FR3094925A1 - Organe électrique équipé d’un dispositif de détection du raccordement à l’alimentation électrique d’un véhicule automobile - Google Patents

Abstract

Organe électrique équipé d’un dispositif de détection du raccordement à l’alimentation électrique d’un véhicule automobile Organe électrique (7) configuré pour être alimenté par un réseau électrique haute tension (2) d’un véhicule automobile, l’organe électrique (7) comprenant au moins un connecteur électrique (11) haute tension apte à recevoir une énergie du réseau électrique, caractérisé en ce que l’organe électrique (7) comprend un dispositif de détection (10) d’un raccordement entre le connecteur électrique (11) et le réseau électrique haute tension (2) du véhicule, ledit dispositif de détection (10) générant un signal représentatif de l’état du raccordement et comprenant une première portion (17) d’une boucle conductrice (30 interne à l’organe électrique et passant au moins partiellement par le connecteur électrique (11). Figure de l’abrégé : Figure 2

Description

Organe électrique équipé d’un dispositif de détection du raccordement à l’alimentation électrique d’un véhicule automobile

Le domaine de la présente invention est celui des systèmes d’alimentation électrique haute tension de véhicules automobiles électriques ou hybrides et plus particulièrement celui des organes électriques équipés d’un dispositif de détection du raccordement dudit organe électrique à l’alimentation électrique haute tension d’un véhicule automobile.

On entend par dispositif de détection du raccordement de l’organe un dispositif diagnostiquant, entre autres, l’état du raccordement d’un organe électrique, par exemple sa connexion ou sa non connexion, sur un circuit d’alimentation électrique. Le dispositif de détection peut être intégré dans un système à boucle d’interverrouillage, c’est-à-dire un circuit de verrouillage comprenant un organe de commande, ou organe maître, générant et/ou contrôlant la tension véhiculée dans le circuit électrique ainsi que sa distribution vers un ou des organes électriques du circuit dépendamment du diagnostic réalisé par le dispositif de détection.

Ainsi, dans l’industrie automobile, il est connu d’équiper les organes électriques de dispositifs d’autodiagnostic, lesquels sont intégrés dans le système à boucle d’interverrouillage. Un système à boucle d’interverrouillage sera par exemple un système HVIL, dérivé de l’anglais « High Voltage Interlock Loop », d’un réseau électrique haute tension. Dans un tel système un composant électrique est, par exemple, configuré pour commander l’interruption de l’alimentation du circuit électrique haute tension suite à la réception d’un signal spécifique, émis par l’un des organes électriques du circuit. L’interruption du circuit électrique peut, par exemple, être permise par un organe de commande à interrupteurs contrôlant un ou plusieurs circuits électriques et/ou organes électriques alimentés par une source d’alimentation électrique commune. Le système à boucle d’interverrouillage fonctionne ainsi comme un système de surveillance de l’état du circuit électrique haute tension et/ou de ses organes électriques.

Les systèmes à boucle d’interverrouillage sont, dans le domaine des véhicules automobiles, également particulièrement utilisés comme systèmes de sécurité. Particulièrement, il est connu d’utiliser de tels systèmes pour détecter ou diagnostiquer un défaut affectant un organe électrique lorsque le véhicule automobile est en fonctionnement. Le dispositif d’autodiagnostic assure ainsi typiquement la vérification des tensions de courant, températures ou pression au sein d’un organe électrique et communique à l’organe de commande, disposé dans le système à boucle d’interverrouillage, une information représentative de l’état de l’organe électrique. Dans un tel système de sécurité, l’organe de commande peut alors, selon que l’information concerne un organe « essentiel » à la conduite du véhicule ou non, commander l’interruption de l’alimentation à l’échelle du système entier ou simplement du ou des organes électriques concernés.

Dans ces systèmes, un inconvénient des dispositifs d’autodiagnostic est qu’ils sont essentiellement configurés pour détecter et rapporter des défauts relatifs à l’état interne d’un organe électrique. Ils ne permettent pas l’évaluation de l’état du raccordement, autrement dit ils ne permettent pas de définir si l’organe électrique est physiquement « connecté » ou « non connecté », sur le réseau électrique. Une telle information peut s’avérer fondamentale dans des contextes de manutention et diagnostique d’un véhicule automobile, mais également en cas d’intervention sur un véhicule accidenté. En effet, lorsqu’un organe électrique vient à être physiquement déconnecté du réseau électrique, les faisceaux électriques du circuit électrique haute tension demeurent alimentés en énergie et sont parcourus par un courant électrique haute tension, et ce bien que l’organe électrique soit déconnecté, c’est-à-dire partiellement ou complètement détaché du circuit électrique haute tension. Afin de garantir la sécurité de tout technicien, individu ou secouriste intervenant sur le véhicule, il est nécessaire de s’assurer que ces faisceaux électriques reliant le réseau électrique à l’organe électrique ne sont plus alimentés en énergie, particulièrement lorsque l’organe est alimenté en énergie électrique haute tension.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte et a pour but de proposer un organe électrique comprenant un dispositif de détection, plus particulièrement un dispositif de détection du raccordement dudit organe électrique sur le réseau électrique haute tension, le dispositif de détection étant configuré pour émettre un signal représentatif de l’état du raccordement. Additionnellement, la présente invention propose un système électrique comprenant un tel organe électrique, ledit système étant configuré comme un système à boucle d’interverrouillage, c’est-à-dire qu’il est configuré pour interrompre l’alimentation électrique d’un ou plusieurs organes dans l’éventualité où ceux-ci viendraient à être déconnectés. Ainsi, lors d’opération de maintenance ou d’interventions sur un véhicule accidenté, la sécurité des individus est assurée, même en cas d’interaction physique avec l’un des faisceaux électriques d’alimentation.

