy as defined above.
  • FIG. 1 shows a flowchart of different steps of a thermal management process according to the invention.
  • FIG. 2a is a graph of the evolution of an electrical power setpoint as a function of temperature thresholds reached by an electrical supply circuit support, according to a first example.
  • FIG. 2b is a graph of the evolution of an electrical power setpoint as a function of temperature thresholds reached by an electrical supply circuit support, according to a second example.
  • FIG. 2c is a graph of the evolution of an electrical power setpoint as a function of temperature thresholds reached by an electrical supply circuit support, according to a third example.
  • FIG. 3 shows a flowchart of different control phases according to a thermal management strategy.
  • FIG. 4a shows a flowchart of different steps of a thermal management process, according to a first example of a control phase of the thermal management strategy in FIG. 3.
  • FIG. 4b shows a flowchart of different steps of a thermal management process, according to a second example of a control phase of the thermal management strategy in Figure 3.
  • FIG. 4c shows a flowchart of different steps of a thermal management method, according to a third example of a phase of control of the thermal management strategy of FIG. 3.
  • identical elements bear the same references.
  • the invention is in the field of an installation for heating and / or ventilation and / or air conditioning of an air flow (not shown in the figures), intended to equip a motor vehicle to regulate the aero thermal parameters. of the air flow distributed in one or more areas of the vehicle interior.
  • the invention relates more particularly to an electric heating device, otherwise called an electric radiator, for a motor vehicle, in particular equipping such an installation. It is a device for electrically heating a fluid. Without limitation, it may be a device for heating an air flow. Hereinafter, the description is made with reference to an air flow, but the invention can be applied to another fluid.
  • it may be an electric heating device or a high-voltage radiator.
  • “High voltage” defines for example a voltage greater than 90V or 120V.
  • it can be a low voltage radiator.
  • the electric heating device is configured to transform the electrical energy taken, for example, from the vehicle into thermal energy returned in a flow of air passing through the heating and / or ventilation and / or air conditioning installation.
  • the electric heating device can include a predefined number of heating modules. These heating modules can be arranged so that they are directly exposed to the flow of air passing through the electric heater.
  • the heating modules can each include resistive elements.
  • the electric heating device therefore comprises a plurality of resistive elements configured to be supplied electrically by an electric voltage source.
  • the resistive elements can be of the positive temperature coefficient (PTC) type.
  • the resistive elements are for example made in the form of CTP ceramics, for example known under the name of CTP stones. As a variant, they may be resistive elements of the negative temperature coefficient (CTN) type.
  • the electric heating device generally further comprises an electronic control unit for controlling the heating modules.
  • a control unit comprises one or more electronic and / or electrical components.
  • the control unit comprises in particular an electrical supply circuit (not shown) of the resistive elements.
  • the power supply circuit is mounted for example on an electrical circuit support such as a printed circuit board known by the acronym PCB for "Printed Circuit Board".
  • the power supply circuit includes transistors (not shown), each allowing or not allowing current to flow through a predefined number of heating modules.
  • the resistive elements are intended to be powered by an electrical power source (not shown), such as batteries, for example from the vehicle.
  • the power supply to the resistive elements is controlled by pulse width modulation known by the acronym MLI or PWM for Ince Width Modulation in English.
  • the control unit is configured to generate a control signal by pulse width modulation of the power supply to the resistive elements, in particular of at least a subset of the resistive elements. Separate subsets of resistive elements can be driven independently by pulse width modulation.
  • the power supply to the resistive elements, in particular to at least a subset of resistive elements forming a subsystem, can be done according to a setpoint.
  • the setpoint is an electrical power setpoint P_ (sub) system_target_0 (FIG. 1).
  • the heater is controlled in a closed loop.
  • the power supply to the resistive elements can be done according to a temperature setpoint T_ (sub) system_target_0.
  • T_ (sub) system_target_0 we can consider an alternative with a setpoint of electric current intensity i_ (sub) system_target_0 at constant voltage, or possibly resistance R_ (sub) system_target_0.
  • the process can be controlled in an open loop.
  • the power supply to the resistive elements in particular to at least a subset of resistive elements forming a subsystem, can be done as a function of a pulse width modulation setpoint, hereinafter referred to as PWM setpoint.
  • PWM setpoint a pulse width modulation setpoint
  • the prefix "sub” is written in brackets to signify that the instruction relates to a subset of resistive elements, or respectively all of the resistive elements.
  • Figure 1 schematically shows the steps of a thermal management process so as to detect overheating of the electric heater and act to prevent the electric heater from reaching a critical temperature.
  • the resistive elements are controlled according to an initial setpoint which corresponds to the minimum between the setpoint received from the control unit controlling the resistive elements and a maximum authorized setpoint.
  • the initial power setpoint P_ (sub) system_target_0 or maximum authorized is for example equal to 80% of a maximum power.
  • thermal management is done by monitoring the temperature T_PCB of the support of the power supply circuit.
  • the thermal management method comprises a preliminary step El to raise the temperature T_PCB of the support of the electrical supply circuit for the resistive elements.
  • the temperature T_PCB of the support is measured, for example by a temperature sensor, such as a thermal probe with a negative temperature coefficient.
  • the temperature T_PCB of the support recorded can be compared during a step E2 with at least one predefined temperature threshold Tn, for example at least a first threshold T1.
  • a predetermined number of temperature thresholds Tn is defined.
  • the rank n of the temperature thresholds Tn varies from one to a predefined maximum number m.
  • the maximum threshold Tm can be between 115 ° C and 130 ° C, for example around 120 ° C.
  • the method may include a step E3 to check whether the temperature T_PCB of the support recorded has reached a maximum temperature threshold Tm not to be exceed.
  • the process can then be repeated by again recording the temperature T_PCB of the support at the following iteration and by comparing this temperature T_PCB with the first temperature threshold Tl, and in particular with the various temperature thresholds Tn. If the temperature measured T_PCB is lower than the first temperature threshold T1, the process returns to the previous command of the setpoint.
  • the setpoint reduction can be done according to a predetermined step.
  • the setpoint is reduced step by step. This step can be constant between the different temperature thresholds. Alternatively, between different temperature thresholds Tn, the step for the reduction of the setpoint may vary.
  • a command to stop the electrical supply to the resistive elements can be generated (step E5).
  • a graph of the change in temperature T_PCB of the support as a function of a set point and with different temperature thresholds Tl to T5 is shown diagrammatically in FIG. 2a.
  • This graph is represented with a power setpoint as a percentage of a maximum authorized power setpoint P_ (sub) system_target_0, however this example can be applied for other setpoints.
  • the temperature T_PCB of the support is recorded in step El, and is subsequently compared in step E2 to the temperature thresholds T1 to T5.
  • the first temperature threshold T1 is for example around 95 ° C.
  • This first temperature threshold Tl is lower than the maximum temperature threshold Tm, which corresponds to T5 in the example of FIG. 2a, for example around 120 ° C.
  • the first temperature threshold Tl is chosen far enough from the maximum temperature threshold Tm to allow the system to anticipate in the event of overheating and to cool before reaching the maximum temperature threshold Tm.
  • the power setpoint in this example then changes from PO to PI (PI ⁇ PO) according to the step predetermined in step E4.
  • the step can for example be a percentage, for example between 5% and 30%, in particular 20%, of the setpoint or of the maximum authorized setpoint value P_ (sub) system_target_0.
  • step E4 for controlling the reduction of the setpoint the change in the temperature T_PCB of the support remains monitored and the process is repeated.
  • the temperature T_PCB of the support is again read in step El and compared with the first temperature threshold T1, as well as with the other temperature thresholds T2 to T5, in step E2. If the measured temperature T_PCB of the support is less than the first predefined temperature threshold T1, the method returns to the previous command of said setpoint.
  • the previous command to decrease the setpoint, in this example to PI is maintained.
  • the setpoint already reduced in the previous iteration is not again limited, reduced.
  • the second threshold T2 being greater than the first temperature threshold Tl and less than the maximum threshold Tm, that is to say that the temperature T_PCB of the support reading is greater than or equal to the second temperature threshold T2
  • a command for a greater reduction of the setpoint than in the case of exceeding only the first threshold T1 can be generated in step E4 so as to accentuate the decrease in the power setpoint in this example which goes to P2 (P2 ⁇ PI).
  • step E4 for controlling the reduction of the setpoint
  • the change in temperature T_PCB of the support remains monitored and the process is repeated as explained above.
  • the temperature T_PCB of the support is again read in step El and compared to the temperature thresholds Tn.
  • a command for a greater decrease in the setpoint, than in the case of exceeding the previous thresholds T1, T2 is generated at l step E4 so as to further accentuate the reduction in the setpoint, in this example of power which goes to P3 (P3 ⁇ P2).
  • the temperature T_PCB of the support reaches a fourth predefined temperature threshold T4 in step E2, greater than the third temperature threshold T3 and less in this example than the maximum temperature threshold T5, the reduction in the setpoint is again more accentuated, and the power setpoint in this example goes to P4 (P4 ⁇ P3).
  • the setpoint in this power example, can be reduced between PO, PI, P2, P3, P4 according to different predetermined steps.
  • the pitch can therefore vary between the different thresholds of Tn, in this example from Tl to T5.
  • the variable pitch can for example be calculated by means of an algorithm stored in a control of the electric heating device. For example, depending on the test results, one can choose to have a large step at the start (for example between PO and PI) and then increasingly thin with the next steps.
  • the pitch between P4 and P3 is smaller than between P3 and P2, itself smaller than between P2 and PI, less than the pitch between PI and PO.
  • the reverse is also possible with an increasingly large step with the increase in the temperature threshold reached or exceeded.
  • FIG. 2b shows yet another example of a variable pitch, larger at the start and increasingly thin, with different temperature thresholds, for example the maximum temperature threshold Tm can be set at the fourth temperature threshold T4.
  • the method can comprise at least one step E6 of verifying a condition allowing the resumption of power. power supply.
  • a first verification step can comprise the following substeps, reading the temperature T_PCB of the support at the maximum temperature threshold Tm after stopping the power supply, and checking whether the temperature T_PCB of said support read is below the threshold maximum temperature Tm.
  • an additional check may include sub-steps to record and compare the temperature T_PCB of the support after shutdown, with a predefined recovery temperature threshold T0.
  • the resumption of the electrical supply to the resistive elements is authorized when the measured temperature T_PCB of the support is lower than the predefined recovery temperature threshold T0, and a command to resume the electrical supply to the resistive elements is generated in step E7. .
  • the predefined recovery threshold T0 can take any value between a value less than or equal to the first threshold T1 for example and the maximum temperature threshold Tm.
