FR2830809A1 - Reseau partiel embarque sans accumulateur dans un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Réseau partiel embarqué sans accumulateur d'un véhicule automobile, comportant : une ou plusieurs charges (V1, V2, V3) qui se branchent par un interrupteur (S1, S2, S3); - un générateur (G) alimentant en courant les charges; et- un appareil de commande (SG) fournissant les signaux de commutation (s1, s2, s3) pour les interrupteurs et un signal de commande (i) influençant le courant d'excitation du générateur. L'appareil de commande (SG) émet avant l'émission d'un signal de commutation, un signal de commande réduisant le courant d'excitation du générateur (G) qui réduit le courant passant dans l'interrupteur du fait de ce signal de commande.
Description
visualisation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10.
Etat de la technique La présente invention concerne un réseau partiel embarqué sans accumulateur, d'un véhicule automobile, comportant: - une ou plusieurs charges qui se branchent par un interropteur; s - un générateur alimentant en courant les charges; et un appareil de
commande fournissant les signaux de commutation pour les interrup-
teurs et un signal de c ommand e influ e nç ant le courant d' excitation du générateur. Dans les véhicules automobiles on a un grand nombre de 0 charges électriques différentes qu'il faut alimenter en courant. Certaines des charges comme par exemple les appareils de commande nécessitent une alimentation continue. D'autres charges comme par exemple le chauffage et le moteur de ventilation peuvent fonctionner pratiquement
même en cas de courte interruption de tension.
Selon le document DE- 198 46 319-C 1, on connaît un ctr-
cuit d'alimentation en énergie d'un réseau embarqué dans un véhicule automobile avec deux branches d'alimentation en tension situées à des
niveaux de tension différents. La première branche d'alimentation en ten-
sion est alimentée par un transformateur électrique à tension continue à o partir de la seconde branche d'alimentation en tension et cette dernière
est alimentée par un générateur.
En outre, le circuit d'alimentation en énergie, connu, com-
porte un transformateur multiple à trois niveaux de tension dont une en-
trée/sortie est reliée à la seconde branche d'alimentation en tension, une s autre entrce/sortie à la première branche d'alimentation en tension et la troisième entrce/sortie à l'accumulateur d'énergie associé à la première branche d'alimentation en tension. Cela permet un découplage de l'alimentation du réseau basse tension par rapport à la tension aux bornes de la batterie, et de réguler sur une valeur fixe la tension de sortie du con
vertisseur de tension en continu qui alimente le réseau des consomma-
teurs basse tension. Cette tension fixe correspond à la tension de décharge de la batterie. Dans ces conditions on prédétermine une borne
de tolérance étroite pour la tension d'alimentation ce qui facilite la con-
ception du ctrcuit et prolonge la durée de fonctionnement des lamp es à
3s incandescence reliées au réseau embarqué.
Objet et avantages de l'invention La présente invention se propose de réaliser de manière
économique un réseau partiel embarqué sans accumulateur.
A cet effet l'invention concerne un réseau partiel embarqué, sans accumulateur du type défini ci-dessus caractérisé en ce que
l'appareil de commande émet avant l'émission d'un signal de commuta-
tion, un signal de commande réduisant le courant d' excitation du généra s teur, et le générateur réduit le courant passant dans l'interrupteur du fait
de ce signal de commande.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses, les interrup-
teurs sont des interrupteurs électromécaniques et/ou électroniques et sur la base du signal de commande, le générateur réduit le courant passant o dans l'interrupteur pour qu'il corresponde au courant de fonctionnement ou pour qu'il soit inférieur au courant de fonctionnement. En outre de
préférence le réseau comporte une autre charge directement relice au gé-
nérateur. Ainsi, pour réaliser un réseau partiel embarqué sans accu s mulateur, on peut utiliser des composants classiques optimisés du point
de vue de la puissance et du coût en particulier des interrupteurs. La ré-
duction souhaitée du courant traversant les interrupteurs avant une opé-
ration de commutation permet de ne pas concevoir les interrupteurs en fonction du courant de branchement maximum des charges. Cela se tra o duit par une économie de coût, d'encombrement, de poids et de perte de puissance. Selon l'invention, les intensités élevées ne peuvent passer que dans des interrupteurs fermés. On évite les opérations de commutation en
présence de telles intensités élevées.
Le réseau partiel embarqué selon l'invention est de préfé s rence un réseau embarqué à 42 V équipant un véhicule automobile en
complément d'un réseau embarqué à 14 V, afin d'alimenter des consom-
mateurs à plus forte demande de puissance.