L’objet de la présente invention concerne ainsi un organe électrique configuré pour être alimenté par un réseau électrique haute tension d’un véhicule automobile, l’organe électrique comprenant au moins un connecteur électrique haute tension apte à recevoir une énergie du réseau électrique. L’organe électrique comprend un dispositif de détection d’un raccordement entre le connecteur électrique et le réseau électrique du véhicule, ledit dispositif de détection générant un signal représentatif de l’état du raccordement et comprenant une première portion d’une boucle conductrice interne à l’organe électrique et passant au moins partiellement par le connecteur électrique. Par exemple, le signal peut être simplement représentatif d’un état « connecté » ou « non connecté » de l’organe électrique.

Il est à noter que, lorsqu’il est intégré dans un système électrique comprenant une pluralité d’organe électriques, l’organe électrique de la présente invention sera référencé en tant que « premier organe électrique ».

Dans la présente invention, deux circuits électriques coexistent. Un premier circuit électrique est constitutif d’un réseau électrique haute tension, ledit réseau présentant une tension supérieure ou égale à 50V. Un tel circuit est connecté à des organes électriques ou composants électriques nécessitant d’importantes puissances pour fonctionner, par exemple un moteur électrique de mise en mouvement du véhicule ou des dispositifs de chauffage de l’habitacle de ce véhicule. Un deuxième circuit peut être constitutif d’un réseau électrique basse tension, générant une tension de l’ordre de 12V ou 24V.

L’organe électrique de la présente invention est alimenté par le réseau électrique haute tension. Il comprend au moins un connecteur électrique et un dispositif de détection évaluant l’état du raccordement électrique de l’organe électrique avec le réseau électrique haute tension. L’organe électrique, et plus particulièrement le dispositif de détection, est intégré au sein d’un système à boucle d’interverrouillage comprenant également des composants externes à l’organe électrique. La boucle d’interverrouillage peut comprendre une unité centrale configurée pour commander l’alimentation des différents organes électriques.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de détection comprend au moins un générateur de signal et un microcontrôleur, ledit générateur de signal générant un signal électrique sur la boucle conductrice ainsi que vers le microcontrôleur. Additionnellement, le dispositif de détection comprend la première portion de la boucle conductrice locale, laquelle est partiellement disposée dans le connecteur électrique de l’organe électrique.

Selon une caractéristique de l’invention, le connecteur électrique comprend au moins deux paires de cosses, une première paire de cosses est raccordée électriquement à la première portion de la boucle conductrice, tandis qu’une seconde paire de cosses est raccordée électriquement au réseau électrique haute tension et permet d’assurer l’alimentation électrique de l’organe électrique.

Dans la présente invention, la boucle conductrice peut être divisée au moins en une première portion et une deuxième portion, chacune étant disposée dans un composant distinct du raccordement électrique de l’organe électrique. Ainsi, la première portion de la boucle conductrice est intégrée dans le connecteur électrique de l’organe électrique et est délimitée au niveau de ses extrémités par les cosses de la première paire de cosses. Lorsque l’organe électrique n’est pas rattaché au réseau électrique haute tension, la boucle conductrice ne comprend que la première portion et elle demeure ouverte.

Le connecteur électrique est configuré pour coopérer avec une fiche, externe à l’organe électrique, présentant une forme complémentaire à celle du connecteur électrique. Par exemple, le connecteur peut adopter la forme d’un élément de connexion électrique mâle tandis que la fiche adopte celle d’un élément de connexion électrique femelle, et inversement. La fiche comprend la deuxième portion de la boucle conductrice, consistant par exemple en un moyen de raccordement tel qu’un élément électriquement conducteur ou un fil de raccordement. Lorsque le connecteur électrique est branché sur la fiche, l’organe électrique est raccordé au réseau haute tension et alimenté en énergie. De par le raccordement du connecteur électrique sur la fiche, et donc la coopération entre la première portion de la boucle conductrice et le moyen de raccordement, la boucle conductrice est fermée. Les détails de la fiche ainsi que de son interaction avec le connecteur électrique seront davantage abordés ci-après.

