FR3083340A1 - METHOD FOR MANAGING THE POWER OF AN OPTICAL MODULE OF A LIGHT-EMITTING DIODE PROJECTOR FOR A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Procédé de gestion de la puissance d'un module optique de projecteur (1) à diode électroluminescente pour véhicule automobile comprenant : l'application d'un courant nominal (5) au module optique ; et la diminution (6) du courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est supérieure ou égale à un premier seuil (T1). En outre, on augmente (7) le courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est inférieure ou égale à un deuxième seuil (T2), la température du deuxième seuil (T2) étant inférieure à la température du premier seuil (T1).A method for managing the power of a headlamp optical module (1) with a light-emitting diode for a motor vehicle comprising: applying a nominal current (5) to the optical module; and decreasing (6) the current applied to the optical module when the temperature in the optical module is greater than or equal to a first threshold (T1). In addition, the current applied to the optical module is increased (7) when the temperature in the optical module is less than or equal to a second threshold (T2), the temperature of the second threshold (T2) being lower than the temperature of the first threshold ( T1).
Description
Procédé de gestion de la puissance d’un module optique de projecteur à diode électroluminescente pour véhicule automobileMethod for managing the power of a light-emitting diode headlamp optical module for a motor vehicle
La présente invention se rapporte, de manière générale, à un projecteur de véhicule automobile, et se rapporte, en particulier à un projecteur à diode électroluminescente pour véhicule automobile.The present invention relates, in general, to a headlight of a motor vehicle, and relates, in particular to a headlamp with light emitting diode for a motor vehicle.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de gestion de la puissance d’un module optique de projecteur à diode électroluminescente pour véhicule automobile.More specifically, the invention relates to a method for managing the power of a light-emitting diode headlamp optical module for a motor vehicle.
Un projecteur à diode électroluminescente comprend, en général, d’une part un ou plusieurs modules optiques, c’est-à-dire une source lumineuse, comportant une ou plusieurs diodes électroluminescentes et un réflecteur et, d’autre part, un moyen de gestion de la puissance du module optique.A light emitting diode projector generally comprises, on the one hand, one or more optical modules, that is to say a light source, comprising one or more light emitting diodes and a reflector, and, on the other hand, a means of management of the power of the optical module.
Une diode électroluminescente ou LED (pour « Light-Emitting Diode », en anglais) est formée par la jonction de deux semi-conducteurs, l’un dopé « P », l’autre dopé « N ». Une température au cœur de la LED, nommée température de jonction Tj, peut être déterminée.A light-emitting diode (LED) is formed by the junction of two semiconductors, one doped "P", the other doped "N". A temperature at the heart of the LED, called the junction temperature Tj, can be determined.
Chaque diode électroluminescente est en outre caractérisée par une température de jonction maximale Tjmax, c’est-à-dire une température maximale de fonctionnement admissible par la diode, à ne pas dépasser afin de ne pas l’altérer et ainsi garantir sa durée de vie. Cette température est généralement spécifiée par le constructeur.Each light-emitting diode is further characterized by a maximum junction temperature Tjmax, that is to say a maximum operating temperature admissible by the diode, not to be exceeded so as not to alter it and thus guarantee its service life. . This temperature is generally specified by the manufacturer.
Sous excitation électrique, une diode électroluminescente émet des photons et de la chaleur ce qui représente, respectivement, environ 20% et 80% de sa puissance dissipée. Lorsqu’elle fonctionne, une diode électroluminescente a donc tendance à chauffer.Under electrical excitation, a light emitting diode emits photons and heat which represents, respectively, approximately 20% and 80% of its dissipated power. When in operation, a light emitting diode therefore tends to heat up.
Classiquement, dans un véhicule automobile, le moyen de gestion de puissance applique un courant nominal au module optique de sorte que chaque diode électroluminescente puisse fonctionner correctement, dans des conditions normales.Conventionally, in a motor vehicle, the power management means applies a nominal current to the optical module so that each light-emitting diode can operate correctly, under normal conditions.
