FR3090889A1 - Device for managing a loss of mass for an electrical system - Google Patents
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Abstract
L’invention porte sur un dispositif de gestion de perte de masse d’un équipement électrique d’un véhicule comprenant : une première et une deuxième voie d’alimentation connectée à un premier et à un deuxième réseau d’alimentation alimentés par une première batterie (8) avec une première masse électrique (10) et une deuxième batterie (13) présentant une tension d’alimentation inférieure à la première batterie (8) avec une deuxième masse électrique (11), le dispositif selon l’invention étant connecté à la première et deuxième voie d’alimentation, et aux masses électriques, et comprenant un chemin ohmique présentant une résistance de mesure (21), ainsi que des moyens de détection d’une perte de masse configurés pour couper le transfert d’énergie de la première batterie (8) en cas de perte de la première masse (10) Figure de l’abrégé ; figure 1The invention relates to a device for managing the loss of mass of electrical equipment of a vehicle, comprising: a first and a second supply path connected to a first and a second supply network supplied by a first battery (8) with a first electrical ground (10) and a second battery (13) having a supply voltage lower than the first battery (8) with a second electrical ground (11), the device according to the invention being connected to the first and second supply path, and to the electrical grounds, and comprising an ohmic path having a measurement resistance (21), as well as means for detecting a loss of mass configured to cut off the transfer of energy from the first battery (8) in the event of loss of the first mass (10) Figure of the abstract; figure 1
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Dispositif de gestion d’une perte de masse pour un système électriqueTitle of the invention: Device for managing a loss of mass for an electrical system
DOMAINE TECHNIQUE ET OBJET DE L’INVENTIONTECHNICAL AREA AND OBJECT OF THE INVENTION
[0001] L'invention concerne, de façon générale, les dispositifs de diagnostic de perte de masse pour des équipements électriques multi-tension, en particulier au sein de véhicules.The invention relates, in general, mass loss diagnostic devices for multi-voltage electrical equipment, in particular within vehicles.
Technique antérieurePrior art
[0002] De manière connue, des équipements électriques multi-tension installés dans des véhicules comprennent un premier sous-réseau fonctionnant à l’aide d’une première tension d’alimentation et un second sous-réseau fonctionnant grâce à une seconde tension d’alimentation. Ce type de systèmes électriques permet de faire fonctionner des équipements électriques périphériques du véhicule tels que les phares, la radio et le climatiseur, via l’un ou l’autre de ces sous-réseaux.In known manner, multi-voltage electrical equipment installed in vehicles comprises a first sub-network operating with the aid of a first supply voltage and a second sub-network operating with a second supply voltage food. This type of electrical system makes it possible to operate peripheral electrical equipment of the vehicle such as the headlights, the radio and the air conditioner, via one or other of these subnets.
[0003] L’invention se situe ainsi dans le domaine des équipements électriques comprenant une alimentation multi-tension embarquée comprenant un premier sous-réseau fonctionnant à l’aide d’une première batterie, par exemple une batterie 48 V, et un deuxième sous-réseau fonctionnant à l’aide d’une deuxième batterie, par exemple une batterie 12 V.The invention thus lies in the field of electrical equipment comprising an on-board multi-voltage power supply comprising a first sub-network operating using a first battery, for example a 48 V battery, and a second sub - network operating using a second battery, for example a 12 V battery.
[0004] De manière connue, de tels équipements électriques multi-tension sont connectés à ces premier et deuxième sous-réseaux. Comme cela est connu par ailleurs, certains dispositifs électriques sont par exemple alimentés par le premier sous-réseau et d’autres dispositifs sont alimentés par le deuxième sous-réseau.In known manner, such multi-voltage electrical equipment are connected to these first and second subnetworks. As is known elsewhere, certain electrical devices are for example supplied by the first sub-network and other devices are supplied by the second sub-network.
[0005] Typiquement, un tel équipement électrique multi-tension peut être alimenté par une tension de l’ordre de 48 V par une première batterie et par une tension de l’ordre de 12 V par une deuxième batterie.Typically, such multi-voltage electrical equipment can be powered by a voltage on the order of 48 V by a first battery and by a voltage on the order of 12 V by a second battery.
[0006] Chaque équipement électrique possède généralement une seule masse électrique.Each electrical equipment generally has a single electrical mass.
