FR2834390A1 - Electricity supply for vehicles has electrical consumption measuring device for switching in linear supply for low consumption state and chopped supply for high consumption state - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention vise un procédé et un dispositif d'alimentation électrique. Elle s'applique, en particulier, à l'alimentation électrique de circuits de véhicules automobiles. The present invention relates to a method and a device for power supply. It applies, in particular, to the electrical supply of motor vehicle circuits.
Les alimentations électriques actuellement utilisées dans les véhicules automobiles comportent une batterie fournissant une tension de quatorze Volts et sont linéaires. Des véhicules automobiles à venir seront équipés de batteries fournissant une tension de quarante deux Volts. Il ne sera alors plus possible d'utiliser une alimentation linéaire. En effet, une alimentation de cinq Volts fournissant un courant de cent milliampères dissipe 0,9 Watts lorsqu'elle est alimentée par une batterie de quatorze Volts et 3,7 Watts lorsqu'elle est alimentée par une batterie de quarante deux Volts. The power supplies currently used in motor vehicles include a battery providing a voltage of fourteen volts and are linear. Future motor vehicles will be fitted with batteries providing a voltage of forty two volts. It will then no longer be possible to use a linear power supply. Indeed, a power supply of five Volts providing a current of one hundred milliamps dissipates 0.9 Watts when it is supplied by a battery of fourteen Volts and 3.7 Watts when it is supplied by a battery of forty two Volts.
L'utilisation d'une batterie de quarante deux Volts nécessite donc l'utilisation d'une alimentation à découpage dès que le courant de sortie dépasse environ 50 à 80 milliampères. The use of a forty two volt battery therefore requires the use of a switching power supply as soon as the output current exceeds about 50 to 80 milliamps.
Une autre contrainte vient de ce que, pour certains calculateurs, l'alimentation doit rester active en permanence, y compris lors des phases de veille du véhicule (lorsqu'il est garé et/ou lorsque la clé de contact est retirée), pour gérer des fonctions permanentes comme le contrôle d'accès, l'alarme, l'horloge... Another constraint is that, for certain computers, the power supply must remain permanently active, including during the standby phases of the vehicle (when it is parked and / or when the ignition key is removed), to manage permanent functions such as access control, alarm, clock ...
L'alimentation à découpage doit dans ce cas avoir des performances élevées et un fort rendement à faible courant de sortie, pour les phases où le véhicule est en veille. Ce qui implique une complexité et un coût de fabrication élevé. The switching power supply must in this case have high performance and high efficiency at low output current, for the phases where the vehicle is in standby. This implies complexity and a high manufacturing cost.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. The present invention aims to remedy these drawbacks.
A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif d'alimentation électrique de circuits électriques, le dispositif comportant une source d'énergie électrique et une alimentation linéaire reliée à ladite source d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une alimentation à découpage reliée à ladite source d'énergie électrique, un moyen de détermination de la consommation électrique desdits circuits électriques et un moyen de commutation adapté à commuter l'alimentation électrique desdits circuits électriques entre l'alimentation à découpage, d'une part, et l'alimentation linéaire, d'autre part, en fonction de ladite consommation électrique. To this end, according to a first aspect, the present invention relates to a device for supplying electrical power to electrical circuits, the device comprising a source of electrical energy and a linear supply connected to said source of electrical energy, characterized in that it further comprises a switching power supply connected to said source of electrical energy, a means for determining the electrical consumption of said electrical circuits and a switching means adapted to switch the electrical supply of said electrical circuits between the switching power supply, on the one hand, and the linear power supply, on the other hand, as a function of said electrical consumption.
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Grâce à ces dispositions : - lorsque la consommation électrique est élevée, le moyen de commutation est placé dans une première configuration et provoque l'alimentation des circuits électriques par l'alimentation à découpage, évitant ainsi la dissipation excessive d'énergie d'une alimentation linéaire et, - lorsque la consommation électrique est faible, le moyen de commutation est dans une deuxième configuration et provoque l'alimentation des circuits électriques par l'alimentation linéaire, évitant ainsi la consommation d'énergie électrique excessive lorsque le véhicule est en veille. Thanks to these provisions: - when the electrical consumption is high, the switching means is placed in a first configuration and causes the electrical circuits to be powered by the switching power supply, thus avoiding excessive dissipation of energy from a power supply linear and, - when the electrical consumption is low, the switching means is in a second configuration and causes the supply of the electrical circuits by the linear supply, thus avoiding excessive electrical energy consumption when the vehicle is in standby.