  • the electrical supply to the resistive elements can start again with a limited setpoint or at the maximum authorized setpoint value.
  • the thermal management method previously described with reference to Figures 1 to 2c allows a simple way to detect any overheating and protect the support of the electrical supply circuit and consequently the heating device, by having a margin between the first temperature threshold T1 and the maximum temperature threshold Tm to act and allow the heating device to cool before reaching a critical temperature.
  • the operation of the electric heating device is described according to a thermal management strategy comprising one or more of the control phases described below.
  • the control phases are advantageously implemented according to the specified schedule.
  • a user can activate a control for the electric heating device comprising, as described above, one or more subsets of resistive elements, for example for heating at least one heating zone. the passenger compartment of the motor vehicle.
  • This command is translated at the level of the control unit by a setpoint request, for example power P_ (sub) system_target_0.
  • the setpoint for example of power
  • P_ (sub) system_target_0 requested by a user of the heating device, according to his heating control, may or may not be limited by applying a first filter Fl.
  • This first filter Fl consists in determining as a function of at least one operating parameter of the electric heating device, a maximum admissible setpoint P_max_allowed. If the requested setpoint P_ (sub) system_target_0 is greater than the maximum admissible setpoint P_max_allowed, the setpoint is limited to the latter.
  • the operating parameter can be chosen from an inlet temperature of an air flow, for example a temperature datum from a measurement sensor, an air flow, a fan speed or air blower, information on the positioning of at least one flap in an air flow duct upstream or downstream of the heating device depending on the flow of the air flow, or if a mode heating of the air flow by an element upstream of at least a subset of elements according to the flow of the air flow is activated or not.
  • an inlet temperature of an air flow for example a temperature datum from a measurement sensor, an air flow, a fan speed or air blower, information on the positioning of at least one flap in an air flow duct upstream or downstream of the heating device depending on the flow of the air flow, or if a mode heating of the air flow by an element upstream of at least a subset of elements according to the flow of the air flow is activated or not.
  • the setpoint at the end of the first phase P_ (sub) system_target_l is equal to the maximum admissible setpoint P_max_allowed determined (arrow Y).
  • a second control phase is implemented.
  • the setpoint at the end of the first phase P_ (sub) system_target_l can be regulated as a function of the temperature of the support of the electrical supply circuit of the resistive elements and of any temperature thresholds reached or exceeded, in accordance with to the thermal management method previously described with reference to FIGS. 1 to 2c.
  • the second filter F2 can optionally be applied to the requested initial setpoint P_ (sub) system_target_0 if the filter 1 has not been applied to the latter at the end of the first control phase, or alternatively the filter 2 can be applied to the maximum admissible setpoint P_max_allowed determined during the first phase.
  • the setpoint at the end of the second phase P_ (sub) system_target_2 is equal to the setpoint at the end of the first phase P_ (sub) system_target_l lowered by a certain factor or not predetermined as described above depending on the temperature thresholds reached or exceeded by the temperature of the electrical supply circuit support.
  • the setpoint, for example power, at the end of the second phase P_ (sub) system_target_2 remains the setpoint, for example power, at the end of the first phase P_ (sub) system_target_l.
  • a third control phase is implemented. According to this third phase, the setpoint at the end of the second phase P_ (sub) system_target_2 can be gradually limited according to a predefined step.
  • the third filter F3 can be applied to the initial setpoint at the end of the second phase P_ (sub) system_target_2. It can be the initial setpoint requested P_ (sub) system_target_0 if no filter has been applied, the maximum admissible setpoint P_max_allowed if the first filter Fl has been applied, or the setpoint at the end of the first phase P_ (sub) system_target_l lowered by a certain factor or not predetermined depending on the temperature of the support of the power supply circuit if the second filter F2 has been applied.
  • the setpoint can be regulated gradually in one direction, by being limited, lowered, then in the other direction, by being increased, as a function of the evolution of a parameter given by relative to a variable threshold adapted to each setpoint regulation.
  • the setpoint is preferably an electrical power setpoint P_ (sub) system_target_2, the heating device is controlled in a closed loop.
  • the power supply to the resistive elements can be done according to a temperature setpoint. We can consider an alternative with a setpoint of electric current intensity at constant voltage, or possibly resistance.
  • an overheating of the heating device can be detected by recording in step E30 the duty cycle of the control signal PWM_ (sub) system of at least one subset of elements. resistive forming a subsystem and monitoring its evolution so as to detect when the duty cycle of the PWM_ (sub) system control signal exceeds a corresponding PWM_ (sub) system_lim_i detection threshold value (step E31), representative of overheating.
  • overheating is detected. For example, for resistive elements with a positive temperature coefficient, overheating is detected when the duty cycle of the PWM_ (sub) system control signal is greater than, more precisely strictly greater than, the detection threshold value PWM_ (sub) system_lim_i.
  • the setpoint is regulated gradually in one direction, according to a first regulation phase A, while being reduced. This limitation is repeated until the duty cycle of the drive signal is no longer representative of overheating.
  • the setpoint can be regulated during a second regulation phase B, in a direction of change opposite to the direction of the first phase A, this time being increased. This regulation is advantageously also progressive, until it returns to the initial setpoint.
  • One and / or the other of the regulation phases A, B is advantageously iterated or reiterated according to a predefined period, which may be less than 10s, for example of the order of 4s. This allows time for the heater to react without being too slow. Alternatively, the period can be variable. The period may depend, for example, on a degree of overheating.
  • the detection threshold value is for the subsystem or the entire system. At each setpoint regulation, being limited or increased, a new threshold value is determined according to the new setpoint value.
  • the PWM_ (sub) system_lim_i detection threshold value can be defined as a function of the supply voltage torque and the setpoint, then providing a matrix of possible detection threshold values.
  • the threshold value for detecting the duty cycle of the control signal PWM_ (sub) system_lim_i is determined again as a function of the new setpoint value.
  • step E32 If the limited value of the setpoint reaches a predefined setpoint limit value, the first phase A is not repeated and a command to stop the power supply to the resistive elements is generated in step E32.
  • At least one parameter i_ (sub) system_max, R_ (sub) system, P_ (sub) system, T_ (sub) system for monitoring overheating is detected. Overheating is detected if this parameter reaches or exceeds a detection threshold value i_ (sub) system_max_lim_i, R_ (sub) system_lim_i, P_ (sub) system_lim_i, T_ (sub) system_lim_i corresponding, taking into account the supply setpoint.
  • the setpoint is preferably an electrical power setpoint P_ (sub) system_target_2, the heating device is controlled in a closed loop.
  • the power supply to the resistive elements can be done according to a temperature setpoint.
  • the parameter is advantageously a function of the intensity of the electric current, for monitoring an overheating of the electric heating device. It can be the electric resistance of the predefined number of resistive elements R_ (sub) system, the electric power of the predefined number of resistive elements P_ (sub) system, the intensity of the electric current flowing through the predefined number of resistive elements i_ (sub) system_max.
  • the parameter can also be a multiple or a power of the intensity of the electric current traversing the predefined number of resistive elements. We can cite in a non-exhaustive way the square or the cube of the intensity of the electric current, the double of the intensity of the electric current or the ratio of the intensity of the electric current to the duty cycle of the control signal by modulation pulse width.
  • the parameter may not be a function of the intensity of the electric current.
  • Overheating of the heating device can be detected by recording the chosen parameter in step E33 and by monitoring its evolution so as to detect when it reaches or exceeds a detection threshold value i_ (sub) system_max_lim_i, R_ ( sub) system_lim_i, P_ (sub) system_lim_i, corresponding T_ (sub) system_lim_i (step E34), representative of overheating.
  • the measured value of the parameter can exceed the detection threshold value, being higher or lower, depending on the nature of this parameter and the nature of the resistive elements.
  • the setpoint is regulated gradually in one direction, according to a first regulation phase A, while being reduced. This limitation is repeated until the chosen parameter i_ (sub) system_max, R_ (sub) system, P_ (sub) System, T_ (sub) system, is no longer representative of overheating.
  • the setpoint can be regulated during a second regulation phase B, in a direction of evolution opposite to the direction of the first phase A. This regulation is advantageously also progressive, until it returns to the initial setpoint.
  • One and / or the other of the regulation phases A, B is advantageously iterated or reiterated according to a predefined period, which can be less than 10s, for example of the order of 4s, which can be constant or variable.
  • a new threshold value is determined as a function of the new setpoint value.
  • the detection threshold value i_ (sub) system_max_lim_i, R_ (sub) system_lim_i, P_ (sub) system_lim_i, T_ (sub) system_lim_i can be defined according to the torque of the supply voltage and the setpoint, offering then a matrix of possible detection threshold values.
  • the detection threshold value of the parameter i_ (sub) system_max_lim_i, R_ (sub) system_lim_i, P_ (sub) system_lim_i, T_ (sub) system_lim_i is determined again according to the new value of the setpoint. If the limited value of the setpoint reaches a predefined setpoint limit value, the first phase A is not repeated and a command to stop the electrical supply to the resistive elements is generated in step E35.
  • the supply setpoint is a duty cycle setpoint of the control signal, hereinafter referred to as PWM setpoint.
  • PWM setpoint PWM_ (sub) system_target_i is regulated gradually, at each iteration i, according to a predefined step, if and as long as at least one P_ (sub) system parameter; R_ (sub) system; i_ (sub) system_max for monitoring overheating, depending on the intensity of the electric current, exceeds a detection threshold value P_ (sub) system_lim_i; i_ (sub) system_max_lim_i; R_ (sub) system_lim_i corresponding.
  • An overheating of the heating device can be detected by recording the chosen parameter in step E36 and by monitoring its evolution so as to detect when it exceeds a detection threshold value i_ (sub) system_max_lim_i, R_ (sub) system_lim_i, P_ (sub) corresponding system_lim_i (step E37), representative of overheating.
  • the measured value of the parameter can exceed the detection threshold value, being higher or lower, depending on the nature of this parameter and the nature of the resistive elements.
  • the PWM setpoint is regulated gradually in one direction, according to a first regulation phase A, while being reduced. This limitation is repeated until the chosen parameter i_ (sub) system_max, R_ (sub) system, P_ (sub) System, is no longer representative of overheating.
  • the PWM setpoint can be regulated during a second regulation phase B, in a direction of evolution opposite to the direction of the first phase A. This regulation is advantageously also progressive, until it returns to the initial setpoint.
  • One and / or the other of the regulation phases A, B is advantageously iterated or reiterated according to a predefined period, which can be less than 10s, for example of the order of 4s, which can be constant or variable.
  • a new threshold value is determined as a function of the new PWM_ (sub) system_target_i reference value.
