FR3108571A1 - Secure electrical system for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Système électrique sécurisé pour véhicule automobile Système électrique (10) basse tension pour un véhicule (1) automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un premier réseau électrique (11) et un deuxième réseau électrique (12), le premier réseau électrique comprenant un premier moyen de stockage d'énergie (14), le deuxième réseau électrique comprenant un deuxième moyen de stockage d'énergie (17) et étant destiné à être positionné à l'intérieur d'une zone sécurisée (2) d'un véhicule automobile, le système électrique comprenant un moyen de liaison (20) reliant le premier réseau électrique au deuxième réseau électrique, le moyen de liaison étant pourvu d'un interrupteur (21) apte à s'ouvrir automatiquement lorsqu'une collision avec le véhicule est détectée. Figure pour l’abrégé : figure 3Secure electrical system for a motor vehicle Low voltage electrical system (10) for a motor vehicle (1), characterized in that it comprises a first electrical network (11) and a second electrical network (12), the first electrical network comprising a first energy storage means (14), the second electrical network comprising a second energy storage means (17) and being intended to be positioned inside a secure area (2) of a motor vehicle , the electrical system comprising a connection means (20) connecting the first electrical network to the second electrical network, the connection means being provided with a switch (21) capable of opening automatically when a collision with the vehicle is detected . Figure for the abstract: Figure 3
Description
Domaine Technique de l'inventionTechnical field of the invention
L’invention concerne un système électrique basse tension pour véhicule automobile, le système électrique comprenant deux réseaux électriques. L’invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant un tel système électrique. L’invention porte encore sur un procédé d'utilisation d'un tel système électrique et/ou d'un tel véhicule automobile.The invention relates to a low voltage electrical system for a motor vehicle, the electrical system comprising two electrical networks. The invention also relates to a motor vehicle comprising such an electrical system. The invention also relates to a method of using such an electrical system and / or such a motor vehicle.
Etat de la technique antérieureState of the prior art
Les véhicules automobiles embarquent toujours davantage de fonctions ou équipements nécessitant une alimentation en courant électrique basse tension. Ces équipements peuvent être par exemple des équipements de confort ou des équipements de sécurité. Pour alimenter ces équipements en énergie électrique, les véhicules automobiles connus de l'état de la technique comprennent un système électrique pourvu d'un producteur d’énergie électrique tel qu'un alternateur et/ou un convertisseur DC-DC, d'une batterie et d'un réseau électrique reliant ces différents équipements.Motor vehicles are carrying more and more functions or equipment requiring a low voltage electric current supply. This equipment can be, for example, comfort equipment or safety equipment. To supply this equipment with electrical energy, the motor vehicles known from the state of the art comprise an electrical system provided with an electrical energy producer such as an alternator and / or a DC-DC converter, a battery and an electrical network connecting these different equipment.
Toutefois, en cas d'accident la batterie et/ou le réseau électrique peuvent être endommagés. Les différents équipements ne sont plus alimentés en énergie et ne sont donc plus opérationnels. Par exemple, si le véhicule est équipé d'un moyen d'ouverture/fermeture centralisée des portes, il peut devenir impossible d'ouvrir les portes du véhicule. Les différents feux du véhicule ne peuvent plus s'allumer et le véhicule est ainsi moins bien vu ce qui crée un risque de sur-accident. Des fonctions d'appel téléphonique du véhicule, notamment des fonctions d'appel d'urgence peuvent également devenir inopérantes.However, in the event of an accident the battery and / or the electrical network may be damaged. The various pieces of equipment are no longer supplied with energy and are therefore no longer operational. For example, if the vehicle is equipped with a means of centralized opening / closing of the doors, it may become impossible to open the doors of the vehicle. The various vehicle lights can no longer come on and the vehicle is thus seen less clearly, which creates a risk of a further accident. Telephone call functions of the vehicle, in particular emergency call functions, may also become inoperative.
Par ailleurs, un système électrique de véhicule doit être sûr. Il doit permettre d'éviter tout dysfonctionnement électrique pouvant conduire à un risque thermique électrique au sein du véhicule.In addition, a vehicle electrical system must be safe. It must make it possible to avoid any electrical malfunction that could lead to an electrical thermal risk within the vehicle.
Présentation de l'inventionPresentation of the invention
Le but de l’invention est de fournir un système électrique pour véhicule automobile et un procédé d'utilisation d'un tel système électrique remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les systèmes électriques et procédés d'utilisation connus de l’art antérieur.The aim of the invention is to provide an electrical system for a motor vehicle and a method of using such an electrical system overcoming the above drawbacks and improving the electrical systems and methods of use known from the prior art.
Plus précisément, un premier objet de l’invention est un système électrique qui permette de garantir le fonctionnement de certains équipements du véhicule suite à une collision du véhicule.More specifically, a first object of the invention is an electrical system which makes it possible to guarantee the operation of certain equipment of the vehicle following a collision with the vehicle.
