FR3069999A1 - Dispositif de chauffage electrique haute tension - Google Patents

Abstract

Un dispositif de chauffage électrique (1) comporte une pluralité d'éléments chauffants (6,6A,6B) respectivement munis d'éléments résistifs alimentés électriquement par l'intermédiaire d'au moins une plaque conductrice, chaque élément chauffant comportant deux électrodes (20, 22) agencées dans le prolongement de la plaque conductrice pour le raccordement électrique desdits éléments chauffants, le dispositif de chauffage comportant également un module électronique (8) de commande et d'alimentation des éléments chauffants, ledit module électronique comportant une carte de circuits imprimés sur laquelle sont soudées les électrodes (20, 22) de chaque élément chauffant (6,6A,6B). Les éléments chauffants sont mis en série par raccordement d'une de leurs électrodes (10) au niveau du module électronique (8) de commande et d'alimentation.

Description

L’invention porte sur des dispositifs de chauffage électrique, notamment pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile, et plus particulièrement aux dispositifs de chauffage électrique utilisés pour de telles installations dans des véhicules automobiles équipés d’un réseau d’alimentation électrique à haute tension.

Le réchauffage de l’air destiné au chauffage de l’habitacle d’un véhicule automobile à moteur thermique, ainsi qu’au désembuage et au dégivrage des surfaces vitrées, est assuré par l'échange de chaleur entre un flux d’air et un organe d’échange thermique, qui peut consister en un échangeur dans lequel circule un liquide réfrigérant par exemple. On connaît des dispositifs de chauffage électrique qui joue ce rôle d’organe d’échange thermique et dans lequel on fait circuler du courant pour monter en température un élément résistif embarqué dans ce dispositif de chauffage et qui est mis au contact de l’air traversant le dispositif. Il s’effectue alors un échange de calories entre l’élément résistif et l’air qui, destiné au chauffage de l’habitacle, chauffe de façon notable.

On connaît des dispositifs de chauffage électriques additionnels, qui sont installés dans les conduites de circulation d’air des installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation des véhicules et qui, notamment au démarrage du moteur thermique et pendant une certaine durée suivant le temps de démarrage, assurent une montée rapide de la température de l’air pour un chauffage rapide et efficace de l’habitacle.

L’alimentation électrique de ces dispositifs de chauffage électrique est réalisée par l’intermédiaire du réseau électrique d’alimentation du véhicule. Or, on constate une augmentation régulière de la tension électrique passant dans ce réseau au fur et à mesure des développements des véhicules. En effet, depuis quelques années, les constructeurs automobiles augmentent la tension délivrée par le réseau d’alimentation général du véhicule pour, d’une part, délivrer plus de puissance moteur au véhicule, et, d’autre part, pour répondre à la demande croissante en puissance à fournir pour l’ensemble des outils connectés du véhicule.

Il en résulte que les dispositifs de chauffage électriques sont connus désormais pour être utilisés non plus comme des dispositifs d’appoint mais comme des dispositifs de chauffage principaux, agencés dans le boîtier principal de rinstallation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation du véhicule pour chauffer l’air en en amont des différentes conduites de circulation d’air.

Un dispositif de chauffage électrique comprend généralement un corps de chauffe comprenant une pluralité d’éléments chauffants, chaque élément chauffant étant formé d’une part de plaques conductrices parallèles entre elles et entre lesquelles sont montés des éléments résistifs, par exemple des résistances à coefficient de température positif (CTP), et d’autre part d’éléments radiants amenés à monter en température par conduction thermique suite à réchauffement des résistances et permettant d’augmenter la surface d’échange thermique avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage .

Tel que cela a été précisé, l’alimentation électrique des éléments chauffants est réalisée à partir du réseau d’alimentation général du véhicule. Aujourd’hui, le réseau d’alimentation général du véhicule délivre en continu un courant de haute intensité et les éléments chauffants sont configurés pour tenir une tension d’environ 400 V (volts).

Or, les constructeurs automobiles visent, toujours dans le contexte d’augmenter la puissance disponible notamment pour le moteur du véhicule ou pour les composants électriques à alimenter en plus grand nombre, à faire passer un courant à très haute intensité dans le réseau d’alimentation général, de telle sorte que les éléments chauffants devraient être susceptibles d’avoir à leurs bornes une tension de 800 V. Pour tenir cette nouvelle tension, les dispositifs chauffants doivent être surdimensionnés, notamment au niveau des céramiques formant les éléments résistifs, ce qui implique la modification d’autres caractéristiques de l’élément chauffant avec, par exemple, l’écartement des électrodes entre lesquelles sont insérées les céramiques ou encore le surdimensionnement de l’isolant électrique agencé entre les électrodes et les éléments radiants.