  • the detection threshold value i_ (sub) system_max_lim_i, R_ (sub) system_lim_i, P_ (sub) system_lim_i can be defined according to the couple of the supply voltage and the PWM setpoint, thus offering a matrix of values possible detection threshold.
  • the threshold value of detection of the parameter i_ (sub) system_max_lim_i, R_ (sub) system_lim_i, P_ (sub) system_lim_i is determined again according to the new PWM_ (sub) system_target_i value of the PWM setpoint.
  • the first phase A is not repeated and a command to stop the power supply to the resistive elements is generated at the step E38.
  • the third control phase for all the resistive elements, or independently for each subset of resistive elements controlled by a transistor or several transistors.
  • the strategy also varies depending on the nature of the resistive elements, for example depending on whether they are resistive elements of the positive temperature coefficient PTC or negative CTN type.
  • the setpoint at the end of the third phase P_ (sub) system_target_3 is equal to the setpoint at the end of the second phase P_ (sub) system_target_2 regulated according to one of the options of the third phase described previously.
  • the setpoint, for example power, at the end of the third phase P_ (sub) system_target_3 remains the setpoint, for example power, at the end of the second phase P_ (sub) system_target_2.
  • a fourth control phase can be implemented.
  • the electrical resistance of at least a subset of resistive elements can be determined and compared to a predefined threshold value.
  • the electrical resistance is calculated from previous measurements of the supply voltage and the intensity of the electric current.
  • a fourth filter F4 is applied according to which a command to stop the electrical supply to the resistive elements for a predetermined period is generated.
  • the setpoint for example power, after application of the fourth filter F4 (arrow Y) is brought back to 0%.
  • the setpoint, for example of power, at the end of the fourth phase P_ (sub) system_target_3 remains the setpoint, for example of power, at the end of the third phase P_ (sub) system_target_3.
  • the temperature T_PCB of the support of the electrical supply circuit of the resistive elements is recorded and monitored.
  • the maximum temperature threshold T_ max is greater than the temperature thresholds Tn, n varying from 1 to m-1, of the second phase with reference to FIGS. 1 to 2c.
  • a fifth filter F5 can be applied.
  • the fifth filter F5 consists in generating a command to stop the power supply to the resistive elements for a predetermined time.
  • the setpoint, for example of power, after application of the fifth filter F5 (arrow Y) is brought back to 0%.
  • the setpoint, for example of power, at the end of the fifth phase P_ (sub) system_target_5 remains the setpoint, for example of power, at the end of the third phase P_ (sub) system_target_3.
  • the duration of predetermined stop is for example of the order of 130s.
  • the method may include a step for generating a command to resume the power supply to the resistive elements.
  • the power supply resumption command can be generated at the end of the predefined shutdown time.
  • the strategy can start from the beginning by monitoring the temperature of the power supply circuit support. After this stop, the setpoint can be at 100% or as an alternative it can be limited, for example, to 55% of the maximum authorized setpoint.
  • the implementation of the thermal management method as described above with reference to Figures 1 to 2c can be done by a control unit (not shown in the figures). It is an electronic control unit.
  • the thermal management method can be implemented by the control unit already provided to control the heating modules of the electric heating device and / or to detect overheating.
  • the control unit comprises at least one processing means for implementing the steps of the thermal management process.
  • the control unit may include at least one processing means for reading the temperature T_PCB of the support of the electrical supply circuit for the resistive elements ü may be for example a temperature sensor, such as a thermal probe with negative temperature coefficient.
  • the control unit may include a comparator to compare the temperature T_PCB of the support recorded with predefined temperature thresholds Tn or with a recovery threshold T0 following a shutdown of the electrical supply to the resistive elements.
  • the control unit comprises one or more processing means for reading the setpoint for power, or temperature, or electric current intensity, or even resistance.
  • the control unit may include a calculation means or a microprocessor to determine, based on the results of the comparisons, whether the setpoint must be regulated and to regulate the setpoint according to the temperature thresholds reached.
  • the control unit may include another or the same calculation means or microprocessor for generating a command to stop the power supply to the resistive elements for a predefined stopping time, when a regulated value of setpoint reaches the setpoint limit value defined for the first regulation phase A.
  • control unit can include one or more processing means such as measurement or calculation means or microprocessor to monitor the evolution of one or more parameters, to check in the. order of the control phases if a condition for applying one or the other of the filters F1 to F5 is fulfilled, and apply one or the other of the filters F1 to F5 so as to regulate the setpoint as described previously .
  • processing means such as measurement or calculation means or microprocessor to monitor the evolution of one or more parameters, to check in the. order of the control phases if a condition for applying one or the other of the filters F1 to F5 is fulfilled, and apply one or the other of the filters F1 to F5 so as to regulate the setpoint as described previously .

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Abstract

L'invention concerne un procédé de gestion thermique pour un dispositif de chauffage électrique comportant au moins un sous-ensemble d'éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement et un support d'un circuit d'alimentation électrique des éléments résistifs, dans lequel l'alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée en fonction d'une consigne de puissance (P_(sub)system_target_0) ou de température (T_(sub)system_target_0) ou d'intensité de courant électrique (i_(sub)system_target_0) ou de résistance (R_(sub)system_target_0), ou encore de rapport cyclique du signal de pilotage (PWM_(sub)system_target_0). Selon l'invention, ledit procédé comprend les étapes suivantes : relever la température (T_PCB) du support du circuit d'alimentation électrique des éléments résistifs, comparer la température (T_PCB) relevée à au moins un seuil de température prédéfini (T1), et si la température (T_PCB) relevée est supérieure ou égale audit au moins un seuil de température prédéfini (T1), générer une commande de diminution de ladite consigne d'un pas prédéterminé. L'invention concerne aussi une stratégie de gestion thermique et une unité de commande correspondantes.

Description

PROCÉDÉ DE GESTION THERMIQUE, NOTAMMENT POUR VÉHICULE AUTOMOBILE, ET STRATÉGIE DE GESTION THERMIQUE ET UNITÉ DE
COMMANDE ASSOCIÉES
[0001] L’invention concerne un procédé de gestion thermique pour un dispositif de chauffage électrique pour chauffer un fluide. Il s’agit notamment d’un dispositif de chauffage électrique destiné à équiper un véhicule automobile. De façon non limitative, le dispositif de chauffage électrique peut être configuré pour chauffer par exemple un flux d’air destiné à traverser le dispositif de chauffage. L’invention peut s’appliquer aussi bien pour un dispositif de chauffage électrique haute tension que pour un dispositif de chauffage électrique basse tension. L’invention concerne également une stratégie de gestion thermique en fonctionnement du dispositif de chauffage électrique. L’invention concerne encore une unité de commande pour la mise en œuvre au moins en partie du procédé de gestion thermique et/ou de la stratégie de gestion thermique.
[0002] L’invention s’applique notamment à une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile comprenant un tel dispositif de chauffage.
[0003] Un véhicule automobile est couramment équipé d’une telle installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation qui est destinée à réguler les paramètres aérothermiques d’un flux d’air destiné à être distribué dans l’habitacle, en particulier la température du flux d’air. Pour ce faire, l’installation comprend dans sa généralité un ou plusieurs dispositifs de traitement thermique, dont notamment un dispositif de chauffage électrique, autrement appelé radiateur électrique, pour le chauffage d’un fluide tel qu’un flux d’air.
[0004] Le dispositif de chauffage électrique comporte des modules chauffants électriques. À titre d’exemple, les modules chauffants électriques peuvent être disposés de manière à être exposés directement à un flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique.
[0005] Selon une solution connue, les modules chauffants comportent des éléments résistifs par exemple à coefficient de température positif (CTP), tels que des céramiques aussi dénommées pierres CTP.
[0006] Il s’agit d’éléments dont la valeur résistive varie très fortement en fonction de la température. Plus précisément, la valeur ohmique des éléments résistifs CTP croît très rapidement au-delà d’un seuil de température prédéterminé. [0007] Les éléments résistifs peuvent être alimentés par une source de tension électrique embarquée, à savoir des batteries. Un connecteur électrique relié à la source de tension embarquée sur le véhicule peut être prévu pour amener la puissance électrique nécessaire à l’alimentation du dispositif de chauffage électrique, notamment des éléments résistifs. En outre, les éléments résistifs sont commandés par une unité électronique de commande qui comporte généralement un circuit d’alimentation électrique. Le circuit d’alimentation électrique est monté par exemple sur une carte à circuit imprimé.
[0008] En particulier dans le cas d’un dispositif de chauffage électrique haute tension, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage principal du véhicule, qui peut donc être très puissant.
[0009] En cas de surchauffe, le dispositif peut atteindre en au moins un point une température limite pour le bon fonctionnement du système. Les éléments résistifs à effet CTP servent de protection contre une forte surchauffe pouvant générer par exemple un incendie, permettant ainsi de garantir la sécurité des passagers.
[0010] Toutefois, certains composants proches du dispositif de chauffage électrique, comme par exemple des parties plastiques de l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation, peuvent être plus sensibles notamment dans certaines conditions, par exemple dans le cas d’une température élevée alors que les volets de l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation sont fermés, volontairement ou en raison d’une défaillance mécanique non détectée.
[0011] Il est donc intéressant de contrôler la température du dispositif de chauffage électrique, afin d’éviter de dégrader les composants alentours.
[0012] L’invention a pour objectif de proposer une solution de gestion thermique permettant d’éviter au moins partiellement les inconvénients précités de l’art antérieur.
[0013] À cet effet, l’invention a pour objet un procédé de gestion thermique pour un dispositif de chauffage électrique comportant au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement et un support d’un circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, dans lequel l’alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée en fonction d’une consigne de puissance ou de température ou d’intensité de courant électrique ou de résistance, ou encore de rapport cyclique du signal de pilotage.
[0014] Selon l’invention, ledit procédé comprend les étapes suivantes : relever la température du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, comparer la température relevée à au moins un seuil de température prédéfini, et si la température relevée est supérieure ou égale audit au moins un seuil de température prédéfini, générer une commande de diminution de ladite consigne d’un pas prédéterminé.
[0015] Ledit procédé peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison.
[0016] Selon un mode de réalisation, un nombre prédéterminé de seuils de température est défini, les seuils de température étant de rang n variant de un à un nombre maximal m prédéfini.
[0017] Ledit procédé peut comporter les étapes suivantes : la température dudit support relevée est comparée aux seuils de température de rang n, et si la température relevée est supérieure ou égale au seuil de température de rang n donné et inférieure au seuil de température de rang supérieur n+1, pour n variant de un à m-1, plus le rang n du seuil de température est élevé plus la diminution de ladite consigne est accentuée.