Selon d'autres caractéristiques, si le réseau embarqué com-
porte son propre potentiel de référence appliqué au générateur et aux charges, avantageusement il comporte une sortie qui alimente en courant
un autre réscau partiel embarqué qui est également au potentiel de réfé-
rence. De plus, s'il comporte une sortie pour alimenter en courant un autre réseau partiel embarqué, de préférence 3s - le générateur est un générateur à 42 V; - la sortie (A) est reliée au réseau embarqué à 14 V; et
- pour des charges non actives le générateur à 42 V régulé sur 14 V ali-
mente le réseau embarqué à 14 V pour le soutenir.
En présence d'une charge qu'il faut alimenter en perma nence, on peut relier cette charge directement au générateur, sans passer par un interrupteur. Cela permet une commande ou une régulation de l'alimentation de cette charge directement par le circuit d'excitation c'est s à-dire en prédéfinissant un signal de commande approprié pour régler un
courant d'excitation correspondant dans le générateur.
Si dans le réseau partiel embarqué selon l'invention, la de mande en énergie est réduite provisoirement, de manière préférentielle on peut fournir en sortie du réseau partiel embarqué, de l'énergie pour ali
o menter un autre réseau partiel embarqué.
Grâce à la séparation de la masse normale du véhicule par rapport au potentiel de référence du réseau partiel embarqué selon l'invention, on supprime un court-circuit coûteux entre les réseaux par tiels embarqués. Cela permet de réaliser une liaison entre le potentiel de référence et les consommateurs du réseau partiel embarqué selon l'invention et du générateur du réseau partiel embarqué par un câble sup
plémentaire, cette liaison étant isolée de la masse normale du véhicule.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un premier exemple de réalisation de l'in vention; - la figure 2 est un schéma d'un second exemple de réalisation de 2s l'invention.
Description des exemples de réalisation
La figure 1 montre un schéma d'un premier exemple de réalisation de l'invention. Le dispositif représenté correspond à une partie de réseau embarqué sans moyen de stockage d'un véhicule automobile de préférence d'un réseau embarqué à 42 V. Ce réseau complète un réseau embarqué à 14 V non représenté dans la figure, entre un véhicule auto mobile et qui constitue la seconde partie ou second réseau partiel embar qué du véhicule. Le réseau embarqué à 42 V alimente des charges ou des consommateurs de puissance élevée et/ou nécessitant une tension de 3s fonctionnement élevée. Ces consommateurs portent les références V1, V2,
V3, V4 à la figure 1.
Les consommateurs ou charges V1, V2, V3 sont reliés par des interrupteurs S1, S2, S3 à un générateur G fournissant une tension de 42 V pour l'alimentation des charges. Les interrupteurs sont des inter rupteurs électromécaniques ou électroniques ou des interrupteurs en par
tie électromécaniques et en partie électroniques.
La commande des opérations de marche/arrêt des inter s rupteurs S1, S2, S3 se fait en utilisant des signaux de commutation sl, s2, s3 fournis par un appareil de commande SG. L'appareil de commande SG est en outre prévu pour générer un signal de commande i appliqué au générateur G. Ce signal de commande i influence le courant d'excitation du générateur et ainsi le courant alimentant les charges par
o l'intermédiaire des interrupteurs S1, S2, S3.
Pour brancher ou couper une ou plusieurs charges, l'appareil de commande SG fournit avant l'émission du ou des signaux de commutation, un signal de commande réduisant le courant d'excitation du générateur. I1 en résulte également une réduction du courant alimen tant les charges à travers les interrupteurs. Selon une première réulisation, on réduit le courant pas sant par les interrupteurs pour qu'il corresponde au courant de fonction nement des charges. Selon une seconde réalisation, on réduit encore plus le courant passant par les interrupteurs pour qu'ils soient inférieurs au
courant de fonctionnement des charges.
Dans les deux réalisations évoquées ci-dessus, il n'est pas nécessaire que les interrupteurs soient conçus pour le courant de bran chement maximum des charges car toutes les opérations de commutation se font principalement avec des intensités beaucoup plus faibles. Cela s permet une économie de coût, d'encombrement, de poids et de puissance perdue. Les courants de blocage initiaux des moteurs, les courants à froid des installations de chauffage et des lampes etc. sont limités par une action appropriée sur le courant d'excitation du générateur G. Plus on diminue la tension du réseau embarqué ou le cou rant passant dans les interrupteurs avant une opération de commutation, et plus on pourra utiliser des interrupteurs électromécaniques à plus fai ble charge. Ces interrupteurs électromécaniques peuvent commuter du fait du brûlage des contacts à l'ouverture et à la fermeture, seulement une ss fraction des intensités qui passe lorsque les contacts sont fermés. Grâce à la réduction évoquée du courant passant par les interrupteurs, avant une opération de commutation, on peut utiliser de tels interrupteurs électro s
mécaniques car ils ne sont pas traversés par de fortes intensités au mo-
ment de la commutation.