Le générateur de signal est configuré pour émettre un signal, par exemple périodiquement, ledit signal permettant d’évaluer l’état du raccordement de l’organe électrique sur le réseau électrique haute tension.

Le signal émis est un signal analogique. Ce signal est acheminé jusqu’à une dérivation reliée d’une part au microcontrôleur, et d’autre part à une cosse de la première paire de cosses. Ce signal est ainsi convoyé concomitamment vers la boucle conductrice et vers le microcontrôleur. La première paire de cosses étant électriquement rattachée à la boucle conductrice, lorsque cette dernière est fermée, et donc que l’organe électrique est connecté au réseau électrique haute tension, le signal peut circuler sur l’ensemble de la boucle conductrice, c’est-à-dire sur la première portion de la boucle conductrice et le moyen de raccordement, compris dans la fiche.

Selon une caractéristique de la présente invention, le générateur de signal est alimenté par le réseau électrique basse tension, distinct du réseau électrique haute tension. Alternativement, le générateur de signal peut être rattaché à un transformateur, ce dernier étant alors alimenté par le réseau électrique haute tension et délivre une énergie électrique basse tension, par exemple de l’ordre de 12V ou 24V, au générateur de signal.

Selon une caractéristique de l’invention, le générateur de signal alimente le microcontrôleur en énergie électrique basse tension.

Également, selon une caractéristique de l’invention, le microcontrôleur contrôle le signal par l’intermédiaire du générateur de signal.

Ainsi, le générateur de signal et le microcontrôleur présentent trois types d’interactions interdépendantes : le générateur de signal alimente le microcontrôleur en énergie basse tension, le générateur de signal émet, tel que précédemment exposé, le signal vers le microcontrôleur, et enfin, le microcontrôleur contrôle le signal par l’intermédiaire du générateur de signal. Par exemple, le microcontrôleur peut être configuré pour commander l’amplitude ou la périodicité du signal.

Selon une caractéristique de l’invention, le microcontrôleur comprend un comparateur de tension configuré pour comparer le signal reçu directement du générateur de signal, appelé signal de référence, avec le signal parcourant la boucle conductrice, appelé signal sortant. Le signal de référence est un signal identique au signal entrant dans la boucle conductrice, sa comparaison avec le signal sortant de la boucle conductrice permet d’évaluer l’état du raccordement de l’organe électrique au réseau électrique haute tension.

En effet, lorsque l’organe électrique est connecté et la boucle conductrice est fermée, le signal généré par le générateur de signal est acheminé vers une première cosse de la première paire de cosses, passe à travers le moyen de raccordement, ménagé dans la fiche et rattachant les deux extrémités de la première portion de la boucle conductrice, puis le signal passe à travers la deuxième cosse de la première paire de cosses avant de circuler dans la première portion de la boucle conductrice jusqu’au comparateur de signal. Le comparateur de signal compare alors ce signal sortant au signal de référence. Si le signal sortant et le signal de référence sont égaux, l’état du circuit est, par exemple, jugé « connecté » par le microcontrôleur, l’organe électrique est électriquement raccordé au réseau électrique haute tension et aucun problème susceptible d’affecter la boucle conductrice n’est constaté.

Lorsque l’organe électrique est déconnecté, la boucle conductrice est ouverte. Le signal ne peut être acheminé sur l’ensemble de la boucle conductrice, et plus particulièrement il ne peut passer à travers le moyen de raccordement et donc être convoyé vers la deuxième cosse de la première paire de cosses, puis le long de la première portion de la boucle conductrice jusqu’au comparateur. En cas d’interruption du raccordement de l’organe électrique, le signal sortant qui était mesuré est ramené à une valeur nulle. Ce signal sortant diffère alors du signal entrant et le microcontrôleur constate, par exemple, un état « non connecté » de l’organe électrique.

Le microcontrôleur du dispositif de détection est configuré pour transmettre un signal comparatif, représentatif de l’état du raccordement, vers un bus de communication numérique. Le bus de communication numérique peut, par exemple, consister en un réseau d’interconnexion LIN. Le bus de communication numérique convertit le signal analogique reçu, c’est-à-dire le signal comparatif, en une trame de données numériques, lesquelles sont transmises à des composants externes à l’organe électrique, par exemple à l’unité centrale, qui pourra commander ou interrompre l’alimentation électrique haute tension de l’organe électrique concerné par le défaut.