[0018] Selon un aspect de l’invention, après dépassement d’un seuil de température de rang n et à la suite d’une commande de diminution associée, ledit procédé comprend les étapes suivantes : relever et comparer de nouveau la température dudit support au seuil de température de rang n et à un seuil de température de rang supérieur n+1, si et tant que la température relevée est supérieure ou égale au seuil de température de rang n et inférieure au seuil de température de rang supérieur n+1, maintenir ladite consigne diminuée selon la commande de diminution précédente, si la température relevée est inférieure au seuil de température de rang n, revenir à la commande de diminution précédente de ladite consigne, si la température relevée est supérieure ou égale au seuil de température de rang supérieur n+1, générer une commande de diminution plus importante de ladite consigne de façon à accentuer la diminution.
[0019] Selon un aspect, ladite consigne est diminuée d’un pas prédéterminé constant. Le pas peut être entre 5% et 30%, par exemple 20%, de ladite consigne ou de la valeur de consigne maximale autorisée.
[0020] De façon alternative, ladite consigne est diminuée selon des pas prédéterminés différents en fonction des seuils de température.
[0021] Un seuil maximal de température supérieur audit au moins un seuil de température peut être défini, ledit procédé comporte une étape pour comparer la température relevée au seuil maximal de température, et si le seuil maximal de température est atteint, ledit procédé comporte une étape pour générer une commande d’arrêt de l’alimentation électrique dudit au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs.
[0022] Après arrêt de l’alimentation électrique dudit au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs, ledit procédé peut comprendre au moins une étape de vérification d’une condition autorisant la reprise de l’alimentation électrique.
[0023] Une première étape de vérification peut comprendre les sous-étapes suivantes : après arrêt de l’alimentation électrique, relever la température dudit support au seuil maximal de température, et vérifier si la température relevée dudit support est inférieure au seuil maximal de température.
[0024] Ledit procédé peut comporter une étape de vérification supplémentaire comprenant les sous-étapes suivantes : relever et comparer la température du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs à un seuil de température de reprise prédéfini, et si la température relevée est inférieure au seuil de température de reprise prédéfini, générer une commande de reprise de l’alimentation électrique dudit au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs.
[0025] Le seuil de reprise prédéfini est par exemple inférieur ou égal audit au moins un seuil et/ou inférieur au seuil maximal. Le seuil de reprise est par exemple égal audit au moins un seuil ou en alternative audit au moins un seuil auquel on soustrait une certaine température par exemple 10°C, ou en alternative au seuil maximal auquel on soustrait une certaine température par exemple 10°.
[0026] L’alimentation peut recommencer avec une consigne limitée ou à la valeur de consigne maximale autorisée.
[0027] L’invention concerne également une stratégie de gestion thermique d’un dispositif de chauffage électrique comportant au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement et un support d’un circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, dans lequel l’alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée à l’aide d’un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions en fonction d’une consigne de puissance ou de température ou d’intensité de courant électrique ou de résistance, ou encore de rapport cyclique du signal de pilotage.
[0028] La stratégie de gestion thermique comporte une ou plusieurs des phases de contrôle ci-après. [0029] Une première phase est de vérifier si au moins un paramètre de fonctionnement du dispositif de chauffage électrique remplit une condition pour limiter la consigne demandée par un utilisateur dudit dispositif à une consigne maximale admissible déterminée en fonction dudit au moins un paramètre de fonctionnement.
[0030] Une deuxième phase est de surveiller la température du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs et réguler la consigne demandée ou la consigne maximale admissible en fonction de la température dudit support, tel que défini précédemment.
[0031] Lorsque la consigne est une consigne de puissance électrique ou de température ou d’intensité de courant électrique ou de résistance, une troisième phase peut être de limiter graduellement selon un pas prédéfini, si et tant que le rapport cyclique du signal de pilotage dépasse une valeur seuil de détection correspondante, ou qu’au moins un paramètre pour la surveillance d’une surchauffe atteint une valeur seuil de détection correspondante, ladite consigne étant augmentée sinon.
[0032] Lorsque la consigne est une consigne de rapport cyclique du signal de pilotage, une troisième phase peut être de limiter graduellement selon un pas prédéfini, si et tant qu’au moins un paramètre pour la surveillance d’une surchauffe dépasse une valeur seuil de détection correspondante, ladite consigne étant augmentée sinon.
[0033] Une quatrième phase est de surveiller la résistance électrique dudit au moins un sous- ensemble d’éléments résistifs, et générer une commande d’arrêt de V alimentation électrique des éléments résistifs pendant une durée prédéterminée, si la résistance électrique atteint ou dépasse une valeur seuil prédéfinie.
[0034] Une cinquième phase est de surveiller la température du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs et générer une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs pendant une durée prédéterminée si la température dudit support atteint un seuil de température maximal.
[0035] La durée d’arrêt prédéterminée selon la quatrième ou la cinquième phase est par exemple de l’ordre de 130s.
[0036] Concernant la cinquième phase, le seuil de température maximal est supérieur aux seuils de température de la deuxième phase. [0037] Les conditions d’application des phases de contrôle sont avantageusement vérifiées de façon successive de la première à la cinquième phase suivant cet ordre.
[0038] Après les 130s d’arrêt, la consigne peut être à 100% ou en alternative elle peut être limitée par exemple à 55%.
[0039] L’invention concerne aussi une unité de commande pour un dispositif de chauffage électrique comportant au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement et un support d’un circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, l’unité de commande étant configurée pour générer un signal de pilotage en fonction d’une consigne de puissance, ou de température ou d’intensité de courant électrique ou de résistance, ou encore de rapport cyclique du signal de pilotage.
[0040] L’unité de commande comporte au moins un moyen de traitement pour : relever la température du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, comparer la température relevée à au moins un seuil de température prédéfini, et si la température relevée est supérieure ou égale audit au moins un seuil de température prédéfini, générer une commande de diminution de ladite consigne d’un pas prédéterminé.
[0041] L’unité de commande peut comporter au moins un capteur de température tel qu’une sonde de type à coefficient de température négatif (NTC), pour relever la température du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs. Le capteur de température peut être monté sur ledit support.
[0042] En alternative, le capteur de température peut être monté « à proximité » dudit support, par exemple à une distance de 5mm à 50mm.
[0043] L’unité de commande peut comporter un comparateur pour comparer la température relevée à un premier seuil de température prédéfini.
[0044] L’unité de commande peut comporter un calculateur ou microprocesseur configuré pour réguler ladite consigne et/ou pour générer une commande d’arrêt de V alimentation des éléments résistifs et/ou pour générer une commande de reprise de l’alimentation électrique suite à un arrêt.
[0045] L’unité de commande génère un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions de l’alimentation électrique des éléments résistifs.
[0046] Les éléments résistifs peuvent être du type à coefficient de température positif. [0047] Selon une variante de réalisation, les éléments résistifs sont du type à coefficient de température négatif.
[0048] L’unité de commande peut comprendre un ou plusieurs moyens de traitement pour la mise en œuvre au moins en partie d’au moins une phase de contrôle de la stratégie de gestion thermique telle que définie précédemment.
[0049] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[0050] [Fig. 1] montre un organigramme de différentes étapes d’un procédé de gestion thermique selon l’invention.
[0051] [Fig. 2a] est un graphe d’évolution d’une consigne de puissance électrique en fonction de seuils de température atteints par un support de circuit d’alimentation électrique, selon un premier exemple.
[0052] [Fig. 2b] est un graphe d’évolution d’une consigne de puissance électrique en fonction de seuils de température atteints par un support de circuit d’alimentation électrique, selon un deuxième exemple.
[0053] [Fig. 2c] est un graphe d’évolution d’une consigne de puissance électrique en fonction de seuils de température atteints par un support de circuit d’alimentation électrique, selon un troisième exemple.
[0054] [Fig. 3] montre un organigramme de différentes phases de contrôle selon une stratégie de gestion thermique.
[0055] [Fig. 4a] montre un organigramme de différentes étapes d’un procédé de de gestion thermique, selon un premier exemple d’une phase de contrôle de la stratégie de gestion thermique de la figure 3.
[0056] [Fig. 4b] montre un organigramme de différentes étapes d’un procédé de de gestion thermique, selon un deuxième exemple d’une phase de contrôle de la stratégie de gestion thermique de la figure 3.
[0057] [Fig. 4c] montre un organigramme de différentes étapes d’un procédé de de gestion thermique, selon un troisième exemple d’une phase de contrôle de la stratégie de gestion thermique de la figure 3. [0058] Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.
[0059] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
[0060] L’invention est du domaine d’une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation d’un flux d’air (non représentée sur les figures), destinée à équiper un véhicule automobile pour réguler les paramètres aéro thermiques du flux d’air distribué dans une ou plusieurs zones de l’habitacle du véhicule.
[0061] L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de chauffage électrique, autrement appelé radiateur électrique, pour véhicule automobile, équipant notamment une telle installation. Il s’agit d’un dispositif de chauffage électrique d’un fluide. De façon non limitative, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage d’un flux d’air. Par la suite, la description est faite en référence à un flux d’air, mais l’invention peut s’appliquer à un autre fluide.
[0062] En particulier, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage électrique ou radiateur haute- tension. « Haute tension » définit par exemple une tension supérieure à 90V ou 120V. En variante, il peut s’agir d’un radiateur basse tension.
[0063] Le dispositif de chauffage électrique est configuré pour transformer de l’énergie électrique prélevée par exemple sur le véhicule en énergie thermique restituée dans un flux d’air traversant l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation.
[0064] Le dispositif de chauffage électrique peut comporter un nombre prédéfini de modules chauffants. Ces modules chauffants peuvent être agencés de manière à être exposés directement au flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique.
[0065] Plus précisément, les modules chauffants peuvent comprendre chacun des éléments résistifs. Le dispositif de chauffage électrique comporte donc une pluralité d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement par une source de tension électrique. [0066] Les éléments résistifs peuvent être de type à coefficient de température positif (CTP). Les éléments résistifs sont par exemple réalisés sous la forme de céramiques CTP, par exemple connues sous la dénomination de pierres CTP. En variante, il peut s’agir d’éléments résistifs de type à coefficient de température négatif (CTN).
[0067] Le dispositif de chauffage électrique comprend généralement en outre une unité électronique de commande pour commander les modules chauffants. Une telle unité de commande comporte un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques. L’unité de commande comporte notamment un circuit d’alimentation électrique (non représenté) des éléments résistifs. Le circuit d’alimentation électrique est monté par exemple sur un support de circuit électrique tel qu’une carte à circuit imprimé connue sous le sigle PCB en anglais pour « Printed Circuit Board ».