On comprend que ce surdimensionnement impose un coût non négligeable pour la réalisation des dispositifs de chauffage électrique et de rinstallation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation qui les reçoit. En effet, en attendant la standardisation dans le marché automobile de tels réseaux d’alimentation général à très haute intensité, certains véhicules nécessiteront toujours rinstallation de dispositifs de chauffage électrique avec des éléments chauffants configurés pour une tension de 400 V, et il sera donc nécessaire de prévoir deux types d’éléments chauffants et donc deux types de dispositif de chauffage électrique pour répondre aux deux types de réseaux d’alimentation. De plus, d’autres agencements spécifiques seront à prévoir, notamment au niveau des moyens de fixation des dispositifs chauffants dans le boîtier principal de l’installation.

L’invention s’inscrit dans ce contexte et vise à proposer un dispositif chauffant susceptible de fonctionner avec de très fortes tensions à ses bornes telles que du 800 V, sans qu’il soit nécessaire d’effectuer de modification structurelle importante sur le dispositif amené à fonctionner dans sa configuration d’origine avec des tensions plus courantes telles que du 400 V, pour une intégration aisée dans n’importe quel véhicule thermique doté d’un réseau d’alimentation pourvu de l’une de ces tensions.

L’invention vise donc à remédier efficacement à la problématique de la dualité du voltage en proposant un dispositif de chauffage électrique comportant une pluralité d’éléments chauffants respectivement munis d’éléments résistifs alimentés électriquement par l’intermédiaire d’au moins une plaque conductrice, chaque élément chauffant comportant deux électrodes agencées dans le prolongement de la plaque conductrice pour le raccordement électrique desdits éléments chauffants, le dispositif de chauffage comportant également un module électronique de commande et d’alimentation des éléments chauffants, ledit module électronique comportant une carte de circuits imprimés sur laquelle sont soudées les électrodes de chaque élément chauffant. Selon l’invention, les éléments chauffants sont mis en série par raccordement entre elles d’une de leurs électrodes au niveau du module électronique de commande et d’alimentation.

L’invention permet, grâce à la mise en série d’éléments chauffants parmi la pluralité des éléments chauffants constitutifs du dispositif de chauffage électrique, de supporter aux bornes de cet ensemble d’éléments chauffants mis en série une tension de 8oo V alors que chacun des éléments chauffants de la série est configuré pour recevoir à ses propres bornes une tension plus faible. A titre d’exemple, la mise en série de deux éléments chauffants permet à chaque élément chauffant d’avoir à ses bornes une tension propre de 400 V, ce qui est conforme au dimensionnement des éléments résistifs standard actuel.

Selon une caractéristique, les éléments chauffants mis en série possèdent les mêmes caractéristiques dimensionnelles et fonctionnelles. On vise ainsi à s’assurer que les résistances formées par l’ensemble des éléments résistifs de chaque élément chauffant sont égales d’un élément chauffant à l’autre d’un même ensemble d’éléments chauffants, et que la tension nominale du réseau haute tension peut ainsi être correctement répartie entre les éléments chauffants de cet ensemble.

Par ensemble d’éléments chauffants, on entend ici et par la suite l’ensemble formé par des éléments chauffants mis en série. Dans le cas où deux éléments chauffants sont mis en série, on parlera de paire d’éléments chauffants.