Lorsque la température ambiante est élevée, la température des projecteurs à diode électroluminescente peut rapidement s’approcher de la température de jonction maximale Tjmax admissible, en particulier pour les projecteurs localisés à l’avant du véhicule, à proximité du moteur.When the ambient temperature is high, the temperature of the light-emitting diode headlamps can quickly approach the maximum permissible junction temperature Tjmax, in particular for headlamps located at the front of the vehicle, near the engine.
Il est connu de configurer le moyen de gestion de puissance de telle sorte qu’il diminue le courant appliqué au module optique lorsque la température ambiante T est élevée.It is known to configure the power management means so that it decreases the current applied to the optical module when the ambient temperature T is high.
De cette façon, la puissance dissipée sous forme de chaleur par la diode électroluminescente est diminuée et, par conséquent, sa température de jonction Tj également.In this way, the power dissipated in the form of heat by the light-emitting diode is reduced and, consequently, its junction temperature Tj also.
Une telle gestion de la puissance permet ainsi d’optimiser le fonctionnement du projecteur à hautes températures ambiantes tout en garantissant l’intégrité de la diode électroluminescente.Such power management thus makes it possible to optimize the operation of the projector at high ambient temperatures while guaranteeing the integrity of the light-emitting diode.
En revanche, à basse température ambiante T, le module optique reçoit un courant nominal et le rendement de chaque diode électroluminescente est en deçà de ses capacités optimales.On the other hand, at low ambient temperature T, the optical module receives a nominal current and the efficiency of each light-emitting diode is below its optimum capacities.
La présente invention concerne un procédé de gestion de la puissance du module optique d’un projecteur permettant d’adapter et d’optimiser le fonctionnement des diodes électroluminescentes lorsque la température ambiante est basse.The present invention relates to a method for managing the power of the optical module of a projector making it possible to adapt and optimize the operation of light-emitting diodes when the ambient temperature is low.
Il est donc proposé un procédé de gestion de la puissance d’un module optique de projecteur à diode électroluminescente pour véhicule automobile comprenant : l’application d’un courant nominal au module optique ; et la diminution du courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est supérieure ou égale à un premier seuil.A method is therefore proposed for managing the power of an optical module of a light-emitting diode headlamp for a motor vehicle comprising: the application of a nominal current to the optical module; and reducing the current applied to the optical module when the temperature in the optical module is greater than or equal to a first threshold.
En outre, on augmente le courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est inférieure ou égale à un deuxième seuil, la température du deuxième seuil étant inférieure à la température du premier seuil.In addition, the current applied to the optical module is increased when the temperature in the optical module is less than or equal to a second threshold, the temperature of the second threshold being less than the temperature of the first threshold.
Avantageusement, la valeur de la température du premier seuil et la valeur de la température du deuxième seuil sont choisies en fonction d’une température de jonction maximale admissible de la diode électroluminescente.Advantageously, the value of the temperature of the first threshold and the value of the temperature of the second threshold are chosen as a function of a maximum admissible junction temperature of the light-emitting diode.
Selon un mode de réalisation, la température du deuxième seuil peut être égale à 0°C.According to one embodiment, the temperature of the second threshold can be equal to 0 ° C.
De plus, lorsque la température dans le module optique est inférieure ou égale au deuxième seuil, le courant appliqué au module optique peut être augmenté d’une valeur égale ou supérieure à 50% du courant nominal.In addition, when the temperature in the optical module is less than or equal to the second threshold, the current applied to the optical module can be increased by a value equal to or greater than 50% of the nominal current.
De préférence, la température du premier seuil est égale à 50°C.Preferably, the temperature of the first threshold is equal to 50 ° C.