[0068] À titre d’exemple, le circuit d’alimentation électrique comporte des transistors (non représentés), chacun permettant d’autoriser ou non le passage du courant dans un nombre prédéfini de modules chauffants.
[0069] Les éléments résistifs sont destinés à être alimentés par une source d’alimentation électrique (non représentée), telle que des batteries, en provenance par exemple du véhicule. L’alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée par modulation de largeur d’impulsions connue sous le sigle MLI ou PWM pour Puise Width Modulation en anglais.
[0070] L’unité de commande est configurée pour générer un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions de l’alimentation électrique des éléments résistifs, notamment d’au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs. Des sous-ensembles distincts d’éléments résistifs peuvent être pilotés de façon indépendante par modulation de largeur d’impulsions. L’alimentation électrique des éléments résistifs, notamment d’au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs formant un sous-système, peut se faire en fonction d’une consigne.
[0071] Selon un mode de réalisation préféré, la consigne est une consigne de puissance électrique P_(sub)system_target_0 (figure 1). Le dispositif de chauffage est contrôlé en boucle fermée. En variante, l’alimentation électrique des éléments résistifs peut se faire en fonction d’une consigne de température T_(sub)system_target_0. On peut envisager une alternative avec une consigne d’intensité de courant électrique i_(sub)system_target_0 à tension constante, ou éventuellement de résistance R_(sub)system_target_0.
[0072] De façon alternative, le procédé peut être contrôlé en boucle ouverte.
L’alimentation électrique des éléments résistifs, notamment d’au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs formant un sous-système, peut se faire en fonction d’une consigne de modulation de largeur d’impulsions, désignée par la suite consigne PWM. Le préfixe « sub » est écrit entre parenthèse pour signifier que la consigne concerne un sous- ensemble d’éléments résistifs, ou respectivement l’ensemble des éléments résistifs.
[0073] Le préfixe « sub » est écrit entre parenthèse pour signifier que la consigne concerne un sous-ensemble d’éléments résistifs, ou respectivement l’ensemble des éléments résistifs.
[0074] Procédé de gestion thermique
La figure 1 représente de façon schématique les étapes d’un procédé de gestion thermique de façon à détecter une surchauffe du dispositif de chauffage électrique et agir pour éviter que le dispositif de chauffage électrique n’atteigne une température critique.
[0075] Au démarrage du procédé, les éléments résistifs sont pilotés selon une consigne initiale qui correspond au minimum entre la consigne reçue de l’unité de commande pilotant les éléments résistifs et une consigne maximale autorisée. À titre illustratif, pour une consigne de puissance, la consigne de puissance initiale P_(sub)system_target_0 ou maximale autorisée est par exemple égale à 80% d’une puissance maximale.
[0076] De façon générale, la gestion thermique se fait en surveillant la température T_PCB du support du circuit d’alimentation électrique.
[0077] Le procédé de gestion thermique comporte une étape préliminaire El pour relever la température T_PCB du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs. La température T_PCB du support est relevée, par exemple par un capteur de température, tel qu’une sonde thermique à coefficient de température négatif.
[0078] La température T_PCB du support relevée peut être comparée lors d’une étape E2 à au moins un seuil de température Tn prédéfini, par exemple au moins un premier seuil Tl.
[0079] En particulier, en se référant également aux figures 2a à 2c, un nombre prédéterminé de seuils de température Tn est défini. Le rang n des seuils de température Tn varie de un à un nombre maximal m prédéfini. À titre d’exemple non limitatif, quatre ou cinq seuils de température peuvent être définis. Le seuil maximal Tm peut être compris entre 115°C et 130°C, par exemple autour de 120°C.
[0080] Si la température T_PCB du support relevée n’atteint pas le premier seuil Tl, le procédé peut être réitéré, en particulier les étapes de mesure et de comparaison El à E2.
[0081] Si la température T_PCB du support relevée atteint ou dépasse le seuil de température Tl auquel elle est comparée, le procédé peut comporter une étape E3 pour vérifier si la température T_PCB du support relevée a atteint un seuil de température maximal Tm à ne pas dépasser.
[0082] Si ce seuil de température maximal Tm n’est pas atteint, une commande de diminution de la consigne est générée (étape E4).
[0083] Le procédé peut ensuite être réitéré en relevant de nouveau la température T_PCB du support à l’itération suivante et en comparant cette température T_PCB au premier seuil de température Tl, et en particulier aux différents seuils de température Tn. Si la température relevée T_PCB est inférieure au premier seuil de température Tl, le procédé revient à la commande précédente de la consigne.
[0084] Si et tant que la température T_PCB du support relevée atteint ou dépasse un seuil de température Tn de rang n, c'est-à-dire que la température T_PCB relevée est supérieure ou égale au seuil de température Tn de rang n, par exemple Tl, respectivement T2, en étant inférieure au seuil de température Tn+1 de rang supérieur n+1, par exemple T2, respectivement T3, pour n variant de un à m-1, plus le rang n du seuil de température Tn est élevé plus la consigne est diminuée.
[0085] À chaque fois que la température T_PCB du support relevée atteint voire dépasse un seuil plus élevé de température Tn+1, sans atteindre le seuil maximal de température Tm, la diminution de la consigne est plus importante.
[0086] Pour chaque seuil de température Tn, sans atteindre le seuil maximal de température Tm, la diminution de consigne peut se faire selon un pas prédéterminé. Ainsi, la consigne est diminuée par palier. Ce pas peut être constant entre les différents seuils de température. De façon alternative, entre différents seuils de température Tn, le pas pour la diminution de la consigne peut varier. [0087] Par sécurité, si la température T_PCB du support relevée atteint, voire dépasse, le seuil maximal de température Tm, une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs peut être générée (étape E5).
[0088] Afin d’illustrer un exemple de mise en œuvre du procédé, un graphe d’évolution de la température T_PCB du support en fonction d’une consigne et avec différents seuils de température Tl à T5, est schématisé sur la figure 2a. Ce graphe est représenté avec une consigne de puissance en pourcentage d’une consigne de puissance maximale autorisée P_(sub)system_target_0, cependant cet exemple peut s’appliquer pour d’autres consignes.
[0089] Ainsi, en se référant aux figures 1 et 2a, la température T_PCB du support est relevée à l’étape El, et est par la suite, comparée à l’étape E2 aux seuils de température Tl à T5. Le premier seuil Tl de température est par exemple autour de 95°C. Ce premier seuil de température Tl est inférieur au seuil maximal de température Tm, qui correspond à T5 dans l’exemple de la figure 2a, par exemple autour de 120°C. Le premier seuil de température Tl est choisi suffisamment éloigné du seuil maximal de température Tm pour permettre au système de d’anticiper en cas de surchauffe et de refroidir avant d’atteindre le seuil maximal de température Tm.
[0090] Si la température T_PCB du support relevée est inférieure au premier seuil Tl de température, la consigne n’est pas diminuée et la température T_PCB du support reste surveillée (étapes E1-E2).
[0091] Dès que la température T_PCB du support relevée atteint ou dépasse un des seuils Tl à T4 de température, c'est-à-dire qu’elle est supérieure ou égale à ce seuil Tl, T2, T3, T4 de température, une commande de diminution de la consigne pourra être générée à l’étape E4.
[0092] Si le premier seuil de température Tl est atteint, la consigne, de puissance dans cet exemple, passe alors de PO à PI (PI < PO) selon le pas prédéterminé à l’étape E4. Le pas peut par exemple être un pourcentage, par exemple entre 5% et 30%, notamment 20%, de la consigne ou de la valeur de consigne maximale autorisée P_(sub)system_target_0.
[0093] À la suite de l’étape E4 de commande de diminution de la consigne, l’évolution de la température T_PCB du support reste surveillée et le procédé est réitéré.
[0094] À la deuxième itération, la température T_PCB du support est de nouveau relevée à l’étape El et comparée au premier seuil de température Tl, ainsi qu’aux autres seuils de température T2 à T5, à l’étape E2. [0095] Si la température relevée T_PCB du support est inférieure au premier seuil de température prédéfini Tl, le procédé revient à la commande précédente de ladite consigne.
[0096] À l’inverse, si et tant que la température T_PCB du support est supérieure ou égale au premier seuil de température prédéfini Tl et inférieure au deuxième seuil de température prédéfini T2, la commande précédente de diminution de consigne, dans cet exemple à PI, est maintenue. La consigne déjà diminuée à l’itération précédente n’est pas de nouveau limitée, diminuée.
[0097] Si c’est le deuxième seuil de température prédéfini T2 qui est atteint, le deuxième seuil T2 étant supérieur au premier seuil de température Tl et inférieur au seuil maximal Tm, c'est-à-dire que la température T_PCB du support relevée est supérieure ou égale au deuxième seuil de température T2, dans ce cas une commande de diminution plus importante de la consigne, que dans le cas du dépassement uniquement du premier seuil Tl, peut être générée à l’étape E4 de façon à accentuer la diminution de la consigne, de puissance dans cet exemple qui passe à P2 (P2 < PI).
[0098] À la suite de l’étape E4 de commande de diminution de la consigne, l’évolution de la température T_PCB du support reste surveillée et le procédé est réitéré comme expliqué précédemment. La température T_PCB du support est de nouveau relevée à l’étape El et comparée aux seuils de température Tn.
[0099] Si c’est le troisième seuil de température T3 qui est atteint par la température T_PCB du support, une commande de diminution plus importante de la consigne, que dans le cas du dépassement des précédents seuils Tl, T2, est générée à l’étape E4 de façon à accentuer encore la diminution de la consigne, dans cet exemple de puissance qui passe à P3 (P3 < P2). Ainsi de suite, si la température T_PCB du support atteint un quatrième seuil de température prédéfini T4 à l’étape E2, supérieur au troisième seuil de température T3 et inférieur dans cet exemple au seuil maximal de température T5, la diminution de la consigne est encore plus accentuée, et la consigne de puissance dans cet exemple passe à P4 (P4 < P3).
[0100] Si la température T_PCB du support atteint voire dépasse le seuil maximal correspondant à T5 dans l’exemple de la figure 2a, il n’y a pas de nouvelle limitation de la consigne mais la commande d’arrêt d’alimentation des éléments résistifs est générée à l’étape E5. [0101] Dans l’exemple de la figure 2a, la diminution de consigne se fait selon un pas prédéterminé constant entre PO, PI, P2, P3, P4, lors de commandes de diminution subséquentes.