[0007] En cas de perte de masse de l’équipement électrique, des fuites de courants et de tensions transitoires peuvent se produire, pouvant endommager ledit équipement électrique multi-tension.[0007] In the event of a loss of mass in the electrical equipment, leakage of currents and transient voltages can occur, which can damage said multi-voltage electrical equipment.
[0008] En outre, en cas de perte de masse, les échanges de données entre l’équipement électrique multi-tension et le réseau électrique 12 V sont interrompus, pouvant empêcher toute remontée d’information relative à la perte de masse, à destination d’un contrôleur et d’un calculateur.In addition, in the event of a loss of mass, the data exchanges between the multi-voltage electrical equipment and the 12 V electrical network are interrupted, which can prevent any feedback relating to the loss of mass, to destination a controller and a computer.
[0009] Il est à noter par ailleurs que certaines normes, comme la norme allemande VDA 320, implique de réaliser au sein du composant 48 V une isolation galvanique entre la première tension d’alimentation (48 V) et la deuxième tension d’alimentation (12 V), lorsqu’une seule masse est présente, ce qui entraîne la mise en œuvre de six à huit MOSFET de pilotage et un pilotage de bus de données CAN spécifique, de l’anglais Controller Area Network et consistant à raccorder à un même câble un grand nombre de calculateurs, afin de réaliser une telle isolation galvanique. En effet, une isolation galvanique nécessite l’utilisation de circuits intégrés d’interface spécifiques entre les deux réseaux électriques isolés 48 V et 12 V. Ces circuits intégrés d’interface spécifiques contiennent des interfaces de signaux logiques ou des interfaces de signaux analogiques. Cependant, la réalisation d’une isolation galvanique dans un véhicule comprenant un premier et un deuxième réseau électrique, respectivement 48 V et 12 V, nécessite la mise en place d’au moins trois circuits intégrés d’interface spécifiques et la création d’une alimentation électrique avec de multiples sorties isolées. Une telle solution entraîne alors un coût économique élevé en raison notamment de composants spécifiques coûteux.It should also be noted that certain standards, such as the German standard VDA 320, involve carrying out within the 48 V component a galvanic isolation between the first supply voltage (48 V) and the second supply voltage. (12 V), when only one ground is present, which involves the implementation of six to eight control MOSFETs and a specific CAN data bus control, from the English Controller Area Network and consisting of connecting to a same cable a large number of computers, in order to achieve such galvanic isolation. In fact, galvanic isolation requires the use of specific interface integrated circuits between the two isolated 48 V and 12 V electrical networks. These specific interface integrated circuits contain logic signal interfaces or analog signal interfaces. However, the achievement of galvanic isolation in a vehicle comprising a first and a second electrical network, respectively 48 V and 12 V, requires the installation of at least three specific integrated interface circuits and the creation of a power supply with multiple isolated outputs. Such a solution then entails a high economic cost due in particular to expensive specific components.
[0010] On connaît par le document DE102014203968 un contrôleur d’un système d’alimentation électrique de véhicule comprenant deux sous-réseaux alimentés respectivement à l’aide d’une batterie 12 V et d’une batterie 48 V. Le contrôleur comprend un premier et un deuxième modules de commande alimentés respectivement par la batterie 12 V via une première voie d’alimentation et par la batterie 48 V via une deuxième voie d’alimentation. Ledit contrôleur comprend un circuit régulateur configuré pour empêcher l’apparition de courts-circuits, de fuites de courant ou d’autres défauts en bloquant la deuxième voie d’alimentation. Une communication entre le premier module de commande et d’autres régulateurs du véhicule est possible via une interface de commande.DE102014203968 discloses a controller for a vehicle electrical power system comprising two subnets supplied respectively with a 12 V battery and a 48 V battery. The controller comprises a first and second control modules supplied respectively by the 12 V battery via a first supply path and by the 48 V battery via a second supply path. The controller includes a regulator circuit configured to prevent the occurrence of short circuits, current leaks or other faults by blocking the second power path. Communication between the first control module and other vehicle regulators is possible via a control interface.