L’invention concerne également un projecteur pour véhicule automobile comprenant : un module optique à diode électroluminescente comprenant un capteur de température ; et un moyen de gestion de la puissance du module optique apte à contrôler la valeur du courant appliqué au module optique, ledit moyen de gestion étant configuré pour appliquer un courant nominal au module optique, et configuré pour diminuer le courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est supérieure ou égale à un premier seuil.The invention also relates to a headlight for a motor vehicle comprising: a light-emitting diode optical module comprising a temperature sensor; and an optical module power management means able to control the value of the current applied to the optical module, said management means being configured to apply a nominal current to the optical module, and configured to reduce the current applied to the optical module when the temperature in the optical module is greater than or equal to a first threshold.
En outre, le moyen de gestion est configuré pour augmenter le courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est inférieure ou égale à un deuxième seuil, la température du deuxième seuil étant inférieure à la température du premier seuil.In addition, the management means is configured to increase the current applied to the optical module when the temperature in the optical module is less than or equal to a second threshold, the temperature of the second threshold being less than the temperature of the first threshold.
Selon un mode de réalisation, le moyen de gestion est configuré pour augmenter le courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est inférieure ou égale à 0°C.According to one embodiment, the management means is configured to increase the current applied to the optical module when the temperature in the optical module is less than or equal to 0 ° C.
De plus, le moyen de gestion peut être configuré pour augmenter le courant appliqué au module optique d’une valeur égale ou supérieure à 50% du courant nominal.In addition, the management means can be configured to increase the current applied to the optical module by a value equal to or greater than 50% of the nominal current.
De préférence, le moyen de gestion est configuré pour diminuer le courant appliqué au module optique lorsque la température dans le module optique est supérieure ou égale à 50°C.Preferably, the management means is configured to reduce the current applied to the optical module when the temperature in the optical module is greater than or equal to 50 ° C.
D’autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other objects, advantages and characteristics will emerge from the description which follows, given by way of purely illustrative example and made with reference to the appended drawings in which:
- La figure 1 illustre un projecteur comprenant trois modules optiques à diode électroluminescente pour véhicule automobile selon l’invention ;- Figure 1 illustrates a projector comprising three optical modules with light emitting diode for a motor vehicle according to the invention;
- La figure 2 illustre un procédé de gestion de la puissance d’un module optique à diode électroluminescente pour véhicule automobile selon l’invention, lorsque la température dans les modules optiques est comprise entre un premier seuil et un deuxième seuil ;- Figure 2 illustrates a method of managing the power of an optical module with light emitting diode for a motor vehicle according to the invention, when the temperature in the optical modules is between a first threshold and a second threshold;
- La figure 3 illustre un procédé de gestion de la puissance d’un module optique à diode électroluminescente pour véhicule automobile selon l’invention, lorsque la température dans les modules optiques est supérieure ou égale au premier seuil ;- Figure 3 illustrates a method of managing the power of an optical module with light emitting diode for a motor vehicle according to the invention, when the temperature in the optical modules is greater than or equal to the first threshold;
- La figure 4 illustre un procédé de gestion de la puissance d’un module optique à diode électroluminescente pour véhicule automobile selon l’invention, lorsque la température dans les modules optiques est inférieure ou égale au deuxième seuil ; et- Figure 4 illustrates a method of managing the power of an optical module with light emitting diode for a motor vehicle according to the invention, when the temperature in the optical modules is less than or equal to the second threshold; and
- La figure 5 est un graphique illustrant le courant et la température de jonction des diodes électroluminescentes en fonction de la température ambiante.- Figure 5 is a graph illustrating the current and the junction temperature of the light emitting diodes as a function of the ambient temperature.
Comme cela est illustré à la figure 1, un projecteur 1 à diode électroluminescente pour véhicule automobile comprend au moins un module optique 2 à diode électroluminescente. Le module optique 2 peut comprendre une ou plusieurs diodes électroluminescentes.As illustrated in FIG. 1, a headlamp 1 with light-emitting diode for a motor vehicle comprises at least one optical module 2 with light-emitting diode. The optical module 2 can comprise one or more light-emitting diodes.
Dans l’exemple illustré, le projecteur 1 à diode électroluminescente comprend avantageusement trois modules optiques 2.In the example illustrated, the headlamp 1 with light-emitting diode advantageously comprises three optical modules 2.