Selon différentes caractéristiques de l’invention, prises seules ou en combinaison, on pourra prévoir que :

- les éléments résistifs sont des éléments à coefficient de température positif ;

- chaque élément chauffant comporte une électrode d’entrée du courant électrique et une électrode de sortie, l’électrode de sortie d’un premier élément chauffant étant reliée électriquement avec l’électrode d’entrée du deuxième élément chauffant mis en série à la suite du premier élément chauffant ;

- la liaison électrique de l’électrode de sortie du premier élément chauffant avec l’électrode d’entrée du deuxième élément chauffant associé est réalisée un soudage électrique appropriée de la carte de circuits imprimés ;

par

- les éléments chauffants sont mis en série deux à deux pour former une paire d’éléments chauffants susceptibles d’être traversés par un même courant ;

- l’électrode d’entrée du premier élément chauffant est reliée au réseau d’alimentation du véhicule et en ce que l’électrode de sortie du deuxième élément chauffant est reliée à la masse ;

- le nombre total d’éléments chauffants est pair ; de la sorte, dans l’exemple de l’invention où on met en série les éléments chauffants deux à deux, chacun des éléments chauffants du dispositif peut être mis en série avec un autre élément chauffant ;

- le dispositif de chauffage électrique est configuré pour fonctionner avec différents types de distribution du flux d’air et le nombre total d’éléments chauffants est un multiple du nombre de type de distribution du flux d’air ;

- chaque paire ou ensemble d’éléments chauffants est piloté indépendamment des autres par une pluralité de transistors ; ainsi, le ciblage des certaines commandes est facilité ;

- le dispositif de chauffage électrique comporte un dispositif de sécurité configuré pour mesurer une grandeur caractéristique de chaque élément chauffant d’un ensemble d’éléments chauffants mis en série ;

- le dispositif de sécurité est configuré pour générer une instruction de commande de transistors embarqués dans le module électronique pour couper l’alimentation électrique en fonction des résultats des mesures desdites grandeurs caractéristiques ;

- les éléments résistifs sont dimensionnés de sorte que l’élément chauffant correspondant puisse recevoir à ses bornes une tension de 400V ;

- les éléments résistifs sont logés dans un tube plié à l’intérieur duquel sont en outre agencées les électrodes et un isolant disposé entre ces électrodes et le tube plié.

L’invention concerne également un véhicule automobile comportant un dispositif de chauffage électrique tel qu’il vient d’être précédemment décrit, et dans lequel le dispositif de chauffage est alimenté électriquement sur le réseau d’alimentation haute tension du véhicule dont la valeur nominale de tension est sensiblement le double de la valeur de tension que peuvent recevoir à leurs bornes chacun des éléments chauffants du dispositif de chauffage électrique.

Selon une caractéristique de cet aspect de l’invention, le dispositif de chauffage peut être alimenté électriquement sur le réseau d’alimentation haute tension du véhicule dont la valeur nominale de tension est sensiblement égale à 8ooV et le dispositif de chauffage électrique peut être tel que les éléments résistifs sont dimensionnés de sorte que l’élément chauffant correspondant puisse recevoir à ses bornes une tension de 400V.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent, données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention, et parmi lesquelles :

- la figure 1 représente une vue partielle d’un dispositif de chauffage électrique selon l’invention, illustrant notamment la connexion entre les éléments chauffants de ce dispositif de chauffage électrique et le module électronique de commande et d’alimentation des éléments chauffants par l’intermédiaire de la soudure d’électrodes sur une carte de circuits imprimés ;

- la figure 2 est une représentation schématique d’une partie du circuit électrique pour l’alimentation des éléments chauffants du dispositif de chauffage électrique illustré sur la figure 1 ;

- la figure 3 représente une vue schématique d’une paire d’éléments chauffants du dispositif de chauffage électrique selon l’invention, les éléments chauffant de cette paire étant interconnectés entre eux, un dispositif de sécurité visant à contrôler les différentiels de tension aux bornes des éléments chauffants étant par ailleurs illustré ;

- la figure 4 est un diagramme fonctionnel représentatif d’un mode de fonctionnement du dispositif de chauffage électrique selon l’invention ;

- et les figures 5A et 5B sont des représentations, respectivement en perspective et en coupe transversale d’un mode de réalisation d’un dispositif de chauffage électrique selon l’invention.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.

Un dispositif de chauffage électrique 1 selon l’invention comprend un corps de chauffe 2, qui comporte, dans un cadre de maintien 4, une pluralité d’éléments chauffants 6, et un module électronique 8 configuré notamment pour la commande et l’alimentation des éléments chauffants.

La figure 1 représente une vue partielle d’un tel dispositif de chauffage électrique 1. Plus précisément, la figure 1 rend visible en détails la connexion entre les éléments chauffants 6 et le module électronique 8 par l’intermédiaire d’électrodes 10 qui prolongent chacun des éléments chauffants au-delà du cadre de maintien.