[0011] Cependant, une telle solution présente des inconvénients car elle n’empêche pas la survenance de fuites de courant transitoires, de de sous-tension ou de surtension. Une isolation galvanique reste alors nécessaire pour réduire toute fuite de courant entre le premier réseau électrique 48 V et le deuxième réseau électrique 12 V, nécessitant l’utilisation de composants coûteux et spécifiques afin d’assurer une isolation par l’ajout de commutateurs en série sur les voies d’alimentation du premier réseau électrique 48 V et du deuxième réseau électrique 12 V.However, such a solution has drawbacks because it does not prevent the occurrence of transient current leaks, undervoltage or overvoltage. Galvanic isolation then remains necessary to reduce any leakage of current between the first 48 V electrical network and the second 12 V electrical network, requiring the use of costly and specific components in order to ensure isolation by adding switches in series. on the supply lines of the first 48 V electrical network and the second 12 V electrical network
[0012] L’invention vise donc à résoudre ces inconvénients en proposant un dispositif comprenant un dispositif de gestion de perte de masse, comprenant un circuit électrique supplémentaire faiblement ohmique connecté entre une première masse d’un premier réseau d’alimentation, par exemple alimenté par la première batterie 48 V, et une seconde masse d’un deuxième réseau d’alimentation, par exemple alimenté par la deuxième batterie 12 V.The invention therefore aims to solve these drawbacks by proposing a device comprising a mass loss management device, comprising an additional low ohmic electrical circuit connected between a first mass of a first supply network, for example supplied by the first 48 V battery, and a second ground from a second supply network, for example powered by the second 12 V battery.
PRESENTATION GENERALE DE L’INVENTIONGENERAL PRESENTATION OF THE INVENTION
[0013] Pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un dispositif de gestion de perte de masse pour un équipement électrique, notamment d’un véhicule, l’équipement électrique comprenant : une première voie d’alimentation connectée à un premier réseau d’alimentation alimenté par une première batterie, une première masse électrique du premier réseau d’alimentation, une deuxième voie d’alimentation connectée à un deuxième réseau d’alimentation alimenté par une deuxième batterie présentant une tension d’alimentation inférieure à la première batterie, une deuxième masse électrique du deuxième réseau d’alimentation, le dispositif de gestion de perte de masse étant connecté à la première voie d’alimentation, à la deuxième voie d’alimentation, et aux première et deuxième masses électriques respectivement. Le dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention est remarquable en ce qu’il comprend un chemin ohmique reliant électriquement entre elles la première et la deuxième masses électriques, ledit chemin ohmique présentant une résistance de mesure, le dispositif de gestion de perte de masse comprenant par ailleurs des moyens de détection d’une perte de la première masse électrique et d’une perte de la deuxième masse électrique, lesdits moyens de détection étant configurés pour mesurer le courant traversant la résistance de mesure et pour détecter une perte de la première masse électrique ou de la deuxième masse électrique en fonction du courant mesuré traversant la résistance de mesure, ledit dispositif de gestion de perte de masse comprenant des moyens de coupure configurés pour couper le transfert d’énergie issue de la première batterie en cas de perte de la première masse électrique.To achieve this result, the present invention relates to a mass loss management device for electrical equipment, in particular of a vehicle, the electrical equipment comprising: a first supply path connected to a first network d power supply supplied by a first battery, a first electrical ground from the first supply network, a second supply channel connected to a second supply network supplied by a second battery having a supply voltage lower than the first battery, a second electrical ground of the second supply network, the mass loss management device being connected to the first supply path, to the second supply path, and to the first and second electrical masses respectively. The mass loss management device according to the invention is remarkable in that it comprises an ohmic path electrically connecting the first and the second electrical masses to each other, said ohmic path having a measurement resistance, the loss management device ground device further comprising means for detecting a loss of the first electrical ground and a loss of the second electrical ground, said detection means being configured to measure the current passing through the measurement resistance and to detect a loss of the first electrical mass or the second electrical mass as a function of the measured current passing through the measurement resistor, said mass loss management device comprising cut-off means configured to cut the transfer of energy from the first battery in the event of loss of the first electrical mass.
[0014] Selon un mode de réalisation, le chemin ohmique comprend un circuit électrique de contrôle comprenant deux circuits à diodes parallèles et en sens opposé, constitués d’au moins une diode par circuit à diodes, lesdits circuits à diodes étant connectés à la première et à la deuxième masse électrique, lesdits circuits à diode étant configurés pour laisser passer le courant dans un sens ou dans l’autre en fonction de la présence d’une perte de la première ou de la deuxième masse électrique.According to one embodiment, the ohmic path comprises an electrical control circuit comprising two parallel diode circuits and in opposite directions, consisting of at least one diode per diode circuit, said diode circuits being connected to the first and to the second electrical ground, said diode circuits being configured to allow current to flow in one direction or the other depending on the presence of a loss of the first or second electrical ground.