Chaque module optique 2 comprend un capteur de température 3 configuré pour déterminer la température au sein du module optique auquel il est associé.Each optical module 2 comprises a temperature sensor 3 configured to determine the temperature within the optical module with which it is associated.
Le projecteur 1 comprend en outre un moyen de gestion de la puissance 4 des modules optiques 2, et donc des diodes électroluminescentes, apte à contrôler la valeur du courant appliqué aux modules optiques 2.The projector 1 also comprises a means for managing the power 4 of the optical modules 2, and therefore of light-emitting diodes, capable of controlling the value of the current applied to the optical modules 2.
De préférence, le moyen de gestion de la puissance 4 des modules optiques 2 comprend un microcontrôleur.Preferably, the power management means 4 of the optical modules 2 comprises a microcontroller.
Le moyen de gestion de la puissance 4 est configuré pour appliquer un courant nominal aux modules optiques 2.The power management means 4 is configured to apply a nominal current to the optical modules 2.
De plus, le moyen de gestion de la puissance 4 est configuré pour diminuer le courant appliqué aux modules optiques 2 lorsque la température T dans les modules optiques 2, déterminée par le capteur de température 3, est supérieure ou égale à un premier seuil Ti.In addition, the power management means 4 is configured to reduce the current applied to the optical modules 2 when the temperature T in the optical modules 2, determined by the temperature sensor 3, is greater than or equal to a first threshold Ti.
En outre, le moyen de gestion 4 de puissance est configuré pour augmenter le courant appliqué aux modules optiques 2 lorsque la température T dans les modules optiques 2 est inférieure ou égale à un deuxième seuil T2.In addition, the power management means 4 is configured to increase the current applied to the optical modules 2 when the temperature T in the optical modules 2 is less than or equal to a second threshold T2.
La température du deuxième seuil T2 est inférieure à la température du premier seuil Ti.The temperature of the second threshold T2 is lower than the temperature of the first threshold Ti.
Avantageusement, la valeur de la température du premier seuil Ti et la valeur de la température du deuxième seuil T2 sont choisies en fonction de la température de jonction maximale Tjmax admissible de la diode électroluminescente, de sorte que la diode électroluminescente ne dépasse pas cette température de jonction maximale Tjmax.Advantageously, the value of the temperature of the first threshold Ti and the value of the temperature of the second threshold T2 are chosen as a function of the maximum admissible junction temperature Tjmax of the light-emitting diode, so that the light-emitting diode does not exceed this temperature of maximum junction Tjmax.
Par ailleurs, les figures 2, 3 et 4 illustrent un procédé de gestion de la puissance de module optique à diode électroluminescente pour véhicule automobile.Furthermore, FIGS. 2, 3 and 4 illustrate a method for managing the power of an optical module with a light-emitting diode for a motor vehicle.
Le procédé de gestion comprend l’application d’un courant nominal aux modules optiques 2.The management method includes the application of a nominal current to the optical modules 2.
Lorsque la température T dans les modules optiques est supérieure ou égale au premier seuil Ti, le courant appliqué aux modules optiques 2 est diminué.When the temperature T in the optical modules is greater than or equal to the first threshold Ti, the current applied to the optical modules 2 is reduced.
En outre, lorsque la température T dans les modules optiques 2 est inférieure ou égale au deuxième seuil T2, le courant appliqué aux modules optiques 2 est augmenté.In addition, when the temperature T in the optical modules 2 is less than or equal to the second threshold T2, the current applied to the optical modules 2 is increased.
La température du deuxième seuil T2 est inférieure au premier seuil Ti.The temperature of the second threshold T2 is lower than the first threshold Ti.
Ainsi, comme cela est illustré à la figure 2, lorsque la température T dans les modules optiques 2 est comprise entre le premier seuil Ti et le deuxième seuil Τ2, un courant nominal 5 est appliqué aux modules optiques 2 par le moyen de gestion de puissance 4. Chaque diode électroluminescente fonctionne ainsi à une puissance normale.Thus, as illustrated in FIG. 2, when the temperature T in the optical modules 2 is between the first threshold Ti and the second threshold Τ2, a nominal current 5 is applied to the optical modules 2 by the power management means 4. Each light emitting diode thus operates at normal power.