En évitant que l'alimentation à découpage ne fonctionne lorsque les circuits électriques du véhicule sont en veille, on réduit les contraintes, et donc la complexité et le coût de l'alimentation à découpage. By preventing the switching power supply from operating when the vehicle's electrical circuits are on standby, the constraints, and therefore the complexity and cost of the switching power supply, are reduced.
Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination commande le moyen de commutation en fonction d'une valeur seuil du courant d'alimentation des circuits électriques, de telle manière que, lorsque ledit courant est inférieur à ladite valeur seuil, le moyen de commutation alimente les circuits électriques avec l'alimentation linéaire et lorsque ledit courant est supérieur à ladite valeur seuil, le moyen de commutation alimente les circuits électriques avec l'alimentation à découpage. According to particular characteristics, the determining means controls the switching means as a function of a threshold value of the supply current of the electrical circuits, so that, when said current is less than said threshold value, the switching means supplies the electrical circuits with the linear supply and when said current is greater than said threshold value, the switching means supplies the electrical circuits with the switching power supply.
Grâce à ces dispositions, la mise en oeuvre de la commutation est de réalisation aisée. Thanks to these provisions, the implementation of switching is easy to carry out.
Selon des caractéristiques particulières, la commutation du moyen de commutation est effectuée pour une valeur seuil dudit courant de sortie valant entre quarante et cent milliampères. According to particular characteristics, the switching of the switching means is carried out for a threshold value of said output current being between forty and one hundred milliamps.
Grâce à ces dispositions, les dissipations d'énergie dans l'alimentation linéaire sont réduites à un niveau acceptable. Thanks to these provisions, the energy dissipations in the linear power supply are reduced to an acceptable level.
Selon des caractéristiques particulières, le moyen de commutation est adapté à commuter l'alimentation électrique desdits circuits électriques simultanément sur l'alimentation à découpage et sur l'alimentation linéaire ou bien uniquement sur l'alimentation linéaire. Le choix entre une alimentation par l'alimentation linéaire seule ou par l'association de l'alimentation linéaire et de l'alimentation à découpage est effectué en fonction de la valeur de la consommation électrique déterminée par le moyen de détermination de la consommation électrique. According to particular characteristics, the switching means is adapted to switch the electrical supply of said electrical circuits simultaneously on the switching power supply and on the linear supply or else only on the linear supply. The choice between a supply by the linear supply alone or by the association of the linear supply and the switching supply is made as a function of the value of the electrical consumption determined by the means for determining the electrical consumption.
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Grâce à ces dispositions, les circuits électriques qui fonctionnent en permanence, et, en particulier, lorsque le véhicule est en veille peuvent être alimentés en permanence par l'alimentation linéaire et les circuits électriques qui ne fonctionnent que lorsque le véhicule est actif (n'est pas en veille), ne sont alimentés que lorsque le véhicule est actif. Thanks to these provisions, the electrical circuits which operate continuously, and, in particular, when the vehicle is in standby can be permanently supplied by the linear supply and the electrical circuits which operate only when the vehicle is active (n ' is not in standby), are only powered when the vehicle is active.
Selon des caractéristiques particulières, le moyen de commutation est adapté à commuter l'alimentation électrique des circuits électriques entre l'alimentation à découpage, lorsque au moins un circuit électrique prédéterminé est alimenté, d'une part, et l'alimentation linéaire, lorsque aucun circuit électrique prédéterminé n'est alimenté. Dans ce cas le choix entre l'alimentation par l'alimentation linéaire ou par celle à découpage est réalisé en fonction du type de circuit électrique à alimenter (certains circuits prédéterminés doivent être alimentés par l'alimentation à découpage). According to particular characteristics, the switching means is adapted to switch the electrical supply of the electrical circuits between the switching power supply, when at least one predetermined electrical circuit is supplied, on the one hand, and the linear supply, when none predetermined electrical circuit is not supplied. In this case, the choice between the supply by the linear supply or by the switching supply is made according to the type of electrical circuit to be supplied (certain predetermined circuits must be supplied by the switching supply).