[0102] De façon alternative, comme schématisé sur la figure 2b, la consigne, dans cet exemple de puissance, peut être diminuée entre PO, PI, P2, P3, P4 selon des pas prédéterminés différents. Le pas peut donc varier entre les différents seuils de Tn, dans cet exemple de Tl à T5. Le pas variable peut par exemple être calculé au moyen d'un algorithme stocké dans une commande du dispositif de chauffage électrique. Par exemple, selon les résultats de test, on peut choisir d’avoir un pas important au départ (par exemple entre PO et PI) puis de plus en plus fin aux prochains pas. Le pas entre P4 et P3 est plus petit qu’entre P3 et P2, lui-même plus petit qu’entre P2 et PI, inférieur au pas entre PI et PO. L’inverse est également envisageable avec un pas de plus en important avec l’augmentation du seuil de température atteint ou dépassé.
[0103] La figure 2b montre encore un autre exemple de pas variable, plus important au départ et de plus en plus fin, avec des seuils de température différents par exemple le seuil maximal de température Tm peut être fixé au quatrième seuil de température T4.
[0104] En se référant de nouveau à la figure 1, après arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs à l’étape E5, le procédé peut comprendre au moins une étape E6 de vérification d’une condition autorisant la reprise de l’alimentation électrique.
[0105] Une première étape de vérification peut comprendre les sous-étapes suivantes, relever la température T_PCB du support au seuil maximal Tm de température après arrêt de l’alimentation électrique, et vérifier si la température relevée T_PCB dudit support relevée est inférieure au seuil maximal Tm de température.
[0106] À titre d’exemple, une vérification supplémentaire peut comprendre des sous-étapes pour relever et comparer la température T_PCB du support après l’arrêt, à un seuil de température de reprise prédéfini T0. La reprise de l’alimentation électrique des éléments résistifs est autorisée lorsque la température relevée T_PCB du support est inférieure au seuil de température de reprise prédéfini T0, et une commande de reprise de l’alimentation électrique des éléments résistifs est générée à l’étape E7.
[0107] Le seuil de reprise prédéfini T0 peut prendre n’importe quelle valeur comprise entre une valeur inférieure ou égale au premier seuil Tl par exemple et le seuil maximal Tm de température. À titre d’exemple illustratif, le seuil de reprise T0 est par exemple fixé au premier seuil Tl de température T0=T1. En alternative, le seuil de reprise TO peut correspondre au premier seuil auquel on soustrait une certaine température par exemple 10°C : T0= Tl - 10, ou en alternative au seuil maximal de température Tm auquel on soustrait une certaine température par exemple 10°C : T0 = Tm - 10.
[0108] Après coupure, V alimentation électrique des éléments résistifs peut recommencer avec une consigne limitée ou à la valeur de consigne maximale autorisée.
[0109] Le procédé de gestion thermique précédemment décrit en référence aux figures 1 à 2c permet de façon simple de détecter une éventuelle surchauffe et de protéger le support du circuit d’alimentation électrique et en conséquence le dispositif de chauffage, en ayant une marge entre le premier seuil de température Tl et le seuil maximal de température Tm pour agir et permettre au dispositif de chauffage de refroidir avant d’atteindre une température critique.
[0110] Stratégie de gestion thermique
En référence à la figure 3, on décrit le fonctionnement du dispositif de chauffage électrique selon une stratégie de gestion thermique comportant une ou plusieurs des phases de contrôle décrites ci-après. Les phases de contrôle sont avantageusement mises en œuvre selon l’ordonnancement précisé.
[0111] En fonctionnement, notamment dans un véhicule automobile, un utilisateur peut activer une commande du dispositif de chauffage électrique comportant comme décrit précédemment un ou plusieurs sous-ensembles d’éléments résistifs, par exemple pour le chauffage d’au moins une zone de l’habitacle du véhicule automobile. Cette commande se traduit au niveau de l’unité de commande par une requête de consigne, par exemple de puissance P_(sub)system_target_0.
[0112] PREMIERE PHASE
Selon une première phase, la consigne, par exemple de puissance
P_(sub)system_target_0, demandée par un utilisateur du dispositif de chauffage, selon sa commande de chauffage, peut ou non être limitée en appliquant un premier filtre Fl. Ce premier filtre Fl consiste à déterminer en fonction d’au moins un paramètre de fonctionnement du dispositif de chauffage électrique, une consigne maximale admissible P_max_allowed. Si la consigne demandée P_(sub)system_target_0 est supérieure à la consigne maximale admissible P_max_allowed, la consigne est limitée à cette dernière. [0113] Le paramètre de fonctionnement peut être choisi parmi une température d’entrée d’un flux d’air, par exemple une donnée de température d’un capteur de mesure, un débit d’air, une vitesse d’un ventilateur ou pulseur d’air, une information de positionnement d’au moins un volet dans un conduit d’écoulement du flux d’air en amont ou en aval du dispositif de chauffage selon l’écoulement du flux d’air, ou encore si un mode de chauffage du flux d’air par un élément en amont d’au moins un sous-ensemble d’éléments selon l’écoulement du flux d’air est activé ou non.
[0114] Une telle limitation est connue de l’homme du métier des dispositifs de chauffage électriques d’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation de flux d’air pour véhicule automobile et n’est pas détaillée par la suite.
[0115] Si la consigne, par exemple de puissance, est limitée selon le premier filtre Fl, la consigne à l’issue de la première phase P_(sub)system_target_l est égale à la consigne maximale admissible P_max_allowed déterminée (flèche Y).
[0116] Dans le cas contraire (flèche N), la consigne à l’issue de la première phase P_(sub)system_target_l reste la consigne, par exemple de puissance, initiale P_(sub)system_target_0 demandée.
[0117] DEUXIEME PHASE
Après avoir déterminé si le premier filtre Fl est appliqué ou non pour limiter une première fois la consigne, une deuxième phase de contrôle est mise en œuvre. Selon cette deuxième phase, la consigne à l’issue de la première phase P_(sub)system_target_l peut être régulée en fonction de la température du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs et des éventuels seuils de température atteints ou dépassés, conformément au procédé de gestion thermique précédemment décrit en référence aux figures 1 à 2c.
[0118] Le deuxième filtre F2 peut éventuellement être appliqué à la consigne initiale demandée P_(sub)system_target_0 si le filtre 1 n’a pas été appliqué sur cette dernière à l’issue de la première phase de contrôle, ou de façon alternative le filtre 2 peut être appliqué à la consigne maximale admissible P_max_allowed déterminée lors de la première phase.
[0119] Si la consigne, par exemple de puissance, est limitée selon le deuxième filtre F2
(flèche Y), la consigne à l’issue de la deuxième phase P_(sub)system_target_2 est égale à la consigne à l’issue de la première phase P_(sub)system_target_l abaissée d’un certain facteur ou pas prédéterminé comme décrit précédemment en fonction des seuils de température atteints ou dépassés par la température du support de circuit d’alimentation électrique.
[0120] Dans le cas contraire (flèche N), la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la deuxième phase P_(sub)system_target_2 reste la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la première phase P_(sub)system_target_l.
[0121] TROISIEME PHASE
Après avoir déterminé si le deuxième filtre F2 est appliqué ou non pour limiter la consigne, une troisième phase de contrôle est mise en œuvre. Selon cette troisième phase, la consigne à l’issue de la deuxième phase P_(sub)system_target_2 peut être limitée graduellement selon un pas prédéfini.
[0122] Le troisième filtre F3 peut être appliqué à la consigne initiale à l’issue de la deuxième phase P_(sub)system_target_2. Il peut s’agir de la consigne initiale demandée P_(sub)system_target_0 si aucun filtre n’a été appliqué, la consigne maximale admissible P_max_allowed si le premier filtre Fl a été appliqué, ou à la consigne à l’issue de la première phase P_(sub)system_target_l abaissée d’un certain facteur ou pas prédéterminé en fonction de la température du support du circuit d’alimentation électrique si le deuxième filtre F2 a été appliqué.
[0123] Selon cette troisième phase, de façon générale la consigne peut être régulée graduellement dans un sens, en étant limitée, abaissée, puis dans l’autre sens, en étant augmentée, en fonction de l’évolution d’un paramètre donné par rapport à un seuil variable adapté à chaque régulation de consigne.
[0124] Selon une option, la consigne est de préférence une consigne de puissance électrique P_(sub)system_target_2, le dispositif de chauffage est contrôlé en boucle fermée. En variante, l’alimentation électrique des éléments résistifs peut se faire en fonction d’une consigne de température. On peut envisager une alternative avec une consigne d’intensité de courant électrique à tension constante, ou éventuellement de résistance.
[0125] En se référant à la figure 4a, une surchauffe du dispositif de chauffage peut être détectée en relevant à l’étape E30 le rapport cyclique du signal de pilotage PWM_(sub)system d’au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs formant un sous- système et en surveillant son évolution de façon à détecter lorsque le rapport cyclique du signal de pilotage PWM_(sub)system dépasse une valeur seuil de détection PWM_(sub)system_lim_i correspondante (étape E31), représentative d’une surchauffe.
[0126] Si et tant que le rapport cyclique du signal de pilotage PWM_(sub)system dépasse la valeur seuil de détection PWM_(sub)system_lim_i, une surchauffe est détectée. Par exemple, pour des élément résistifs à coefficient de température positif, la surchauffe est détectée lorsque le rapport cyclique du signal de pilotage PWM_(sub)system est supérieur, plus précisément strictement supérieur, à la valeur seuil de détection PWM_(sub)system_lim_i.
[0127] La consigne est régulée graduellement dans un sens, selon une première phase de régulation A, en étant réduite. Cette limitation est réitérée jusqu’à ce que le rapport cyclique du signal de pilotage ne soit plus représentatif d’une surchauffe. Dans ce cas, la consigne peut être régulée lors d’une deuxième phase de régulation B, selon un sens dévolution opposé au sens de la première phase A, en étant cette fois augmentée. Cette régulation est avantageusement également progressive, jusqu’à revenir à la consigne de départ. L’une et/ou l’autre des phases de régulation A, B est avantageusement itérée ou réitérée selon une période prédéfinie, qui peut être inférieure à 10s, par exemple de l’ordre de 4s. Ceci permet de laisser le temps au dispositif de chauffage de réagir sans être trop lent. De façon alternative, la période peut être variable. La période peut dépendre par exemple d’un degré de surchauffe.
[0128] La valeur seuil de détection est du sous-système ou de l’ensemble du système. À chaque régulation de consigne, en étant limitée ou augmentée, une nouvelle valeur seuil est déterminée en fonction de la nouvelle valeur de consigne. En particulier, la valeur seuil de détection PWM_(sub)system_lim_i peut être définie en fonction du couple de la tension d’alimentation et de la consigne, offrant alors une matrice de valeurs seuil de détection possibles. À chaque itération i, la valeur seuil de détection du rapport cyclique du signal de pilotage PWM_(sub)system_lim_i est déterminée de nouveau en fonction de la nouvelle valeur de la consigne.