Selon un développement de l'invention, le réseau embarqué partiel, sans accumulateur peut également comporter une charge V4 ali s mentée en permanence. Cette charge doit être raccordée directement en
générateur G sans interrupteur. La commande ou la régulation de l'ali-
mentation de cette charge V4 se fait directement par le circuit d'excitation
c'est-à-dire par un courant d'excitation de consigne prédéterminé du géné-
rateur A influencé par un signal de commande i fourni par l'appareil de
o commande SG.
Un autre développement de l'invention consiste à prévoir une borne de branchement A par laquelle dans une situation transitoire de moindre demande d'énergie sous une tension de 42 V, on alimente en plus le réseau embarqué à 14 V du véhicule. Cette borne A est reliée au
s générateur G par l'interrupteur S4. Le signal de commande s4 de cet in-
terrupteur S4 est également généré par l'appareil de commande SG.
Selon un second exemple de réalisation de l'invention pré-
senté à la figure 2, le potentiel de référence BP du réseau partiel embarqué selon l'invention peut être séparé de la masse normale du véhicule. Dans o ce cas, on supprime un court-ctrcuit coûteux entre les différents réseaux partiels embarqués du véhicule. Dans ce second exemple de réalisation, le
générateur G et les charges V1, V2, V3, V4 sont reliés au potentiel de réfé-
rence BP ci-dessus, en utilisant un câblage supplémentaire, ce potentiel
étant isolé de la masse normale du véhicule.
L'invention décrite ci-dessus permet une réalisation écono mique d'un réseau embarqué à tensions multiples. En particulier l'introduction d'un réseau embarqué à 42 V en plus du réseau embarqué à 14 V devient économiquement intéressant. Il s'agit avant tout de l'intro
duction d'un réseau embarqué à 42 V dans les petits véhicules.
Claims (6)
1 ) Réseau partiel embarqué sans accumulateur, d'un véhicule automo bile, comportant: - une ou plusieurs charges (V1, V2, V3) qui se branchent par un inter s rupteur (S1, S2, S3); - un générateur (G) alimentant en courant les charges; et - un app areil de commande (SG) fournis s ant le s signaux de commuta tion (sl, s2, s3) pour les interrupteurs et un signal de commande (i) in fluençant le courant d'excitation du générateur, 0 caractérisé en ce que - l'appareil de commande (SG) émet avant l'émission d'un signal de commutation, un signal de commande réduisant le courant d'excitation du générateur, et - le générateur (G) réduit le courant passant dans l'interrupteur du fait
de ce signal de commande.
2 ) Réseau partiel embarqué sans accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il s'agit d'un réseau embarqué à 42 V. 3 ) Réscau partiel embarqué sans accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les interrupteurs sont des interrupteurs électromécaniques et/ou électro niques. 4 ) Réseau partiel embarqué sans accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur la base du signal de commande, le générateur réduit le courant pas sant dans l'interrupteur pour qu'il corresponde au courant de fonction nement. ) Réseau partiel embarqué sans accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur réduit le courant traversant l'interrupteur sous l'effet du si
gnal de commande pour qu'il soit inférieur au courant de fonctionnement.
6 ) Réseau partiel embarqué sans accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'
il comporte une autre charge (V4) directement reliée au générateur.
7 ) Réseau partiel embarqué sans aceumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'
s il eomporte une sortie (A) pour alimenter en eourant un autre réseau par-
tiel embarqué.
8 ) Réseau partiel embarqué sans aecumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' o il comporte son propre potentiel de référence (BP) appliqué au générateur
(G) et aux charges (V1, V2, V3, V4).
9 ) Réseau partiel embarqué sans accumulateur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' s il comporte une sortie (A) qui alimente en courant un autre réseau partiel
embarqué qui est également au potentiel de référence (BP).
) Réseau partiel embarqué sans accumulateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que - le générateur (G) est un générateur à 42 V; - la sortie (A) est reliée au réseau embarqué à 14 V; et
- pour des eharges non aetives le générateur à 42 V régulé sur 14 V ali-
mente le réseau embarqué à 14 V pour le soutenir.
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