Au-delà de la déconnexion physique de l’organe électrique du réseau électrique haute tension, d’autres évènements sont susceptibles d’engendrer une dissemblance du signal sortant par rapport au signal de référence. C’est par exemple le cas d’un défaut affectant le générateur de signal ou d’un défaut affectant le microcontrôleur ou le comparateur, c’est-à-dire le récepteur du signal. Également, on peut constater une telle dissemblance du signal sortant en présence d’un court-circuit entre la boucle conductrice et l’alimentation basse tension, ou entre la boucle conductrice et la masse. Le dispositif de détection selon l’invention est configuré pour détecter ces dissemblances.

La présente invention consiste également en un ensemble d’un organe électrique et d’un faisceau électrique configuré pour transporter une énergie électrique haute tension, le faisceau électrique comprenant une fiche raccordée au connecteur électrique et la boucle conductrice étant fermée par la fiche. La fiche est équipée de manière à comprendre un moyen de raccordement de la première cosse de la première paire de cosses à la deuxième cosse de la première paire de cosses. Ce moyen de raccordement constitue la deuxième portion de la boucle conductrice et consiste en un élément électriquement conducteur.

Selon une caractéristique de l’invention, la fiche comprend au moins un fil de raccordement compris dans la boucle conductrice et disposé entre la première cosse et la deuxième cosse de la première paire de cosses. Le fil de raccordement, ou plus généralement le moyen de raccordement, ferme de ce fait la boucle conductrice de manière à permettre la transmission du signal sur la boucle conductrice.

Enfin, la présente invention comprend un système électrique d’un véhicule automobile. Le système électrique comprenant le réseau électrique haute tension, au moins deux organes électriques et une unité centrale contrôlant l’alimentation électrique des organes électriques. Le système électrique est caractérisé en ce qu’au moins un premier organe électrique est configuré tel que précédemment exposé.

L’unité centrale du système électrique agit comme un organe de commande du système à boucle d’interverrouillage. Selon une caractéristique de l’invention, l’unité centrale est configurée pour recevoir la trame de données issue du dispositif de détection d’un et/ou de l’autre des organes électriques, et contrôle l’alimentation électrique de l’un et/ou de l’autre des organes électriques connectés au réseau électrique haute tension.

Notamment, selon une caractéristique de l’invention, l’unité centrale peut être configurée pour interrompre l’alimentation de l’un et/ou l’autre des organes électriques connectés au réseau électrique haute tension suite à la réception d’une trame de données de valeur spécifique émise par le dispositif de détection de l’un ou l’autre des organes électriques. La trame de donnée peut, par exemple, être simplement représentative de l’état « connecté » ou « non connecté » de l’organe électrique, mais elle peut, additionnellement, être représentative de tout autre défaut rattaché à un ou plusieurs composants du dispositif de détection, tels que le générateur de signal ou le microcontrôleur. L’unité centrale est alors configurée pour commander l’ouverture ou la fermeture d’une pluralité d’interrupteurs, chacun de ces interrupteurs étant disposé en série d’au moins un organe électrique distinct. L’unité centrale est ainsi pré-calibrée pour associer une action à une valeur de la trame de données numériques, cette action pouvant, par exemple, consister en l’interruption de l’alimentation électrique haute tension de l’un et/ou de l’autre des organes électriques du système.

Particulièrement, l’organe électrique tel que précédemment exposé, peut être un dispositif de chauffage électrique d’un véhicule automobile, ledit dispositif de chauffage électrique comprenant, par exemple, au moins deux éléments chauffants s’étendant au sein d’une chambre délimitée par un boitier. Typiquement, les éléments chauffants consistent en des moyens électriques de chauffe, par exemple une ou plusieurs résistances chauffantes. Particulièrement, au moins un des éléments chauffants peut présenter une forme hélicoïdale. Dans un tel dispositif de chauffage électrique, le boitier est équipé d’au moins un connecteur électrique, permettant le raccordement du dispositif de chauffage électrique au réseau électrique haute tension et intégrant, partiellement, un dispositif de détection de son raccordement.

Il est entendu que l’ensemble des caractéristiques et configurations précédemment ne sont en rien limitatives. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels :

La figure 1 est une représentation schématique des rattachements électrique du système électrique d’un véhicule automobile comprenant au moins un organe électrique équipé d’un dispositif de détection de l’état de raccordement dudit organe électrique ;

La figure 2 est une représentation schématique d’un organe électrique comprenant le dispositif de détection, et plus particulièrement de la coopération entre le connecteur électrique comprenant partiellement ledit dispositif de détection et une fiche ;

Il est tout d’abord à noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.

La figure 1 représente un système électrique 1 d’un véhicule automobile, lequel comprend d’une part un circuit haute tension raccordé à un réseau électrique haute tension 2, et d’autre part un circuit basse tension, raccordé à un réseau électrique basse tension 3 dans lequel circule un courant de l’ordre de 12V.