Lorsque la température ambiante, à l’extérieur du véhicule, est particulièrement élevée, le risque pour la diode électroluminescente d’atteindre sa température de jonction maximale Tjmax admissible est grand, en particulier lorsque le projecteur 1 est situé à proximité du moteur à combustion interne du véhicule automobile. C’est pourquoi, comme cela est illustré à la figure 3, lorsque la température dans les modules optiques 2 est supérieure ou égale au premier seuil Ti, une diminution 6 du courant appliqué aux modules optiques 2 est effectuée par le moyen de gestion de puissance 4.When the ambient temperature outside the vehicle is particularly high, the risk for the light-emitting diode of reaching its maximum permissible junction temperature Tjmax is great, in particular when the headlamp 1 is located near the internal combustion engine of the motor vehicle. This is why, as illustrated in FIG. 3, when the temperature in the optical modules 2 is greater than or equal to the first threshold Ti, a reduction 6 of the current applied to the optical modules 2 is carried out by the power management means 4.
La puissance résultante de la diode électroluminescente, et donc la puissance dissipée sous forme de chaleur, est moindre. La température de jonction Tj de la diode électroluminescente est alors inférieure à la température de jonction maximale Tjmax admissible et le risque d’altérer le fonctionnement de la diode est écarté.The resulting power of the light-emitting diode, and therefore the power dissipated in the form of heat, is less. The junction temperature Tj of the light-emitting diode is then lower than the maximum admissible junction temperature Tjmax and the risk of impairing the operation of the diode is eliminated.
Au contraire, lorsque la température ambiante, à l’extérieur du véhicule, est particulièrement basse, la température de jonction Tj de la diode électroluminescente est très éloignée de la température de jonction maximale Tjmax admissible par la diode.On the contrary, when the ambient temperature outside the vehicle is particularly low, the junction temperature Tj of the light-emitting diode is very far from the maximum junction temperature Tjmax admissible by the diode.
Ainsi, comme cela est illustré à la figure 4, lorsque la température dans les modules optiques 2 est inférieure ou égale au deuxième seuil T2, une augmentation 7 du courant appliqué aux modules optiques 2 est effectuée par le moyen de gestion de puissance 4.Thus, as illustrated in FIG. 4, when the temperature in the optical modules 2 is less than or equal to the second threshold T2, an increase 7 in the current applied to the optical modules 2 is carried out by the power management means 4.
Plus le courant appliqué à la diode électroluminescente est grand, plus le flux lumineux qu’elle produit est grand, de sorte que lorsque le moyen de gestion de puissance 4 augmente le courant appliqué aux modules optiques 2, le flux lumineux produit par chaque diode électroluminescente des modules optiques 2 est augmenté et le projecteur 1 éclaire de mieux en mieux.The greater the current applied to the light-emitting diode, the greater the light flux it produces, so that when the power management means 4 increases the current applied to the optical modules 2, the light flux produced by each light-emitting diode optical modules 2 is increased and the projector 1 lights up better and better.
La valeur de la température du premier seuil, la valeur de la température du deuxième seuil ainsi que la proportion d’augmentation et la proportion de diminution du courant appliqué aux modules optiques 2, sont alors choisies en fonction de la température de jonction maximaleThe value of the temperature of the first threshold, the value of the temperature of the second threshold as well as the proportion of increase and the proportion of decrease of the current applied to the optical modules 2, are then chosen as a function of the maximum junction temperature.
Tjmax admissible propre au modèle de diode électroluminescente utilisé, de façon que cette température de jonction maximale Tjmax ne soit pas atteinte par la diode électroluminescente des modules optiques 2, quelle que soit la température dans les modules optiques 2.Tjmax admissible specific to the model of light-emitting diode used, so that this maximum junction temperature Tjmax is not reached by the light-emitting diode of the optical modules 2, whatever the temperature in the optical modules 2.