[0015] Selon un mode de réalisation, l’impédance du chemin ohmique est inférieure à 100 milliohms.According to one embodiment, the impedance of the ohmic path is less than 100 milliohms.
[0016] Avantageusement, le dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention comprend un bloc de surveillance du courant électrique configuré pour tester périodiquement l’intensité du courant circulant dans le chemin ohmique afin de détecter une perte de la première ou de la deuxième masse, un bloc de commande d’inhibition du courant électrique configuré pour couper le transfert d’énergie issue de la première batterie en cas de perte de la première masse électrique.Advantageously, the mass loss management device according to the invention comprises an electric current monitoring block configured to periodically test the intensity of the current flowing in the ohmic path in order to detect a loss of the first or of the second mass, an electric current inhibition control block configured to cut the transfer of energy from the first battery in the event of loss of the first electric mass.
[0017] Avantageusement, le dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention comprend par ailleurs un bloc d’interface de diagnostic configuré pour communiquer à une unité de contrôle du deuxième réseau électrique toute information de perte de la première ou de la deuxième masse électrique.Advantageously, the mass loss management device according to the invention also comprises a diagnostic interface block configured to communicate to a control unit of the second electrical network any loss information from the first or from the second. electrical ground.
[0018] Avantageusement, le dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention présente une alimentation électrique propre et dédiée audit dispositif de gestion de perte de masse.Advantageously, the mass loss management device according to the invention has a clean power supply dedicated to said mass loss management device.
[0019] La présente invention vise également un véhicule électrique automobile comprenant au moins un équipement électrique couplé à un dispositif de gestion de perte de masse tel que brièvement décrit ci-dessus.The present invention also relates to an electric motor vehicle comprising at least one electrical equipment coupled to a mass loss management device as briefly described above.
[0020] La présente invention vise aussi un procédé de gestion de perte de masse pour un équipement électrique, ledit équipement électrique étant connecté à un premier réseau électrique présentant une première masse, d’une part, et à un deuxième réseau électrique présentant une deuxième masse, d’autre part, un chemin ohmique étant établi entre la première et la deuxième masses, ledit procédé comprenant :The present invention also relates to a mass loss management method for electrical equipment, said electrical equipment being connected to a first electrical network having a first mass, on the one hand, and to a second electrical network having a second mass, on the other hand, an ohmic path being established between the first and the second masses, said method comprising:
[0021] la réalisation d’un test périodique de l’intensité du courant circulant dans le chemin ohmique afin de détecter une perte de la première ou de la deuxième masse,Performing a periodic test of the intensity of the current flowing in the ohmic path in order to detect a loss of the first or second mass,
[0022] l’arrêt du transfert d’énergie issue de la première batterie en cas de perte de la première masse électrique.Stopping the transfer of energy from the first battery in the event of loss of the first electrical mass.
[0023] Avantageusement, le procédé comprend par ailleurs la transmission à une unité de contrôle du deuxième réseau électrique de toute information de perte de la première ou de la deuxième masse électrique.Advantageously, the method also comprises the transmission to a control unit of the second electrical network of any information on loss of the first or the second electrical mass.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
[0024] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and referring to the appended drawings given by way of nonlimiting examples, in which identical references are given to similar objects and on which:
[0025] [fig.l] illustre schématiquement un équipement comprenant une alimentation multi-tension embarquée et couplé à un dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention.[Fig.l] schematically illustrates an item of equipment comprising an on-board multi-voltage power supply and coupled to a mass loss management device according to the invention.
[0026] [fig.2] illustre schématiquement la structure interne du dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention.[Fig.2] schematically illustrates the internal structure of the mass loss management device according to the invention.
[0027] [fig.3] illustre schématiquement le fonctionnement du dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention avec une perte de courant du côté du réseau 12 V.[Fig.3] schematically illustrates the operation of the mass loss management device according to the invention with a current loss on the side of the 12 V network.
[0028] [fig.4] illustre schématiquement le fonctionnement du dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention avec une perte de courant du côté du réseau 48 V.[Fig.4] schematically illustrates the operation of the mass loss management device according to the invention with a current loss on the side of the 48 V network.
[0029] Il faut 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.Note that the figures show the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention if necessary.