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif d'alimentation électrique d'au moins un premier circuit électrique et d'au moins un deuxième circuit électrique différent de chaque premier circuit électrique, le dispositif comportant une source d'énergie électrique et une alimentation linéaire reliée en permanence à ladite source d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte une alimentation à découpage reliée à ladite source d'énergie électrique, et un moyen de commutation adapté à commuter l'alimentation électrique de chaque premier et deuxième circuit entre l'alimentation à découpage, lorsque au moins un deuxième circuit électrique est alimenté, d'une part, et l'alimentation linéaire, lorsque aucun deuxième circuit électrique est alimenté, d'autre part. According to a second aspect, the present invention relates to a device for supplying electrical power to at least a first electrical circuit and to at least one second electrical circuit different from each first electrical circuit, the device comprising a source of electrical energy and a linear power supply permanently connected to said source of electrical energy, characterized in that it comprises a switching power supply connected to said source of electrical energy, and a switching means adapted to switch the electrical supply of each first and second circuit between the switching power supply, when at least a second electrical circuit is supplied, on the one hand, and the linear supply, when no second electrical circuit is supplied, on the other hand.
Selon un troisième aspect, la présente invention vise un procédé d'alimentation électrique de circuits électriques avec une source d'énergie électrique, une alimentation linéaire et une alimentation à découpage, reliées à ladite source d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape de détermination de la consommation électrique desdits circuits électriques et - une étape de commutation de l'alimentation électrique desdits circuits électriques entre l'alimentation à découpage, d'une part, et l'alimentation linéaire, d'autre part, en fonction de ladite consommation électrique déterminée. According to a third aspect, the present invention relates to a method of supplying electrical power to electrical circuits with a source of electrical energy, a linear supply and a switching power supply, connected to said source of electrical energy, characterized in that it comprises: - a step of determining the electrical consumption of said electrical circuits and - a step of switching the electrical supply of said electrical circuits between the switching power supply, on the one hand, and the linear power supply, on the other hand , as a function of said determined electrical consumption.
Les avantages et caractéristiques particulières du dispositif objet du deuxième aspect de la présente invention et du procédé objet du troisième aspect The advantages and particular characteristics of the device object of the second aspect of the present invention and of the method object of the third aspect
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de la présente invention étant identique à ceux du premier aspect, ils ne sont pas rappelés ici. of the present invention being identical to those of the first aspect, they are not repeated here.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation exemplaire du dispositif objet de la présente invention, et - la figure 2 représente, schématiquement, les composants d'un circuit d'alimentation illustré en figure 1. Other advantages, aims and characteristics of the present invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 schematically represents an exemplary embodiment of the device which is the subject of the present invention, and FIG. 2 schematically represents the components of a supply circuit illustrated in FIG. 1.
On observe, en figure 1, une source d'énergie électrique 1, un moyen de commutation 2, une alimentation à découpage 3, une alimentation linéaire 4, un moyen de détermination de consommation 5 et des circuits électriques 6,6'. In FIG. 1, a source of electrical energy 1, a switching means 2, a switching power supply 3, a linear power supply 4, a means for determining consumption 5 and electrical circuits 6,6 ′ are observed.
La source d'énergie électrique 1 est, par exemple, une batterie délivrant une tension de quarante deux Volts. The electrical energy source 1 is, for example, a battery delivering a voltage of forty two volts.
Le moyen de commutation 2 est adapté à commuter l'alimentation électrique des circuits électriques 6,6'entre l'alimentation à découpage 3, d'une part, et l'alimentation linéaire 4, d'autre part. The switching means 2 is adapted to switch the electrical supply to the electrical circuits 6, 6 'between the switching power supply 3, on the one hand, and the linear supply 4, on the other hand.
L'alimentation linéaire 4 est, par exemple, un convertisseur linéaire connu de l'homme du métier. The linear power supply 4 is, for example, a linear converter known to those skilled in the art.
Le moyen de mesure de la consommation 5 comporte un microprocesseur 7 et est adapté à déterminer si la consommation électrique est supérieure à une valeur seuil prédéterminée. La valeur seuil est choisie afin d'être supérieure à la consommation lorsque le véhicule est en veille et inférieure à la consommation lorsque le moteur du véhicule tourne. Par exemple, la valeur seuil correspond à une intensité électrique en sortie de la source d'énergie 1 entre 40 et 100 milliampères, ou, préférentiellement, entre 50 et 80 milliampères. The consumption measurement means 5 comprises a microprocessor 7 and is adapted to determine if the electrical consumption is greater than a predetermined threshold value. The threshold value is chosen so as to be greater than the consumption when the vehicle is in standby and less than the consumption when the vehicle engine is running. For example, the threshold value corresponds to an electrical intensity at the output of the energy source 1 between 40 and 100 milliamps, or, preferably, between 50 and 80 milliamps.