Par conséquent, la puissance de la diode électroluminescente est optimisée tout en conservant une température dans les modules optiques 2 inférieure à la température de jonction maximale Tjmax admissible par la diode afin de ne pas altérer cette dernière.Consequently, the power of the light-emitting diode is optimized while maintaining a temperature in the optical modules 2 lower than the maximum junction temperature Tjmax admissible by the diode so as not to alter the latter.
La figure 5 est un graphique représentant, en trait plein, l’évolution du courant I en fonction de la température ambiante T et, en pointillé, l’évolution de la température de jonction Tj des diodes électroluminescentes en fonction de la température ambiante T.FIG. 5 is a graph representing, in solid lines, the evolution of the current I as a function of the ambient temperature T and, in dotted lines, the evolution of the junction temperature Tj of the light-emitting diodes as a function of the ambient temperature T.
Dans le mode de réalisation illustré, la température de jonction maximale Tjmax admissible des diodes électroluminescentes des modules optiques 2 est de 150°C.In the illustrated embodiment, the maximum admissible junction temperature Tjmax of the light-emitting diodes of the optical modules 2 is 150 ° C.
Comme on peut le voir sur le graphique, le projecteur 1 illustré est configuré de sorte que, lorsque la température ambiante T est supérieure à Ti, le courant I est diminué, et plus particulièrement, plus la température ambiante T au-dessus du premier seuil Ti augmente, plus le courant est augmenté. De plus, lorsque la température ambiante T est inférieure à T2, le courant I appliqué aux modules optiques 2 est augmenté et, avantageusement, plus la température ambiante T est inférieure au deuxième seuil T2, plus le courant appliqué est grand. Etant donné que plus le courant I augmente, plus le flux lumineux des diodes électroluminescentes est grand, lorsque la température ambiante T est audessous du deuxième seuil T2, plus la température diminue, plus le flux lumineux du projecteur 1 est grand et donc sa capacité à éclairer grande.As can be seen in the graph, the headlamp 1 illustrated is configured so that, when the ambient temperature T is greater than Ti, the current I is reduced, and more particularly, the more the ambient temperature T above the first threshold Ti increases, the more the current is increased. In addition, when the ambient temperature T is lower than T 2 , the current I applied to the optical modules 2 is increased and, advantageously, the lower the ambient temperature T is below the second threshold T 2 , the greater the current applied. Since the more the current I increases, the greater the light flux of the light-emitting diodes, when the ambient temperature T is below the second threshold T 2 , the more the temperature decreases, the greater the light flux of the projector 1 and therefore its capacity to light up great.
D’une part, le moyen de gestion 4 illustré est avantageusement configuré pour augmenter le courant appliqué aux modules optiques 2 lorsque la température T dans les modules optiques est inférieure ou égale à 0°C, soit le deuxième seuil de température T2 est égal à 0°C.On the one hand, the management means 4 illustrated is advantageously configured to increase the current applied to the optical modules 2 when the temperature T in the optical modules is less than or equal to 0 ° C., ie the second temperature threshold T 2 is equal at 0 ° C.
D’autre part, le moyen de gestion est avantageusement configuré pour augmenter le courant appliqué aux modules optiques 2 d’une valeur égale à 50% du courant nominal.On the other hand, the management means is advantageously configured to increase the current applied to the optical modules 2 by a value equal to 50% of the nominal current.
De plus, le moyen de gestion 4 est de préférence configuré pour diminuer le courant appliqué aux modules optiques 2 lorsque la température dans les modules optiques 2 est supérieure ou égale à 50°C, soit le premier seuil de température Ti est égal à 50°C.In addition, the management means 4 is preferably configured to reduce the current applied to the optical modules 2 when the temperature in the optical modules 2 is greater than or equal to 50 ° C, or the first temperature threshold Ti is equal to 50 ° vs.
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- 2019-06-24 WO PCT/EP2019/066714 patent/WO2020002264A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
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