[0030] DESCRIPTION DETAILLEE D’UNE FORME DE REALISATION DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION
[0031] Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s’attachent plus particulièrement à une mise en œuvre du dispositif selon l’invention au sein d’un véhicule automobile. Cependant, toute mise en œuvre dans un contexte différent, en particulier dans tout type de véhicule, est également visée par la présente invention.In what follows, the embodiments described relate more particularly to an implementation of the device according to the invention in a motor vehicle. However, any implementation in a different context, in particular in any type of vehicle, is also covered by the present invention.
[0032] En outre, dans les modes de réalisations ci-après décrits, il est fait référence à des réseaux électriques embarqués fonctionnant respectivement en 48 V et en 12 V, sans que cela soit une limitation de l’invention. En effet, l’invention fonctionne de façon identique dans le contexte de réseaux électriques fonctionnant à des tensions différentes de 48 V et de 12 V.In addition, in the embodiments described below, reference is made to on-board electrical networks operating at 48 V and 12 V respectively, without this being a limitation of the invention. Indeed, the invention works identically in the context of electrical networks operating at different voltages of 48 V and 12 V.
[0033] La figure 1 représente un schéma d’un dispositif de gestion des masses selon l’invention, pour un équipement électrique, notamment d’un véhicule, ledit équipement électrique comprenant une alimentation multi-tension embarquée, en particulier des alimentations 12 V et 48 V, avec par exemple un réseau 48 V interconnecté avec un réseau 12 V du véhicule.1 shows a diagram of a mass management device according to the invention, for electrical equipment, in particular of a vehicle, said electrical equipment comprising an on-board multi-voltage power supply, in particular 12 V power supplies and 48 V, with for example a 48 V network interconnected with a 12 V network of the vehicle.
[0034] Comme cela est connu, des tensions et des fuites de courant se produisent en cas de perte de masse. En outre, des tensions transitoires peuvent dépasser une tension maximale admissible du réseau 48 V électrique 9 et/ou celle du réseau 12 V électrique 15, et endommager les composants et appareils électrique connectés sur ces réseaux. De plus, pendant une perte de masse, la communication entre les appareils du réseau 48 V électrique 9 et ceux du réseau 12 V électrique 15 est interrompue. Aucune donnée de diagnostic ne peut alors être envoyée à une unité de contrôle 12, par exemple une unité de contrôle moteur d’un véhicule, afin de l’alerter d’une panne.As is known, voltages and current leaks occur in the event of mass loss. In addition, transient voltages can exceed a maximum allowable voltage of the 48 V electrical network 9 and / or that of the 12 V electrical network 15, and damage the electrical components and devices connected to these networks. In addition, during a loss of mass, the communication between the devices of the 48 V electrical network 9 and those of the 12 V electrical network 15 is interrupted. No diagnostic data can then be sent to a control unit 12, for example a vehicle engine control unit, in order to alert it of a failure.
[0035] Pour remédier à cela, selon l’invention, un circuit électrique connecté à une première masse électrique 10, ainsi qu’à une deuxième masse électrique 11 et à une interface de signal 12 V 6 est ajouté au système d’alimentation électrique du véhicule. La première masse électrique 10 et la deuxième masse électrique 11 sont reliées, via ledit circuit électrique, par un chemin ohmique. Selon un mode de réalisation, ledit circuit électrique comprend deux circuits à diodes, 19 et 20, constitués d’au moins une diode par circuit, et une résistance de mesure 21, le seuil maximum d’impédance de ce chemin ohmique étant par exemple de cent milliohms afin d’éviter toute fausse détection de courant pouvant être engendrée par du bruit électrique.To remedy this, according to the invention, an electrical circuit connected to a first electrical ground 10, as well as to a second electrical ground 11 and to a 12 V 6 signal interface is added to the electrical power system of the vehicle. The first electrical ground 10 and the second electrical ground 11 are connected, via said electrical circuit, by an ohmic path. According to one embodiment, said electrical circuit comprises two diode circuits, 19 and 20, consisting of at least one diode per circuit, and a measurement resistor 21, the maximum impedance threshold of this ohmic path being for example of one hundred milliohms to avoid any false current detection that could be caused by electrical noise.
[0036] Le dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention est configuré pour détecter une perte de la première masse ou de la deuxième masse et pour couper, en cas de perte de masse, le transfert d’énergie sans générer de surtensions et de sur intensité aux composants et à l’interface de signal 12 V 6 et au réseau 12 V électrique 15.The mass loss management device according to the invention is configured to detect a loss of the first mass or of the second mass and to cut, in the event of mass loss, the transfer of energy without generating overvoltages and over current to the components and to the 12 V signal interface 6 and to the 12 V electrical network 15.