Le réseau électrique haute tension 2 est alimenté par au moins une source d’alimentation 4, telle qu’une batterie haute tension. Additionnellement, d’autres entités peuvent être amenées à fournir de l’énergie au circuit haute tension. Pour des raisons de clarté, on limitera la présente représentation à la présence d’une unique source d’alimentation 4 haute tension. Le circuit haute tension comprend une unité centrale 5, consistant par exemple en un calculateur, l’unité centrale 5 étant configurée pour commander une pluralité d’interrupteurs 6.

Chacun des interrupteurs 6 est monté en série avec un organe électrique 7, 8, 9 ou un composant électrique du circuit haute tension de sorte que l’unité centrale 5 peut aussi bien commander l’interruption de l’alimentation au niveau d’un organe électrique spécifique que sur l’ensemble des organes électriques 7, 8, 9. Le système électrique 1 tel qu’illustré comprend un premier organe électrique 7, un deuxième organe électrique 8 et un troisième organe électrique 9. Particulièrement, le premier organe électrique 7, schématiquement représenté sur la figure 2, est configuré de manière à comprendre un dispositif de détection 10 du raccordement du premier organe électrique 7 sur le réseau électrique haute tension 2.

Le système électrique 1 peut être configuré pour comprendre davantage d’organes électriques. Similairement, le système électrique 1 peut être configuré pour qu’une pluralité d’organes électriques adoptent une configuration similaire à celle du premier organe électrique 7 et soient équipés de dispositifs de détection 10 du raccordement.

Le raccordement peut être défini comme étant la connexion du premier organe électrique 7 sur le réseau électrique haute tension 2 de sorte que le premier organe électrique est alimenté en énergie haute tension. Le raccordement se fait au niveau d’un connecteur électrique 11 de l’organe électrique considéré, ici le premier organe électrique 7. Un faisceau électrique 12 du circuit électrique haute tension, configuré pour assurer l’acheminement du courant depuis la source d’alimentation 4 jusqu’au premier organe électrique 7, comprend, au niveau d’une extrémité, une fiche 13, davantage détaillée sur la figure 2. La fiche 13 est configurée de manière à coopérer avec le connecteur électrique 11 du premier organe électrique 7, assurant ainsi son raccordement électrique. Le connecteur électrique 11 est, par exemple, disposé au niveau d’une paroi d’un boitier 27 du premier organe électrique 7 et forme, avec la fiche 13, un ensemble 115.

Le premier organe électrique 7 comprend le connecteur électrique 11 et le dispositif de détection 10 du raccordement du premier organe électrique 7, le dispositif de détection 10 étant partiellement disposé dans le connecteur électrique 11. Le dispositif de détection 10 est lui-même composé d’un générateur de signal 14 et d’un récepteur de signal, le récepteur de signal étant, dans l’exemple illustré, un microcontrôleur 15. Tel qu’illustré sur la figure 1 et la figure 2, les différents éléments composant le dispositif de détection 10 sont disposé à l’intérieur du boitier 27 du premier organe électrique 7.

Afin d’évaluer l’état du raccordement de l’ensemble 115 formé notamment par le connecteur électrique 11 et la fiche 13, le connecteur électrique 11 comme la fiche 13 adoptent une configuration particulière. Le connecteur électrique 11 comprend ainsi deux paires de cosses, une première paire de cosses 16 étant raccordée électriquement à une première portion 17 d’une boucle conductrice 30, tandis qu’une seconde paire de cosses 18 est raccordée électriquement au réseau électrique haute tension 2 et alimente le premier organe électrique 7 en énergie haute tension. Le dispositif de détection 10 est intégré au sein d’une boucle conductrice 30 s’étendant en partie dans le premier organe électrique 7 et en partie dans la fiche 13. Ce dispositif de détection10 est apte à évaluer l’état du raccordement, par exemple « connecté » ou « non connecté », du premier organe électrique 7 sur le réseau électrique haute tension 2, spécifiquement au niveau du connecteur électrique 11 du premier organe électrique 7.

On entend par « connecté », un état où le premier organe électrique 7 est raccordé au réseau électrique haute tension 2, le connecteur électrique 11 est branché sur la fiche 13. Le courant électrique circulant dans le faisceau électrique 12, traverse la seconde paire de cosses 18 et est distribué aux composants consommateurs 29 d’énergie haute tension, par exemple des éléments chauffants d’un dispositif de chauffage électrique. Le premier organe électrique 7 est alors alimenté en énergie. On entend par « non connecté », un état ou le premier organe électrique 7 n’est pas rattaché au réseau électrique haute tension 2, l’énergie haute tension circule au sein du faisceau électrique 12 mais elle n’est pas transmise aux composants consommateurs 29, situés dans le premier organe électrique 7, et aucune énergie haute tension ne parcourt le premier organe électrique 7.