[0129] Si la valeur limitée de la consigne atteint une valeur limite de consigne prédéfinie, la première phase A n’est pas réitérée et une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs est générée à l’étape E32.
[0130] En se référant à la figure 4b, selon une autre option, au moins un paramètre i_(sub)system_max, R_(sub)system, P_(sub)system, T_(sub)system pour la surveillance d’une surchauffe est relevé. Une surchauffe est détectée si ce paramètre atteint ou dépasse une valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i , T_(sub)system_lim_i correspondante, prenant en compte la consigne d’alimentation.
[0131] Comme précédemment, la consigne est de préférence une consigne de puissance électrique P_(sub)system_target_2, le dispositif de chauffage est contrôlé en boucle fermée. En variante, l’alimentation électrique des éléments résistifs peut se faire en fonction d’une consigne de température. On peut envisager une alternative avec une consigne d’intensité de courant électrique à tension constante, ou éventuellement de résistance.
[0132] Le paramètre est avantageusement fonction de l’intensité du courant électrique, pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique. Il peut s’agir de la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system, la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system, l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max. Le paramètre peut encore être un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs. On peut citer de façon non exhaustive le carré ou le cube de l’intensité du courant électrique, le double de l’intensité du courant électrique ou encore le rapport de l’intensité du courant électrique sur le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions.
[0133] De façon alternative, le paramètre peut ne pas être fonction de l’intensité de courant électrique. On peut citer par exemple la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs T_(sub) System.
[0134] Le préfixe « sub » est écrit entre parenthèse pour signifier qu’un paramètre concerne un sous-ensemble d’éléments résistifs, ou respectivement l’ensemble des éléments résistifs.
[0135] Une surchauffe du dispositif de chauffage peut être détectée en relevant à l’étape E33 le paramètre choisi et en surveillant son évolution de façon à détecter lorsqu’il atteint ou dépasse une valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i , T_(sub)system_lim_i correspondante (étape E34), représentative d’une surchauffe. [0136] La valeur relevée du paramètre peut dépasser la valeur seuil de détection, en étant supérieure ou inférieure, selon la nature de ce paramètre et la nature des éléments résistifs. Par exemple, dans le cas d’éléments résistifs CTP, si la valeur relevée de l’intensité du courant électrique i_(sub)system_max parcourant les éléments résistifs est inférieure, plus précisément strictement inférieure, à la valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim_i, une surchauffe est détectée.
[0137] Selon un autre exemple, dans le cas d’éléments résistifs CTP, si la valeur calculée de la résistance électrique R_(sub)system des éléments résistifs est supérieure, plus précisément strictement supérieure, à la valeur seuil de détection R_(sub)system_lim_i, une surchauffe est détectée.
[0138] Si et tant que le paramètre choisi i_(sub)system_max, R_(sub)system, P_(sub)system, T_(sub)system atteint ou dépasse la valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i , T_(sub)system_lim_i, une surchauffe est détectée (flèche Y).
[0139] La consigne est régulée graduellement dans un sens, selon une première phase de régulation A, en étant réduite. Cette limitation est réitérée jusqu’à ce que le paramètre choisi i_(sub)system_max, R_(sub)system, P_(sub) System, T_(sub)system, ne soit plus représentatif d’une surchauffe. Dans ce cas, la consigne peut être régulée lors d’une deuxième phase de régulation B, selon un sens dévolution opposé au sens de la première phase A. Cette régulation est avantageusement également progressive, jusqu’à revenir à la consigne de départ. L’une et/ou l’autre des phases de régulation A, B est avantageusement itérée ou réitérée selon une période prédéfinie, qui peut être inférieure à 10s, par exemple de l’ordre de 4s, qui peut être constante ou variable.
[0140] À chaque régulation de consigne, en étant limitée ou augmentée, une nouvelle valeur seuil est déterminée en fonction de la nouvelle valeur de consigne. En particulier, la valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i , T_(sub)system_lim_i peut être définie en fonction du couple de la tension d’alimentation et de la consigne, offrant alors une matrice de valeurs seuil de détection possibles. À chaque itération i, la valeur seuil de détection du paramètre i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i , T_(sub)system_lim_i est déterminée de nouveau en fonction de la nouvelle valeur de la consigne. [0141] Si la valeur limitée de la consigne atteint une valeur limite de consigne prédéfinie, la première phase A n’est pas réitérée et une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs est générée à l’étape E35.
[0142] Selon encore une autre option, la consigne d’alimentation est une consigne de rapport cyclique du signal de pilotage, désignée par la suite consigne PWM. Cette consigne PWM PWM_(sub)system_target_i est régulée graduellement, à chaque itération i, selon un pas prédéfini, si et tant qu’au moins un paramètre P_(sub)system ; R_(sub)system ; i_(sub)system_max pour la surveillance d’une surchauffe, fonction de l’intensité de courant électrique, dépasse une valeur seuil de détection P_(sub)system_lim_i ; i_(sub)system_max_lim_i ; R_(sub)system_lim_i correspondante.
[0143] Une surchauffe du dispositif de chauffage peut être détectée en relevant à l’étape E36 le paramètre choisi et en surveillant son évolution de façon à détecter lorsqu’il dépasse une valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i correspondante (étape E37), représentative d’une surchauffe.
[0144] La valeur relevée du paramètre peut dépasser la valeur seuil de détection, en étant supérieure ou inférieure, selon la nature de ce paramètre et la nature des éléments résistifs.
[0145] La consigne PWM est régulée graduellement dans un sens, selon une première phase de régulation A, en étant réduite. Cette limitation est réitérée jusqu’à ce que le paramètre choisi i_(sub)system_max, R_(sub)system, P_(sub) System, ne soit plus représentatif d’une surchauffe. Dans ce cas, la consigne PWM peut être régulée lors d’une deuxième phase de régulation B, selon un sens dévolution opposé au sens de la première phase A. Cette régulation est avantageusement également progressive, jusqu’à revenir à la consigne de départ. L’une et/ou l’autre des phases de régulation A, B est avantageusement itérée ou réitérée selon une période prédéfinie, qui peut être inférieure à 10s, par exemple de l’ordre de 4s, qui peut être constante ou variable.
[0146] À chaque régulation de la consigne PWM, en étant limitée ou augmentée, une nouvelle valeur seuil est déterminée en fonction de la nouvelle valeur de consigne PWM_(sub)system_target_i. En particulier, la valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i peut être définie en fonction du couple de la tension d’alimentation et de la consigne PWM, offrant alors une matrice de valeurs seuil de détection possibles. À chaque itération i, la valeur seuil de détection du paramètre i_(sub)system_max_lim_i, R_(sub)system_lim_i, P_(sub)system_lim_i est déterminée de nouveau en fonction de la nouvelle valeur PWM_(sub)system_target_i de la consigne PWM .
[0147] Si la valeur limitée de la consigne PWM_(sub)system_target_i atteint une valeur limite de consigne prédéfinie, la première phase A n’est pas réitérée et une commande d’arrêt de V alimentation électrique des éléments résistifs est générée à l’étape E38.
[0148] Il est possible de mettre en œuvre la troisième phase de contrôle pour tous les éléments résistifs, ou indépendamment pour chaque sous-ensemble d’éléments résistifs commandé par un transistor ou plusieurs transistors. La stratégie varie également en fonction de la nature des éléments résistifs, par exemple selon qu’il s’agit d’éléments résistifs de type à coefficient de température positif CTP ou négatif CTN.
[0149] En se référant de nouveau à la figure 3, si la consigne, par exemple de puissance, est limitée selon le troisième filtre F3 (flèche Y), la consigne à l’issue de la troisième phase P_(sub)system_target_3 est égale à la consigne à l’issue de la deuxième phase P_(sub)system_target_2 régulée selon l’une des options de la troisième phase décrite précédemment.
[0150] Dans le cas contraire (flèche N), la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la troisième phase P_(sub)system_target_3 reste la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la deuxième phase P_(sub)system_target_2.
[0151] QUATRIEME PHASE
Si en appliquant le troisième filtre F3, la valeur régulée de la consigne n’atteint pas la valeur limite de consigne, une quatrième phase de contrôle peut être mise en œuvre.
[0152] Selon cette quatrième phase, la résistance électrique d’au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs peut être déterminée et comparée à une valeur seuil prédéfinie. La résistance électrique est calculée à partir de mesures préalables de la tension d’alimentation et de l’intensité de courant électrique.
[0153] Si la résistance électrique atteint cette valeur seuil (flèche Y), un quatrième filtre F4 est appliqué selon lequel une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs pendant une durée prédéterminée est générée. La consigne, par exemple de puissance, après application du quatrième filtre F4 (flèche Y) est ramenée à 0%. [0154] Dans le cas contraire (flèche N), la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la quatrième phase P_(sub)system_target_3 reste la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la troisième phase P_(sub)system_target_3.
[0155] CINQUIEME PHASE
Si le quatrième filtre F4 de coupure de l’alimentation électrique n’est pas appliqué, une cinquième phase de contrôle peut être mise en œuvre.
[0156] Selon cette cinquième phase, en se référant de nouveau aux figures 1 à 2c, la température T_PCB du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs est relevée et surveillée. Le seuil de température maximal T_ max est supérieur aux seuils de température Tn, n variant de 1 à m-1, de la deuxième phase en référence aux figures 1 à 2c.
[0157] Si la température T_PCB du support relevée atteint un seuil maximal de température Tm, un cinquième filtre F5 peut être appliqué. Le cinquième filtre F5 consiste à générer une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs pendant une durée prédéterminée. La consigne, par exemple de puissance, après application du cinquième filtre F5 (flèche Y) est ramenée à 0%.
[0158] Dans le cas contraire (flèche N), la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la cinquième phase P_(sub)system_target_5 reste la consigne, par exemple de puissance, à l’issue de la troisième phase P_(sub)system_target_3.
[0159] Les conditions d’application des phases de contrôle sont vérifiées de façon successive de la première à la cinquième phase suivant cet ordre.
[0160] Si en appliquant le troisième filtre F3, la valeur régulée de la consigne atteint la valeur limite de consigne, ou si en appliquant le quatrième F4 ou cinquième filtre F5, l’alimentation électrique des éléments résistifs est coupée, la durée d’arrêt prédéterminée est par exemple de l’ordre de 130s.
[0161] Après coupure de l’alimentation électrique des éléments résistifs, le procédé peut comprendre une étape pour générer une commande de reprise de l’alimentation électrique des éléments résistifs.