[0037] Les informations de diagnostic relatif à une éventuelle perte de la première ou de la deuxième masse sont avantageusement enregistrées et envoyées à l’unité de contrôle 12 précitée. Ladite unité de contrôle moteur détermine ensuite la stratégie de l’équipement électrique.The diagnostic information relating to a possible loss of the first or the second mass is advantageously recorded and sent to the aforementioned control unit 12. Said engine control unit then determines the strategy of the electrical equipment.
[0038] Selon un mode de réalisation, l’équipement électrique pour lequel le dispositif de gestion de perte de masse est mis en œuvre est un convertisseur de tension continue continue 1.According to one embodiment, the electrical equipment for which the mass loss management device is implemented is a DC direct voltage converter 1.
[0039] Un transfert d’énergie est réalisé à partir du réseau 48 V électrique 9 vers le réseau 12 V électrique 15, une première batterie 8 fournissant une tension de l’ordre de 48 V à l’équipement électrique par une première entrée d’alimentation 2 du convertisseur 1 incluant une première sortie 3 vers la première masse électrique 10 du réseau 48 V électrique 9, tandis qu’une deuxième batterie 13 fournit une tension de l’ordre de 12 V au réseau 12 V électrique 15. L’équipement électrique est relié au réseau 12 V électrique 15 par une deuxième sortie d’alimentation 4 du convertisseur 1 incluant une deuxième entrée 5 vers la deuxième masse électrique 11 du réseau 12 V électrique 15. La deuxième entrée 5 et la deuxième masse électrique 11 du réseau 12 V électriquel5 permettent d’éviter les problèmes de tension et de courants transitoires du réseau 12 V électrique 15.An energy transfer is carried out from the 48 V electrical network 9 to the 12 V electrical network 15, a first battery 8 supplying a voltage of the order of 48 V to the electrical equipment by a first input d power supply 2 of converter 1 including a first output 3 to the first electrical ground 10 of the 48 V electrical network 9, while a second battery 13 supplies a voltage of the order of 12 V to the 12 V electrical network 15. L ' electrical equipment is connected to the 12 V electrical network 15 by a second power supply output 4 of the converter 1 including a second input 5 to the second electrical ground 11 of the 12 V electrical network 15. The second input 5 and the second electrical ground 11 of the 12 V electrical network5 avoid problems with voltage and transient currents in the 12 V electrical network 15.
[0040] La première sortie 3 vers la première masse électrique 10 du réseau 48 V électrique 9 et la deuxième entrée 5 vers la deuxième masse électrique 11 du réseau 12 V électrique 15, la première batterie 8 et la deuxième batterie 13, ainsi qu’un module d’équipements électriques 14 sont reliés à la masse du châssis 7 du véhicule. Le convertisseur 1 est reliée à l’unité de contrôle du moteur 12 par une interface de signal 12 V 6 assurant la communication entre les appareils du réseau 48 V électrique 9 et du réseau 12 V électrique 15.The first output 3 to the first electrical ground 10 of the 48 V electrical network 9 and the second input 5 to the second electrical ground 11 of the 12 V electrical network 15, the first battery 8 and the second battery 13, as well as an electrical equipment module 14 are connected to the ground of the chassis 7 of the vehicle. The converter 1 is connected to the engine control unit 12 by a 12 V signal interface 6 ensuring communication between the devices of the 48 V electrical network 9 and the 12 V electrical network 15.
[0041] Enfin, le convertisseur 1 est également relié au module d’équipements électriques 14 du réseau 12 V électrique 15. Le convertisseur 1 de tension continue en tension continue peut également être réversible pour alimenter le réseau 48 V électrique 9 à partir du réseau 12 V électrique 15.Finally, the converter 1 is also connected to the electrical equipment module 14 of the 12 V electric network 15. The converter 1 from direct voltage to direct voltage can also be reversible to supply the 48 V electric network 9 from the network 12 V electric 15.