Ainsi le moyen de détermination de la consommation 5 permet de savoir si le véhicule est en veille ou est actif, et en fonction de l'état du véhicule un type d'alimentation spécifique sera appliqué par le dispositif de commutation. Thus the means for determining consumption 5 makes it possible to know whether the vehicle is on standby or is active, and depending on the state of the vehicle a specific type of supply will be applied by the switching device.
Le microprocesseur 7 du moyen de détermination de consommation 5 commande la commutation du moyen de commutation 2, en fonction de la consommation électrique mesurée. Lorsque la consommation électrique mesurée est inférieure à la valeur seuil prédéterminée, le processeur 7 commande la The microprocessor 7 of the consumption determining means 5 controls the switching of the switching means 2, as a function of the measured electrical consumption. When the measured electrical consumption is less than the predetermined threshold value, the processor 7 controls the
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configuration du moyen de commutation 2 pour que la source d'énergie 1 soit reliée à l'alimentation linéaire 4. configuration of the switching means 2 so that the energy source 1 is connected to the linear supply 4.
Ainsi lorsque le véhicule est en état de veille, c'est l'alimentation linéaire 4 qui est utilisée pour alimenter les circuits 6,6'. Thus when the vehicle is in standby state, it is the linear supply 4 which is used to supply the circuits 6,6 '.
Lorsque la consommation électrique mesurée est supérieure à la valeur seuil prédéterminée, le processeur 7 commande la configuration du moyen de commutation 2 pour que la source d'énergie 1 soit reliée à l'alimentation à découpage 3. When the measured electrical consumption is greater than the predetermined threshold value, the processor 7 controls the configuration of the switching means 2 so that the energy source 1 is connected to the switching power supply 3.
Ainsi lorsque le véhicule est à l'état actif (c'est à dire, n'est pas en veille), c'est l'alimentation à découpage 3 qui est utilisée pour alimenter les circuits 6,6'. Thus when the vehicle is in the active state (that is to say, is not in standby), it is the switching power supply 3 which is used to power the circuits 6,6 '.
Les circuits électriques 6,6'sont, par exemple, les circuits électriques du véhicule. The electrical circuits 6, 6 are, for example, the electrical circuits of the vehicle.
On observe que, préférentiellement, le microprocesseur 7 fait partie d'un premier circuit comportant un calculateur du véhicule qui fonctionne lorsque le véhicule est en veille, par exemple le calculateur de contrôle d'accès aussi appelé calculateur de contrôle des ouvrants. It is observed that, preferably, the microprocessor 7 is part of a first circuit comprising a vehicle computer which operates when the vehicle is in standby, for example the access control computer also called opening control computer.
En variante (non représentée), le moyen de détermination de consommation 5 est relié à au moins un deuxième circuit 6'qui n'est alimenté que lorsque le véhicule est actif. Ainsi le moyen de détermination de la consommation 5 est adapté pour déterminer la consommation électrique d'un circuit électrique 6' prédéterminé. Dans cette variante, le microprocesseur 7 commande la commutation du moyen de commutation 2 lorsque le deuxième circuit 6'est alimenté. Ainsi, la source d'énergie électrique 1 est reliée à l'alimentation à découpage, lorsque au moins un deuxième circuit électrique 6'est alimenté, d'une part, et à l'alimentation linéaire, lorsque aucun deuxième circuit électrique est alimenté, d'autre part. Alternatively (not shown), the consumption determining means 5 is connected to at least one second circuit 6 ′ which is only supplied when the vehicle is active. Thus, the consumption determination means 5 is adapted to determine the electrical consumption of a predetermined electrical circuit 6 '. In this variant, the microprocessor 7 controls the switching of the switching means 2 when the second circuit 6 is supplied. Thus, the source of electrical energy 1 is connected to the switching power supply, when at least one second electrical circuit 6 is supplied, on the one hand, and to the linear supply, when no second electrical circuit is supplied, on the other hand.