La boucle conductrice 30 comprend le dispositif de détection 10 et l’ensemble 115, formé par le connecteur électrique 11 et la fiche 13, tous deux schématiquement représentés dans la figure 2. Cette boucle conductrice peut être divisée en deux portions, la première portion 17 et un moyen de raccordement 21, formant une deuxième portion 31. La première portion 17 de la boucle conductrice consiste en un ensemble de raccordements de la boucle conductrice intégrée au sein du premier organe électrique 7 et délimitée, au niveau de deux extrémités, par une première cosse 19 et une deuxième cosse 20 de la première paire de cosses 16. Le moyen de raccordement 21, formant la deuxième portion 31 de la boucle conductrice 30, est intégré au sein de la fiche 13, de sorte que lorsque le premier organe électrique 7 est connecté, et donc que le connecteur électrique 11 coopère avec la fiche 13, le moyen de raccordement 21 situé dans la fiche 13 vient joindre les deux extrémités de la première portion 17 de la boucle conductrice 30 et la ferme.

La coopération s’effectuant entre le connecteur électrique 11 et la fiche 13 peut particulièrement être observée dans la figure 2. Dans l’exemple illustré le connecteur électrique 11 adopte la forme d’un élément de connexion électrique mâle tandis que la fiche 13 adopte celle d’un élément de connexion électrique femelle. La configuration inverse est néanmoins envisageable.

Afin d’évaluer l’état du raccordement du premier organe électrique 7, le dispositif de détection 10 peut, par exemple, être calibré pour détecter deux états : « connecté » ou « non connecté ». A cette fin, le dispositif de détection 10 doit donc évaluer et distinguer si le connecteur électrique 11 est raccordé à la fiche 13, et la boucle conductrice est fermée, ou si au contraire le connecteur électrique 11 et la fiche 13 sont séparés, et la boucle conductrice est ouverte.

Au sein du premier organe électrique 7, le dispositif de détection 10 est ménagé dans un circuit distinct du circuit haute tension. Le dispositif de détection 10 est ainsi alimenté en énergie basse tension par le réseau électrique basse tension 3. Plus spécifiquement, le dispositif de détection 10 est raccordé au réseau électrique basse tension 3 par deux fils alimentant le générateur de signal 14 en énergie basse tension.

Le dispositif de détection 10 comprend une liaison 22, reliant le générateur de signal 14 au microcontrôleur 15, d’une part, et à la première cosse 19 de la première paire de cosses 16 d’autre part. Ainsi, lorsque le générateur de signal 14 émet un signal, celui-ci est simultanément acheminé jusqu’au microcontrôleur 15 et jusqu’à la première cosse 19 de la première paire de cosses 16. La liaison s’étendant depuis le générateur de signal 14 jusqu’à la première cosse 19 de la première paire de cosses 16 constitue un premier segment 171 de la première portion 17 de la boucle conductrice. Le signal parvenant au niveau de la première cosse 19 est qualifié de « signal entrant ». Ce signal entrant est égal au signal émit en direction du microcontrôleur 15, appelé « signal de référence ».

Lorsque le premier organe électrique 7 est « connecté », tel que représenté dans les figure 1 et figure 2, le signal est ainsi convoyé à travers le premier segment 171 puis vers la première cosse 19, il se propage ensuite le long de la boucle conductrice, et plus particulièrement à travers le moyen de raccordement 21 situé dans la fiche 13, puis dans la deuxième cosse 20 de la première paire de cosses 16, avant de progresser le long de la première portion 17 de la boucle conductrice, située dans le premier organe électrique 7.

Le générateur de signal 14 comprend également des connexions additionnelles, une première connexion 23 s’étendant depuis le générateur de signal 14 vers le microcontrôleur 15 et une deuxième connexion 24 s’étendant depuis le microcontrôleur 15 vers le générateur de signal 14. La première connexion 23 permet au générateur de signal 14 de transmettre de l’énergie basse tension au microcontrôleur 15, le connectant ainsi au réseau électrique basse tension 3, tandis que la deuxième connexion 24 permet au microcontrôleur 15 de commander le générateur de signal 14, et ainsi, de contrôler certaines de ses caractéristiques, tel que la périodicité ou la puissance du signal.

Le générateur de signal 14 et le microcontrôleur 15 sont ainsi raccordés au moyen de trois connexions distinctes : la liaison 22, transmettant le signal, la première connexion 23, permettant l’alimentation du microcontrôleur 15, et la deuxième connexion 24, impliquée dans la commande du générateur de signal 14.

Le microcontrôleur 15 comprend un comparateur 25 de tension, lequel est rattaché à l’extrémité de la liaison 22 dirigée vers le microcontrôleur 15 ainsi qu’à un deuxième segment 172 de la première portion 17 de la boucle conductrice, s’étendant entre la deuxième cosse 20 de la première paire de cosses 16 et le microcontrôleur 15. Le comparateur 25 va ainsi comparer deux signaux : un signal qualifié de « signal sortant » avec un signal dit « signal de référence ». Le signal sortant correspond au signal mesuré après la deuxième cosse 20 de la première paire de cosses 16, au niveau d’une extrémité de la première portion 17 de la boucle conductrice raccordée au microcontrôleur 15. Le signal de référence est égal au signal tel qu’émit par le générateur de signal 14, avant qu’il n’ait parcouru l’intégralité de la boucle conductrice.