[0042] La figure 2 représente un schéma de la structure interne du dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention, comprenant un circuit électrique avec un premier circuit à diodes 19 et un deuxième circuit à diodes 20 ainsi qu’une résistance de mesure 21 établissant un chemin électrique faiblement ohmique entre les deux sorties de masse 3 et 5. Les deux circuits à diodes 19 et 20 sont connectées en parallèle et en sens opposé à la première sortie 3 vers de la première masse électrique 10 du réseau 48 V électrique 9 et à la deuxième entrée 5 vers la deuxième masse électrique 11 du réseau 12 V électrique 15, afin de laisser passer le courant dans un sens ou dans l’autre en fonction de la perte de la première masse électrique 10 du réseau 48 V électrique 9 ou de la deuxième masse électrique 11 du réseau 12 V électrique 15.2 shows a diagram of the internal structure of the mass loss management device according to the invention, comprising an electrical circuit with a first diode circuit 19 and a second diode circuit 20 as well as a resistance of measure 21 establishing a weakly ohmic electrical path between the two ground outputs 3 and 5. The two diode circuits 19 and 20 are connected in parallel and in opposite directions to the first output 3 to the first electrical ground 10 of the 48 V network electrical 9 and at the second input 5 to the second electrical ground 11 of the 12 V electrical network 15, in order to let the current flow in one direction or the other depending on the loss of the first electrical ground 10 of the 48 V network electrical 9 or the second electrical ground 11 of the 12 V electrical network 15.
[0043] Sur le plan fonctionnel, le dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention comprend un bloc de surveillance et de détection du courant électrique 17, un bloc de commande d’inhibition du courant électrique 16 et un bloc d’interface de diagnostic 18.Functionally, the mass loss management device according to the invention comprises a block for monitoring and detecting the electric current 17, a block for inhibiting the electric current 16 and an interface block diagnostic 18.
[0044] Pour détecter une perte de masse, le dispositif de gestion de perte de masse selon l’invention comprend un bloc de surveillance et de détection du courant électrique 17. Ce bloc de surveillance et de détection du courant électrique 17 comprend un test périodique avec un générateur de courant appliqué à la deuxième sortie 5 vers la deuxième masse électrique 11 du réseau 12 V électrique 15 et un comparateur pour surveiller un seuil de détection de courant.To detect a loss of mass, the mass loss management device according to the invention comprises a block for monitoring and detecting the electric current 17. This block for monitoring and detecting the electric current 17 includes a periodic test with a current generator applied to the second output 5 to the second electrical ground 11 of the 12 V electrical network 15 and a comparator for monitoring a current detection threshold.
[0045] Plus précisément, ce test périodique consiste à mesurer l’intensité du courant circulant dans le dispositif pendant une période par exemple égale à au moins dix secondes. Cette période peut varier en fonction de l’équipement électrique, de ses composants et de leurs caractéristiques électriques. L’intensité de courant circulant dans le dispositif doit alors être comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale d’intensité de courant. Le seuil de détection de courant peut être identique selon que le courant soit alimenté par le réseau 48 V électrique 9 ou par le réseau 12 V électrique 15.More specifically, this periodic test consists in measuring the intensity of the current flowing in the device for a period for example equal to at least ten seconds. This period may vary depending on the electrical equipment, its components and their electrical characteristics. The intensity of current flowing in the device must then be between a minimum value and a maximum value of current intensity. The current detection threshold can be identical depending on whether the current is supplied by the 48 V electrical network 9 or by the 12 V electrical network 15.
[0046] Le seuil de détection est par exemple fixé à trois ampères.The detection threshold is for example fixed at three amps.
[0047] Les figures 3 et 4 montrent le fonctionnement du dispositif selon l’invention. Le courant électrique 22 provenant de la première batterie 8 est drainé et circule de l’alimentation du réseau 48 V électrique 9 vers le convertisseur de tension continuecontinue 1 en passant par la première entrée d’alimentation 2. Le courant électrique 23 provenant de la batterie 13 est également drainé et circule de l’alimentation du réseau 12 V électrique 15 vers le convertisseur 1 en passant par la deuxième entrée d’alimentation 4.Figures 3 and 4 show the operation of the device according to the invention. The electric current 22 coming from the first battery 8 is drained and circulates from the supply of the 48 V electric network 9 to the DC voltage converter 1 passing through the first power input 2. The electric current 23 coming from the battery 13 is also drained and circulates from the supply of the 12 V electrical network 15 to the converter 1 via the second supply input 4.