Le corps de chauffe 2, qui assure la fonction de transfert de calories en direction de l’air amené à traverser le dispositif de chauffage électrique, est constitué d’éléments chauffants 6 agencés longitudinalement dans le cadre de maintien 4, c’est-à-dire selon la direction d’allongement principal du dispositif de chauffage électrique.

Chacun de ces éléments chauffants 6 comporte une plaque conductrice formant une boucle à l’intérieur de laquelle sont logés des éléments résistifs 12 à coefficient de température positif, à savoir dans le cas présent des pierres ou céramiques CTP, la plaque conductrice formant des électrodes 10.

Les éléments résistifs 12 peuvent être au nombre de six, et sont agencés le long de la direction d’allongement X à égale distance les uns des autres, étant entendu qu’une configuration et un autre nombre d’éléments résistifs pourraient être mis en œuvre sans sortir du contexte de l’invention.

Des éléments radiants 14 sont collés sur la plaque conductrice pour augmenter la surface d’échange avec l’air traversant le dispositif de chauffage électrique, l’air étant amené à récupérer des calories se dégageant des éléments radiants suite à leur échauffement par conduction thermique depuis les éléments résistifs. Entre les éléments radiants et la plaque conductrice, un isolant électrique 16 peut être disposé par mesure de sécurité.

Les éléments radiants 14 peuvent notamment être réalisés par une tôle ondulée et prendre la forme d’ailettes pour optimiser l’échange de calories entre le corps de chauffe 2 et l’air passant.

Tel que cela est visible sur la figure 1, les électrodes 10 prolongent le corps de chauffe au-delà du boîtier sur une extrémité du corps de chauffe 2. Ces électrodes permettent le branchement des éléments chauffants au module électronique 8 de commande et d’alimentation des éléments chauffants par des connexions appropriées. On a représenté sur la figure 1 une connexion simplifiée, dans laquelle chaque électrode 10 est liée à un connecteur 17 soudée sur une carte de circuits imprimés 18 du module électronique 8.

Chaque élément chauffant comporte deux électrodes 10 parmi lesquelles une électrode d’entrée 20 du courant électrique et une électrode de sortie 22, chaque électrode étant ici soudée à la carte de circuits imprimés 18.

Selon l’invention, les éléments chauffants 6 sont appairés, et notamment par regroupement d’un élément chauffant avec l’élément chauffant directement voisin. Et les deux éléments chauffants 6 d’une même paire sont mis en série par un raccordement 24 de l’électrode de sortie 22 d’un premier élément chauffant 6A avec l’électrode d’entrée 20 du deuxième élément chauffant 6B associé. Cette mise en série est avantageusement réalisée par un soudage électrique appropriée de la carte de circuits imprimés qui génère un pont de liaison électrique entre le point de raccordement de l’électrode de sortie 22 du premier élément chauffant

6A et le point de raccordement de l’électrode d’entrée 20 du deuxième élément chauffant 6B.

De la sorte, et tel que cela est particulièrement visible sur la représentation schématique de la figure 2, on réalise une continuité électrique entre l’électrode d’entrée 20 du courant électrique du premier élément chauffant 6A, raccordée au réseau d’alimentation à très haute intensité, et l’électrode de sortie 22 du deuxième élément chauffant 6B, reliée à la masse.

Sur les figures 5A et 5B, on a plus particulièrement illustré un mode de réalisation de l’invention, dans lequel un dispositif de chauffage électrique 1 est configuré pour être alimenté par un réseau électrique embarqué sur le véhicule pour passer une tension de 800V. Le courant d’alimentation des éléments chauffants logés dans le cadre de maintien 4 passe par le module électronique 8 de commande. Chaque élément chauffant, dont deux d’entre eux sont représentés sur la figure 5B, vue en coupe transversale du dispositif de chauffage électrique de la figure 5A, comporte ici un tube plié 13 sur le pourtour duquel sont soudés ou collés les éléments radiants 14 et à l’intérieur duquel sont logés les éléments résistifs 12, entourés de la plaque conductrice formant les électrodes 10, ainsi qu’une couche d’isolant agencée entre les électrodes, susceptibles d’être portées à haute tension, et la paroi définissant le tube plié, qui comme les éléments radiants 14 est portée à la masse.

Le raccordement 24 selon l’invention entre une électrode de sortie 22 d’un premier élément chauffant 6A et une électrode d’entrée 20 d’un deuxième élément chauffant 6B est représenté schématiquement sur la figure 5B par un trait pointillé.