On observe que le moyen de commutation 2 peut prendre différentes positions dans le circuit électrique du véhicule pour assurer le fonctionnement exposé ci-dessus. Ainsi, le moyen de commutation 2 peut être, comme illustré en figure 1, en amont des alimentations 3 et 4, ou, en aval des alimentations 3 et 4. It is observed that the switching means 2 can take different positions in the electrical circuit of the vehicle to ensure the operation described above. Thus, the switching means 2 can be, as illustrated in FIG. 1, upstream of the supplies 3 and 4, or, downstream of the supplies 3 and 4.
En figure 2, l'alimentation linéaire 4 est connectée en permanence en amont du commutateur 12. Ainsi cette alimentation linéaire 4 alimente en continu certains circuits électriques 16, qui sont des circuits fonctionnant en permanence. In FIG. 2, the linear power supply 4 is permanently connected upstream of the switch 12. Thus this linear power supply 4 continuously feeds certain electrical circuits 16, which are circuits operating continuously.
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D'autres circuits électriques 17 (ne fonctionnant que momentanément) sont alimentés, quant à eux, par l'alimentation à découpage, lorsque le commutateur établit la connexion correspondante. Other electrical circuits 17 (operating only momentarily) are supplied, in turn, by the switching power supply, when the switch establishes the corresponding connection.
Les circuits électriques 16 et le moyen de détermination de la consommation 15 sont alimentés en permanence par l'alimentation linéaire 4. The electrical circuits 16 and the consumption determination means 15 are permanently supplied by the linear supply 4.
Le moyen de commutation 12 est adapté à commuter l'alimentation à découpage 3 pour alimenter les circuits électriques fonctionnant momentanément 17 lorsque le véhicule est actif. The switching means 12 is adapted to switch the switching power supply 3 to supply the electric circuits operating momentarily 17 when the vehicle is active.
Le moyen de détermination de la consommation 15 comporte un microprocesseur 14 et est adapté à déterminer si le véhicule est en veille ou non. Le processeur 14 du moyen de détermination de consommation 15 commande la commutation du moyen de commutation 12, en fonction de la mise en veille du véhicule. The consumption determination means 15 includes a microprocessor 14 and is adapted to determine whether the vehicle is on standby or not. The processor 14 of the consumption determining means 15 controls the switching of the switching means 12, as a function of the standby of the vehicle.
Lorsque le véhicule est en veille, le processeur 14 commande la configuration du moyen de commutation 12 pour que la source d'énergie 1 n'alimente pas les circuits fonctionnant momentanément 17. When the vehicle is in standby, the processor 14 controls the configuration of the switching means 12 so that the energy source 1 does not supply the circuits operating momentarily 17.
Lorsque le véhicule est actif, le processeur 14 commande la configuration du moyen de commutation 12 pour que la source d'énergie 1 alimente les circuits fonctionnant momentanément 17, par l'intermédiaire de l'alimentation à découpage 3. When the vehicle is active, the processor 14 controls the configuration of the switching means 12 so that the energy source 1 supplies the circuits operating momentarily 17, via the switching power supply 3.
Il est à noter que, préférentiellement, le processeur 14 fait partie d'un premier circuit (non représenté) comportant un calculateur du véhicule, qui fonctionne lorsque le véhicule est en veille, par exemple le calculateur de contrôle d'accès aussi appelé calculateur de contrôle des ouvrants. It should be noted that, preferably, the processor 14 is part of a first circuit (not shown) comprising a vehicle computer, which operates when the vehicle is in standby, for example the access control computer also called opening control.
En variante, le moyen de détermination de consommation 15 est relié à au moins un"deuxième"circuit, faisant partie des circuits 17. Dans cette variante, le processeur 14 commande la commutation du moyen de commutation 12 lorsque le deuxième circuit est alimenté. Ainsi, la source d'énergie électrique 1 n'alimente les circuits 17 que lorsque au moins un deuxième circuit électrique est alimenté. As a variant, the consumption determination means 15 is connected to at least one "second" circuit, forming part of the circuits 17. In this variant, the processor 14 controls the switching of the switching means 12 when the second circuit is supplied. Thus, the electrical energy source 1 supplies the circuits 17 only when at least one second electrical circuit is supplied.
Selon une autre variante, les alimentations 3 et 4 sont montées en parallèle et alimentent conjointement les circuits 16 et 17. According to another variant, the power supplies 3 and 4 are mounted in parallel and jointly supply the circuits 16 and 17.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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CD | Change of name or company name | ||
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20160831 |