[0048] La figure 3 représente un schéma illustrant la perte de la deuxième masse électrique 11. Le test périodique de générateur de courant du bloc de surveillance 25 et de détection du courant électrique 17 est appliqué. L’intensité de courant 23 entre dans le dispositif par l’entrée d’alimentation 4 du convertisseur 1 et passe par la résistance de mesure 21 ; sa valeur est par exemple comprise entre zéro et quatre ampères. Le courant 23 est entraîné par le circuit à diodes 20 vers la sortie 3 du convertisseur 1. Lors de la perte de la deuxième masse électrique 11, le seuil de courant est détecté pendant le passage dans la résistance de mesure 21 et un diagnostic de perte de la deuxième masse électrique 11 est alors avantageusement envoyé par l’interface de signal 12 V 6 à l’unité de contrôle 12.3 shows a diagram illustrating the loss of the second electrical mass 11. The periodic test of the current generator of the monitoring block 25 and of the detection of the electric current 17 is applied. The current intensity 23 enters the device via the power input 4 of the converter 1 and passes through the measurement resistor 21; its value is for example between zero and four amps. The current 23 is driven by the diode circuit 20 to the output 3 of the converter 1. When the second electrical mass 11 is lost, the current threshold is detected during the passage through the measurement resistor 21 and a diagnosis of loss the second electrical ground 11 is then advantageously sent by the 12 V signal interface 6 to the control unit 12.
[0049] Le courant électrique total 24 sortant par la sortie 3 vers la masse de puissance 10 du réseau 48 V électrique 9 est alors égal à la somme du courant électrique 22 avec le courant électrique 23.The total electric current 24 exiting through the output 3 to the power ground 10 of the 48 V electric network 9 is then equal to the sum of the electric current 22 with the electric current 23.
[0050] La figure 4 représente un schéma simplifié illustrant la perte de masse de puissance 10 et montrant le bloc de surveillance et de détection du courant électrique 17. L’intensité de courant 22 entre dans le dispositif par l’entrée d’alimentation 2 du convertisseur 1, sa valeur étant, selon un exemple, supérieure à quatre ampères. Le courant 22 est entraîné par le circuit à diodes 19 vers la sortie 5 du convertisseur 1, en passant par la résistance de mesure 21. Lors de la perte de la première masse électrique 10, le seuil de courant est détecté pendant le passage dans la résistance de mesure 21. Le courant circulant dans la résistance de mesure 21 est, selon l’exemple, supérieur à quatre ampères. Un diagnostic de perte de la deuxième masse électrique 11 est alors envoyé par l’interface de signal 12 V 6 à l’unité de contrôle 12.FIG. 4 represents a simplified diagram illustrating the loss of power mass 10 and showing the block for monitoring and detecting electric current 17. The current intensity 22 enters the device via the power input 2 of converter 1, its value being, according to an example, greater than four amps. The current 22 is driven by the diode circuit 19 to the output 5 of the converter 1, passing through the measurement resistor 21. When the first electrical ground 10 is lost, the current threshold is detected during the passage through the measurement resistance 21. The current flowing in measurement resistance 21 is, according to the example, greater than four amps. A diagnosis of loss of the second electrical ground 11 is then sent by the 12 V signal interface 6 to the control unit 12.
[0051] Le courant électrique total 24 sortant par la sortie 5 vers la deuxième masse électrique 11 est alors égal à la somme du courant électrique 22 avec le courant électrique 23.The total electric current 24 exiting through the output 5 to the second electric mass 11 is then equal to the sum of the electric current 22 with the electric current 23.
[0052] Grâce au faible chemin ohmique existant entre la masse de puissance (première masse) et la masse de signal (deuxième masse), lors d’une perte de masse, une fuite de courant est d’abord drainée vers la masse restante puis vers la masse du châssis. Ainsi, toute fuite de courant entre l’alimentation du réseau 48 V et les composants latéraux du réseau 12 V est évitée, de même que tout risque de sous-tension ou de surtension au niveau du réseau 12 V. Avantageusement, il n’est alors pas nécessaire d’introduire des interrupteurs dédiés au niveau des deux réseaux 48 V et 12 V afin de réaliser une isolation galvanique.Thanks to the low ohmic path existing between the power mass (first mass) and the signal mass (second mass), during a mass loss, a current leak is first drained to the remaining mass and then to the chassis ground. Thus, any leakage of current between the supply of the 48 V network and the lateral components of the 12 V network is avoided, as is any risk of undervoltage or overvoltage in the 12 V network. Advantageously, it is not then no need to introduce dedicated switches on the two 48 V and 12 V networks in order to achieve galvanic isolation.
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