La comparaison du signal sortant avec le signal de référence permet de diagnostiquer la présence d’un défaut existant au sein de la boucle conductrice, c’est-à-dire soit au niveau du premier segment 171 ou du deuxième segment 172 formant la première portion 17 de la boucle conductrice, située dans le premier organe électrique 7, soit dans le moyen de raccordement 21 compris dans la fiche 13.

Au moins deux résultats distincts peuvent être attendus : soit le signal sortant est égal au signal de référence, et donc au signal entrant, soit le signal sortant diffère du signal de référence. Dans le premier cas, le signal est acheminé depuis le générateur de signal 14 jusqu’au microcontrôleur 15, en passant successivement par le premier segment 171, par le moyen de raccordement 21 et le deuxième segment 172, c’est-à-dire l’intégralité de la boucle conductrice, sans être altéré. C’est le résultat observé lorsque le premier organe électrique 7 est électriquement raccordé au réseau électrique haute tension 2 et que la fiche 13 est « connectée » au connecteur électrique 11 de manière à fermer la boucle conductrice. Le microcontrôleur 15 constate alors l’égalité entre le signal sortant et le signal de référence.

Lorsque le signal sortant et le signal de référence diffère, plusieurs évènements peuvent justifier de l’altération du signal. Tout d’abord, lorsque le premier organe électrique 7 est déconnecté, le moyen de raccordement 21, intégré dans la fiche 13, ne réalise pas le raccord entre la première cosse 19 et la deuxième cosse 20 de la première paire de cosses 16. La boucle conductrice est alors ouverte et le signal ne peut être acheminé sur l’ensemble de la boucle conductrice, plus particulièrement sur le deuxième segment 172 de la première portion de la boucle conductrice. Suite à l’interruption, volontaire ou non, du raccordement du premier organe électrique 7, le signal sortant mesuré va ainsi être ramené à une valeur nulle. Ce signal sortant diffère alors du signal entrant et le microcontrôleur 15 va constater une telle différence.

Similairement, une différence peut être observée entre le signal sortant et le signal de référence en présence d’un défaut affectant le générateur de signal 14 ou d’un défaut affectant le ou les éléments récepteurs du signal, c’est-à-dire le microcontrôleur 15 ou le comparateur 25. Également, une différence de signal peut être constatée en présence d’un court-circuit entre la boucle conductrice et l’alimentation basse tension, ou entre la boucle conductrice et une masse de l’organe électrique.

Le microcontrôleur 15 du dispositif de détection 10 est configuré pour émettre un signal correspondant au comparatif du signal sortant et du signal de référence vers un bus de communication numérique 26, ce signal comparatif étant représentatif de l’état du raccordement ou plus généralement représentatif de l’état de la boucle conductrice passant par le connecteur électrique 11 et la fiche 13.

La différence de signal constatée est plus ou moins spécifique à chaque évènement affectant la boucle conductrice, de sorte qu’il est possible de calibrer le bus de communication numérique 26, recevant le signal comparatif, pour qu’ils adaptent sa réponse soit à un simple diagnostic « connecté »/« non connecté », soit à un plus grand panel de défauts, tels que des défauts affectant l’un des composant de la boucle conductrice. En effet, le bus de communication numérique 26 convertit le signal analogique reçu, ou signal comparatif, en une trame de données numériques, lesquelles sont transmises à l’unité centrale 5, externe au premier organe 7 mais comprise dans le système électrique 1. Le bus de communication numérique 26 est au préalable calibré pour attribuer à chaque signal comparatif, reçu du microcontrôleur 15, une trame de donnée décrivant le statut ou l’état du premier organe électrique 7. Par exemple, le bus de communication numérique 26 peut émettre un simple signal signifiant l’état « connecté » ou « non connecté » ou, tel que précédemment exposé, être calibré pour émettre des trames de données comprenant des données plus spécifiques détaillant des statuts relatifs aux différents défauts pouvant affecter le dispositif de détection et/ou la boucle conductrice.