On va maintenant décrire plus en détails, en se référant notamment à la figure 2, l’architecture électrique du module électronique 8 de commande et d’alimentation des éléments chauffants qui permet, par un pilotage approprié de transistors de faire passer du courant à très haute intensité dans les éléments chauffants dimensionnés pour une tension d’environ la moitié de ce qu’ils devraient autoriser comme tension à leurs bornes.

Cette figure 2 illustre schématiquement le fait que le corps de chauffe 2 est relié au module électronique 8 de commande et d’alimentation des éléments chauffants par l’intermédiaire des électrodes d’entrée 20 et de sortie 22 de chacun des éléments chauffants, le module électronique étant configuré de manière appropriée.

Selon l’invention, tel que cela a été précisé précédemment, l’électrode de sortie 22 d’un premier élément chauffant 6A d’une paire est reliée, par l’intermédiaire d’un raccordement 24 sous forme de pont de matière conductrice, et par exemple par un point de soudage sur la carte de circuits imprimés, à l’électrode d’entrée 20 du deuxième élément chauffant 6B de la même paire, assurant ainsi la mise en série des deux éléments chauffants 6A et 6B de la même paire.

Le courant est ainsi amené à circuler librement depuis la source d’alimentation positive du véhicule, via le pilotage d’un premier transistor, jusqu’à la masse, via un deuxième transistor dédié, en passant successivement par le premier élément chauffant 6A et le deuxième élément chauffant 6B. On comprend bien dès lors que, ces éléments chauffants d’une même paire présentant des configurations similaires et donc des impédances égales ou sensiblement égales, chaque élément chauffant de cette même paire voit à ses propres bornes une tension égale à la moitié de la tension nominale, dans ce cas 800V, du réseau du véhicule. De la sorte, les éléments chauffants peuvent garder la configuration et les dimensions qu’ils ont pour un réseau véhicule de tension nominale de 400V.

Dans l’exemple illustré du module électronique 8 de commande et d’alimentation des éléments chauffants, deux transistors sont associés à chaque paire d’éléments chauffants. Un premier transistor 26, ou transistor haut, rendu solidaire du module électronique, est relié au réseau d’alimentation du véhicule pour amener le courant à travers une paire d’éléments chauffants et un deuxième transistor 28, ou transistor bas, également solidaire du module électronique, est agencé entre la paire d’éléments chauffants et la masse.

Dans l’exemple illustré, le corps de chauffe 2 comporte six éléments chauffants 6. Il convient de noter que ce nombre d’éléments chauffants est avantageusement un nombre pair, c’est-à-dire un multiple de deux, de sorte que l’ensemble des éléments chauffants peut être regroupé par paire. Ainsi, chacun des éléments chauffants peut être sous-dimensionné par rapport au réseau d’alimentation du véhicule, et notamment un réseau 8ooV.

Par ailleurs, il est intéressant de noter que le nombre d’éléments chauffants est également un multiple du nombre de fonctionnalités que le constructeur ou l’équipementier souhaite donner à son installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. A titre d’exemple, ici, les transistors bas 28 sont pilotés en ouverture et fermeture en fonction de trois commandes spécifiques parmi lesquelles une fonction de dégivrage Fi, une fonction de soufflage sur les places arrière F2 et une fonction de soufflage aux pieds F3. Dès lors, le nombre d’éléments chauffants est à la fois un nombre pair et un multiple de 3, donc avantageusement égal à six.

Selon l’invention, la mise en série de deux éléments chauffants permet de prévoir des éléments chauffants susceptibles de passer une tension à leurs bornes égale à la moitié de la tension nominale du réseau. On comprend que, pour une même intensité de courant passant dans l’un puis dans l’autre des éléments chauffants d’une même paire, le fait de doubler la valeur d’impédance totale permet de répartir la tension nominale en des tensions deux fois moindres aux bornes de chaque composant. Bien entendu, on pourrait prévoir en variante, si la tension nominale du réseau d’alimentation du véhicule devait augmenter à l’avenir, de mettre en série un plus grand nombre d’éléments chauffants, et par exemple, dans un premier temps, de réaliser des triplets d’éléments chauffants.