[0162] La commande de reprise de l’alimentation électrique peut être générée à la fin de la durée d’arrêt prédéfinie. La stratégie peut recommencer depuis le début par la surveillance de la température du support de circuit d’alimentation électrique. Après cet arrêt, la consigne peut être à 100% ou en alternative elle peut être limitée par exemple à 55% de la consigne maximale autorisée.
[0163] En régulant la consigne selon la stratégie thermique en appliquant successivement un ou plusieurs des filtres F1-F5, du premier au cinquième, dans cet ordre, cela permet au système d’agir et de détecter à chaque incrémentation une condition qui a pu ne pas être détectée lors de la phase précédente, et ainsi assurer un contrôle de température efficace.
[0164] Unité de commande
Fa mise en œuvre du procédé de gestion thermique tel que décrit précédemment en référence aux figures 1 à 2c peut se faire par une unité de commande (non représentée sur les figures). Il s’agit d’une unité de commande électronique. En particulier, le procédé de gestion thermique peut être mis en œuvre par l’unité de commande déjà prévue pour commander les modules chauffants du dispositif de chauffage électrique et/ou pour détecter une surchauffe.
[0165] F’unité de commande comporte au moins un moyen de traitement pour mettre en œuvre les étapes du procédé de gestion thermique.
[0166] F’unité de commande peut comporter au moins un moyen de traitement pour relever la température T_PCB du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs ü peut s’agir par exemple d’un capteur de température, tel qu’une sonde thermique à coefficient de température négatif.
[0167] F’unité de commande peut comporter un comparateur pour comparer la température T_PCB du support relevée à des seuils de température Tn prédéfinis ou à un seuil de reprise T0 suite à un arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs.
[0168] F’unité de commande comporte un ou plusieurs moyens de traitement pour relever la consigne de puissance, ou de température, ou d’intensité de courant électrique, ou encore de résistance.
[0169] F’unité de commande peut comporter un moyen de calcul ou microprocesseur pour déterminer en fonction des résultats des comparaisons si la consigne doit être régulée et pour réguler la consigne en fonction des seuils de température atteints.
[0170] F’unité de commande peut comporter un autre ou le même moyen de calcul ou microprocesseur pour générer une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs pendant une durée d’arrêt prédéfinie, lorsqu’une valeur régulée de consigne atteint la valeur limite de consigne définie pour la première phase A de régulation.
[0171] Enfin, de façon générale, l’unité de commande peut comporter un ou plusieurs moyens de traitement tels que des moyens de mesure ou de calcul ou microprocesseur pour surveiller l’évolution d’un ou plusieurs paramètres, pour vérifier dans l’ordre des phases de contrôle si une condition d’application de l’un ou l’autre des filtres Fl à F5 est remplie, et appliquer l’un ou l’autre des filtres Fl à F5 de façon à réguler la consigne comme décrit précédemment.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de gestion thermique pour un dispositif de chauffage électrique comportant au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement et un support d’un circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, dans lequel V alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée en fonction d’une consigne de puissance (P_(sub)system_target_0) ou de température (T_(sub)system_target_0) ou d’intensité de courant électrique (i_(sub)system_target_0) ou de résistance (R_(sub)system_target_0), ou encore de rapport cyclique du signal de pilotage (PWM_(sub)system_target_0), caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes : a. relever la température (T_PCB) du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, b. comparer la température (T_PCB) relevée à au moins un seuil de température prédéfini (Tl), et c. si la température (T_PCB) relevée est supérieure ou égale audit au moins un seuil de température prédéfini (Tl), générer une commande de diminution de ladite consigne d’un pas prédéterminé.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication précédente, pour lequel un nombre prédéterminé de seuils de température (Tn) est défini, les seuils de température étant de rang n variant de un à un nombre maximal m prédéfini, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a. la température (T_PCB) dudit support relevée est comparée aux seuils de température de rang n (Tn), et b. si la température (T_PCB) relevée est supérieure ou égale au seuil de température (Tn) de rang n donné et inférieure au seuil de température de rang supérieur n+1 (Tn+1), pour n variant de un à m-1, plus le rang n du seuil de température est élevé plus la diminution de ladite consigne est accentuée.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication précédente, pour lequel après dépassement d’un seuil de température de rang n (Tn) et à la suite d’une commande de diminution associée, ledit procédé comprend les étapes suivantes : a. relever et comparer de nouveau la température (T_PCB) dudit support au seuil de température de rang n (Tn) et à un seuil de température de rang supérieur n+1 (Tn+1), b. si et tant que la température (T_PCB) relevée est supérieure ou égale au seuil de température de rang n (Tn) et inférieure au seuil de température de rang supérieur n+1 (Tn+1), maintenir ladite consigne diminuée selon la commande de diminution précédente, c. si la température relevée (T_PCB) est inférieure au seuil de température de rang n (Tn), revenir à la commande de diminution précédente de ladite consigne, d. si la température relevée est supérieure ou égale au seuil de température de rang supérieur n+1 (Tn+1), générer une commande de diminution plus importante de ladite consigne de façon à accentuer la diminution.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un seuil maximal de température (Tm) supérieur audit au moins un seuil de température (Tl) est défini, ledit procédé comporte une étape (E3) pour comparer la température (T_PCB) relevée au seuil maximal de température (Tm), et si le seuil maximal de température (Tm) est atteint, ledit procédé comporte une étape (E5) pour générer une commande d’arrêt de l’alimentation électrique dudit au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs.
[Revendication 5] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel après arrêt de V alimentation électrique dudit au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs, ledit procédé peut comprendre au moins une étape de vérification d’une condition autorisant la reprise de l’alimentation électrique.
[Revendication 6] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel une première étape de vérification comprend les sous-étapes suivantes : a. après arrêt de l’alimentation électrique, relever la température (T_PCB) dudit support au seuil maximal (Tm) de température, et b. vérifier si la température relevée (T_PCB) dudit support est inférieure au seuil maximal (Tm) de température.
[Revendication 7] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel une étape de vérification supplémentaire comprend les sous-étapes suivantes : a. relever et comparer la température (T_PCB) du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs à un seuil de température de reprise prédéfini (TO), et b. si la température relevée est inférieure au seuil de température de reprise prédéfini (TO), générer une commande de reprise de l’alimentation électrique dudit au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs.
[Revendication 8] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le seuil de reprise prédéfini (TO) est inférieur ou égal audit au moins un seuil (Tl) et/ou inférieur au seuil maximal (Tm).
[Revendication 9] Stratégie de gestion thermique d’un dispositif de chauffage électrique comportant au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement et un support d’un circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, dans lequel V alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée à l’aide d’un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions en fonction d’une consigne de puissance (P_(sub)system_target) ou de température (T_(sub)system_target) ou d’intensité de courant électrique (i_(sub)system_target) ou de résistance (R_(sub)system_target), ou encore de rapport cyclique du signal de pilotage (PWM_(sub)system_target), caractérisé en ce que la stratégie de gestion thermique comporte une ou plusieurs des phases de contrôle suivantes : a. une première phase pour vérifier si au moins un paramètre de fonctionnement du dispositif de chauffage électrique remplit une condition pour limiter la consigne (P_(sub)system_target_0) demandée par un utilisateur dudit dispositif à une consigne maximale admissible (P_max_allowed) déterminée en fonction dudit au moins un paramètre de fonctionnement, b. une deuxième phase pour surveiller la température (T_PCB) du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs et réguler la consigne demandée (P_(sub)system_target_0) ou la consigne maximale admissible (P_max_allowed) en fonction de la température (T_PCB) dudit support, conformément à l’une quelconque des revendications 1 à 8, c. une troisième phase selon laquelle i. la consigne de puissance électrique ou de température ou d’intensité de courant électrique ou de résistance, est limitée graduellement selon un pas prédéfini, si et tant que le rapport cyclique du signal de pilotage (PWM_(sub)system) dépasse une valeur seuil de détection (PWM_(sub)system_lim_i) correspondante, ou qu’au moins un paramètre (R_(sub)system ; i_(sub)system_max ; P_(sub)system ; T_(sub) System) pour la surveillance d’une surchauffe atteint une valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim_i ; R_(sub)system_lim_i ; P_(sub)system_lim_i ; T_(sub)system_lim_i) correspondante, ladite consigne étant augmentée sinon, ou ii. la consigne de rapport cyclique du signal de pilotage
(PWM_(sub)system_target) est limitée graduellement selon un pas prédéfini, si et tant qu’au moins un paramètre (P_(sub)system ; R_(sub)system ; i_(sub)system_max) pour la surveillance d’une surchauffe dépasse une valeur seuil de détection (P_(sub)system_lim_i ; i_(sub)system_max_lim_i ; R_(sub)system_lim_i) correspondante, ladite consigne étant augmentée sinon, d. une quatrième phase pour surveiller la résistance électrique dudit au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs, et générer une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs pendant une durée prédéterminée, si la résistance électrique atteint ou dépasse une valeur seuil prédéfinie, e. une cinquième phase pour surveiller la température (T_PCB) du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs et générer une commande d’arrêt de l’alimentation électrique des éléments résistifs pendant une durée prédéterminée si la température (T_PCB) dudit support atteint un seuil de température maximal (T_max).
[Revendication 10] Stratégie selon la revendication précédente, dans lequel les conditions d’application des phases de contrôle sont vérifiées de façon successive de la première à la cinquième phase suivant cet ordre.
[Revendication 11] Unité de commande pour un dispositif de chauffage électrique comportant au moins un sous-ensemble d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement et un support d’un circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, l’unité de commande étant configurée pour générer un signal de pilotage en fonction d’une consigne de puissance (P_(sub)system_target_0), ou de température (T_(sub)system_target_0) ou d’intensité de courant électrique (i_(sub)system_target_0) ou de résistance (R_(sub)system_target_0), ou encore de rapport cyclique du signal de pilotage (PWM_(sub)system_target_0), caractérisée en ce que l’unité de commande comporte au moins un moyen de traitement pour : a. relever la température (T_PCB) du support du circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs, b. comparer la température (T_PCB) relevée à au moins un seuil de température prédéfini (Tl), et c. si la température (T_PCB) relevée est supérieure ou égale audit au moins un seuil de température prédéfini (Tl), générer une commande de diminution de ladite consigne d’un pas prédéterminé.
[Revendication 12] Unité de commande selon la revendication précédente, dans lequel les éléments résistifs sont du type à coefficient de température positif. [Revendication 13] Unité de commande selon l’une des revendications 11 ou 12, comprenant un ou plusieurs moyens de traitement pour la mise en œuvre au moins en partie d’au moins une phase de contrôle de la stratégie de gestion thermique selon la revendication 9 ou 10.
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