Dans l’exemple illustré, lorsque le premier organe électrique 7 est connecté et que le dispositif de détection 10, ainsi que la boucle conductrice ne présentent pas de défaut, le signal sortant et le signal de référence, reçus par le comparateur 25 du microcontrôleur 15, sont identiques. Le microcontrôleur 15 communique un signal représentatif de ce comparatif au bus de communication numérique 26, lequel convertit le signal en une trame de donnée plus ou moins complexe selon le calibrage du bus de communication numérique 26. La trame de donnée est alors transmise à l’unité centrale 5, laquelle commande la fermeture de l’interrupteur 6 pour alimenter électriquement le premier organe électrique 7. Dans la présente invention, l’unité centrale 5 est configurée pour commander l’ouverture de l’interrupteur 6 suite à la réception d’une trame de donnée représentative d’un état « non connecté » du premier organe électrique 7. Ainsi, l’alimentation électrique est interrompue au niveau du premier organe électrique 7 ainsi que dans tout faisceau électrique 12 raccordant le premier organe électrique 7 au réseau électrique haute tension 2, et un individu peut intervenir, de manière sécurisée, au niveau du premier organe électrique 7.

On comprend à la lecture de ce qui précède que la présente invention propose un organe électrique équipé d’un dispositif de détection du raccordement dudit organe électrique à un réseau électrique haute tension. La présente invention propose également un système électrique comprenant au moins un exemplaire dudit organe électrique. Ce système électrique est notamment destiné à assurer la sécurité d’un individu, technicien ou intervenant sur un véhicule accidenté, amené à entrer en contact avec un organe électrique dudit système électrique en permettant une interruption automatique de l’alimentation de l’organe électrique dès lors qu’un défaut est constaté au niveau de son raccordement sur le réseau électrique haute tension.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, la source d’alimentation électrique, le type de bus de communication numérique ou encore de connecteur électrique pourront être modifiés sans nuire à l’invention, dans la mesure où le système électrique, l’organe électrique et le dispositif de détection remplissent, in fine, les mêmes fonctionnalités que celles décrites dans ce document.

Claims (10)

1. Organe électrique (7) configuré pour être alimenté par un réseau électrique haute tension (2) d’un véhicule automobile, l’organe électrique (7) comprenant au moins un connecteur électrique (11) haute tension apte à recevoir une énergie du réseau électrique (2), caractérisé en ce que l’organe électrique (7) comprend un dispositif de détection (10) d’un raccordement entre le connecteur électrique (11) et le réseau électrique haute tension (2) du véhicule, ledit dispositif de détection (10) générant un signal représentatif de l’état du raccordement et comprenant une première portion (17) d’une boucle conductrice (30), la première portion (17) de la boucle conductrice (30) étant interne à l’organe électrique et passant au moins partiellement par le connecteur électrique (11).
2. Organe électrique (7) selon la revendication 1, dans lequel le connecteur électrique (11) comprend au moins deux paires de cosses, une première paire de cosses (16) étant raccordée électriquement à la première portion (17) de la boucle conductrice (30), et une seconde paire de cosses (18) raccordée électriquement au réseau électrique haute tension (2).
3. Organe électrique (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de détection (10) comprend au moins un générateur de signal (14) et un microcontrôleur (15), ledit générateur de signal (14) générant un signal sur la boucle conductrice (30) ainsi que vers le microcontrôleur (15).
4. Organe électrique (7) selon la revendication 3, dans lequel le microcontrôleur (15) contrôle le signal par l’intermédiaire du générateur de signal (14).
5. Organe électrique (7) l’une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel le microcontrôleur (15) comprend un comparateur (25) de tension qui compare le signal reçu directement du générateur de signal (14), appelé signal de référence, avec le signal parcourant la boucle conductrice (30), appelé signal sortant.
6. Ensemble (115) d’un organe électrique (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes et d’un faisceau électrique (12) configuré pour transporter l’énergie électrique haute tension, le faisceau électrique (12) comprenant une fiche (13) raccordée au connecteur électrique (11) et la boucle conductrice (30) étant fermée par la fiche (13).
7. Ensemble (115) selon la revendication précédente combinée à la revendication 2, dans lequel la fiche (13) comprend au moins un fil de raccordement (21) constitutif de la boucle conductrice (30) et disposé entre une première cosse (19) et une deuxième cosse (20) de la première paire de cosses (16).
8. Système électrique (1) d’un véhicule automobile comprenant un réseau électrique haute tension (2), au moins deux organes électriques (7, 8, 9) et une unité centrale (5) contrôlant l’alimentation électrique des organes électriques (7, 8, 9), au moins un premier organe électrique (7) étant configuré selon l’une quelconque de revendications 1 à 5.
9. Système électrique (1) d’un véhicule automobile selon la revendication précédente dans lequel l’unité centrale (5) reçoit une trame de données issue du dispositif de détection (10) d’un et/ou de l’autre des organes électriques (7, 8, 9), et contrôle l’alimentation électrique de l’un et/ou de l’autre des organes électriques (7, 8, 9) connectés au réseau électrique haute tension (2), en fonction de ladite trame de données.
10. Système électrique (1) d’un véhicule automobile, dans lequel au moins un organe électrique (7, 8, 9), configuré selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, est un dispositif de chauffage électrique, ledit dispositif de chauffage électrique comprenant, en particulier, au moins deux éléments chauffants.