Afin que la répartition de la tension nominale soit équitablement réalisée sur chacun des éléments chauffants et respecte de la sorte le dimensionnement de 400V comme voltage maximum que peut supporter chaque élément résistif, il est important que l’impédance des résistances soit rigoureusement identique. Dans le cas contraire, une différence de potentiel peut apparaître aux bornes des deux résistances mises en série, et il peut en résulter court-circuit et surchauffe de l’une ou l’autre d’entre elles.

Dans ce contexte, le dispositif de chauffage électrique selon l’invention comporte un dispositif de sécurité 30 configuré pour mesurer au moins une grandeur électrique de chacun des éléments chauffants 6 mis en série. Tel qu’illustré sur la figure 2 et plus particulièrement sur la figure 3, le dispositif de sécurité 30 comporte un premier voltmètre 32 permettant ici de calculer la tension aux bornes du premier élément chauffant 6A de la paire et un deuxième voltmètre 34 permettant ici de calculer la tension aux bornes du deuxième élément chauffant 6B de cette paire. Les mesures effectuées par chacun de ces voltmètres sont récupérées par des moyens de traitement et de calcul du dispositif de sécurité 30, afin d’envoyer une instruction de commande aux transistors haut et/ou bas, de type MOSFET ou IGBT par exemple, lorsque le dispositif de sécurité 30 a détecté une anomalie relative au fonctionnement des éléments résistifs 12 d’un des éléments chauffants 6, notamment pour empêcher la circulation de courant en cas de court-circuit de l’un des éléments chauffants.

A titre d’exemple, on a illustré sur la figure 4 un diagramme représentatif d’un mode de fonctionnement de l’invention. Dans une première étape Si, en fonction notamment des types de fonctionnement Fl, F2, F3 souhaités de l’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, une première instruction est envoyée aux transistors bas 28 pour l’ouverture et la fermeture appropriée de ces transistors associés à chaque paire d’éléments chauffants 6. A la suite, dans une deuxième étape S2, une deuxième instruction est envoyée aux transistors haut 26 pour piloter l’alimentation ou non de la paire d’éléments chauffants correspondants. Le courant passe à travers les éléments chauffants, et chaque élément chauffant d’une paire voit à ses bornes une tension sensiblement égale à la moitié de la valeur nominale du réseau d’alimentation du véhicule. Dans cet exemple, le réseau du véhicule est un réseau haute tension de 800V et chaque élément chauffant a à ses bornes une tension propre d’environ 400V.

Dans une troisième étape S3, le dispositif de chauffage commence, par l’intermédiaire du dispositif de sécurité 30, une vérification de la tension aux bornes de chaque élément chauffant et des mesures de la tension Ui aux bornes du premier élément chauffant 6A et de la tension U2 aux bornes du deuxième élément chauffant 6B sont effectuées.

Dans une quatrième étape S4, une première comparaison est faite entre la tension U2 aux bornes du deuxième élément chauffant 6B et une valeur seuil S, ici choisie de façon arbitraire à 600V. Si la valeur de la tension U2 aux bornes du deuxième élément chauffant 6B est supérieure à la valeur seuil, la mesure est révélatrice d’une surtension aux bornes du deuxième élément chauffant et il convient, dans une cinquième étape S5, de commander le ou les transistors bas 28 associé(s) pour éviter toute dégradation importante de ce deuxième élément chauffant 6B.

Si la valeur de la tension U2 aux bornes du deuxième élément chauffant 6B est inférieure à la valeur seuil, il convient alors de vérifier si le premier élément chauffant 6A fonctionne correctement, et on procède alors à une comparaison, dans une sixième étape S6, de la valeur seuil S à la différence entre la valeur de la tension Ui aux bornes du premier élément chauffant 6A et la valeur de la tension U2 aux bornes du deuxième élément chauffant 6B. Si la valeur de cette différence U1-U2 est supérieure à la valeur seuil S, ici égale à 600V, la mesure est révélatrice d’une surtension aux bornes du premier élément chauffant et il convient, dans une septième étape S7, de commander le ou les transistors hauts 26 associé(s) pour éviter toute dégradation importante de ce premier élément chauffant 6A.

On peut noter que le dispositif de sécurité 30 est configuré pour empêcher la circulation de courant dans les éléments chauffants de deux manières en fonction de là où est détectée la surcharge dangereuse pour les éléments résistifs. Ainsi, le circuit électrique peut être ouvert au niveau des transistors haut si le danger de surcharge survient autour du premier élément chauffant 6A, c’est-àdire l’élément chauffant susceptible d’être traversé en premier par le courant électrique, ou bien ouvert au niveau des transistors bas si le danger de surcharge survient autour du deuxième élément chauffant 6B.

On aura compris à la lecture de ce qui précède que le dispositif de chauffage électrique selon l’invention est avantageux en ce qu’il comporte au moins deux éléments chauffants mis en série dans un contexte de dispositif de chauffage alimenté par un réseau à haute tension du véhicule de type 8ooV.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier au dispositif de chauffage électrique sans sortir du contexte de l’invention, étant entendu que l’invention ne saurait se limiter au mode de réalisation spécifiquement décrit dans ce document, et qu’elle s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens, dès lors qu’une pluralité d’éléments résistifs sont mis en série entre le réseau d’alimentation haute tension du véhicule et la masse pour permettre de répartir équitablement cette haute tension nominale du réseau aux bornes de chacun des éléments résistifs mis en série, et pour permettre ainsi d’équiper un dispositif de chauffage sur un réseau d’alimentation à haute tension avec des éléments chauffants configurés pour encaisser des tensions nominales inférieures.

A titre d’exemple non limitatif de variante de réalisation de l’invention, la jonction entre l’électrode de sortie du premier élément chauffant d’une paire et l’électrode d’entrée du deuxième élément chauffant de cette même paire pourra être réalisée distinctement de ce qui a été précédemment décrit, par une liaison directe des électrodes distinctement du module électronique.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif de chauffage électrique (i) comportant une pluralité d’éléments chauffants (6,6A,6B) respectivement munis d’éléments résistifs (12) alimentés électriquement par l’intermédiaire d’au moins une plaque conductrice, chaque élément chauffant comportant deux électrodes (10, 20, 22) agencées dans le prolongement de la plaque conductrice pour le raccordement électrique desdits éléments chauffants, le dispositif de chauffage comportant également un module électronique (8) de commande et d’alimentation des éléments chauffants, ledit module électronique comportant une carte de circuits imprimés (18) sur laquelle sont soudées les électrodes (10, 20, 22) de chaque élément chauffant (6,6A,6B), caractérisé en ce que lesdits éléments chauffants sont mis en série par raccordement entre elles d’une de leurs électrodes (10) au niveau du module électronique (8) de commande et d’alimentation.
2. 2. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments chauffants mis en série (6A, 6B) possèdent les mêmes caractéristiques dimensionnelles et fonctionnelles.
3. 3. Dispositif de chauffage électrique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments résistifs (12) sont des éléments à coefficient de température positif.
4. 4. Dispositif de chauffage électrique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément chauffant (6,6A,6B) comporte une électrode d’entrée (20) du courant électrique et une électrode de sortie (22), l’électrode de sortie d’un premier élément chauffant (6A) étant reliée électriquement avec l’électrode d’entrée d’un deuxième élément chauffant (6B) mis en série à la suite du premier élément chauffant.
5. 5. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la liaison électrique de l’électrode de sortie (22) du premier ιό élément chauffant (6A) avec l’électrode d’entrée (20) du deuxième élément chauffant (6B) associé est réalisée par un soudage électrique appropriée de la carte de circuits imprimés (18).
6. 6. Dispositif de chauffage électrique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments chauffants (6A, 6B) sont mis en série deux à deux pour former une paire d’éléments chauffants susceptibles d’être traversés par un même courant.
7. 7. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication précédente, en combinaison avec la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l’électrode d’entrée (20) du premier élément chauffant (6A) est reliée au réseau d’alimentation du véhicule et en ce que l’électrode de sortie (22) du deuxième élément chauffant (6B) est reliée à la masse.
8. 8. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le nombre total des éléments chauffants (6,6A,6B) est pair.
9. 9. Dispositif de chauffage électrique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est configuré pour fonctionner avec différents types de distribution du flux d’air (Fl, F2, F3) et en ce que le nombre total desdits éléments chauffants (6,6A,6B) est un multiple du nombre de type de distribution du flux d’air.
10. 10. Dispositif de chauffage électrique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de sécurité (30) configuré pour mesurer une grandeur caractéristique de chaque élément chauffant d’un ensemble d’éléments chauffants (6A,6B) mis en série.