Un second objet de l’invention est un système électrique qui permette un fonctionnement sécuritaire du véhicule.A second object of the invention is an electrical system which allows safe operation of the vehicle.
L'invention se rapporte à un système électrique basse tension pour un véhicule automobile, le système électrique comprenant un premier réseau électrique et un deuxième réseau électrique, le premier réseau électrique comprenant un premier moyen de stockage d'énergie, le deuxième réseau électrique comprenant un deuxième moyen de stockage d'énergie et étant destiné à être positionné à l'intérieur d'une zone sécurisée d'un véhicule automobile, le système électrique comprenant un moyen de liaison reliant le premier réseau électrique au deuxième réseau électrique, le moyen de liaison étant pourvu d'un interrupteur apte à s'ouvrir automatiquement lorsqu'une collision avec le véhicule est détectée.
The invention relates to a low-voltage electrical system for a motor vehicle, the electrical system comprising a first electrical network and a second electrical network, the first electrical network comprising a first energy storage means, the second electrical network comprising a second energy storage means and being intended to be positioned inside a secure area of a motor vehicle, the electrical system comprising a connection means connecting the first electrical network to the second electrical network, the connection means being provided with a switch capable of opening automatically when a collision with the vehicle is detected.
Le premier réseau électrique peut comprendre un premier moyen de distribution d'un courant électrique destiné à être relié à un premier ensemble d'équipements électriques, le premier moyen de stockage d'énergie étant relié au premier moyen de distribution, et le deuxième réseau électrique peut comprendre un deuxième moyen de distribution d'un courant électrique destiné à être relié à un deuxième ensemble d'équipements électriques, le deuxième moyen de stockage d'énergie étant relié au deuxième moyen de distribution, le premier moyen de distribution étant relié au deuxième moyen de distribution par l'intermédiaire dudit moyen de liaison.
The first electrical network may include a first means for distributing an electrical current intended to be connected to a first set of electrical equipment, the first means for storing energy being connected to the first distribution means, and the second electrical network. may comprise a second means for distributing an electric current intended to be connected to a second set of electrical equipment, the second energy storage means being connected to the second distribution means, the first distribution means being connected to the second distribution means via said connecting means.
Le premier moyen de distribution peut comprendre un moyen de protection électrique du premier ensemble d'équipements électriques, et/ou le deuxième moyen de distribution peut comprendre un moyen de protection électrique du deuxième ensemble d'équipements électriques.
The first distribution means can comprise means of electrical protection of the first set of electrical equipment, and / or the second distribution means can comprise means of electrical protection of the second set of electrical equipment.
Seul le premier réseau électrique peut comprendre un moyen de production d'énergie électrique, le premier moyen de stockage d'énergie et le deuxième moyen de stockage d'énergie étant aptes à être chargés électriquement par le moyen de production d'énergie électrique et/ou par le premier ou deuxième moyen de stockage d'énergie.
Only the first electrical network can comprise means for producing electrical energy, the first means for storing energy and the second means for storing energy being able to be charged electrically by the means for producing electrical energy and / or by the first or second energy storage means.
Le premier moyen de stockage d'énergie peut être apte à produire une tension électrique continue, notamment une tension de 12 volts, et le deuxième moyen de stockage d'énergie peut être apte à produire une tension électrique continue de même valeur que la tension électrique produite par le premier moyen de stockage d'énergie.
The first energy storage means may be able to produce a DC electrical voltage, in particular a voltage of 12 volts, and the second energy storage means may be able to produce a DC electrical voltage of the same value as the electrical voltage. produced by the first energy storage means.
Le deuxième moyen de stockage d'énergie peut avoir une capacité inférieure ou égale à un tiers de la capacité du premier moyen de stockage d'énergie, notamment une capacité inférieure ou égale à un quart de la capacité du premier moyen de stockage d'énergie.
The second energy storage means may have a capacity less than or equal to one third of the capacity of the first energy storage means, in particular a capacity less than or equal to a quarter of the capacity of the first energy storage means. .
L'invention se rapporte également à un véhicule automobile comprenant :
- une zone sécurisée, notamment un habitacle,
- un premier ensemble d'équipements électriques relié au premier réseau électrique,
- un deuxième ensemble d'équipements électriques relié au deuxième réseau électrique, et
- un système électrique tel que décrit précédemment, le deuxième réseau électrique étant positionné à l'intérieur de la zone sécurisée.
The invention also relates to a motor vehicle comprising:
- a secure area, in particular a passenger compartment,
- a first set of electrical equipment connected to the first electrical network,
- a second set of electrical equipment connected to the second electrical network, and
- an electrical system as described above, the second electrical network being positioned inside the secure area.
Le véhicule automobile peut comprendre un détecteur de collision relié audit interrupteur de sorte à ce que l'interrupteur s'ouvre automatiquement lorsqu'une collision avec le véhicule est détectée.
The motor vehicle may include a collision detector connected to said switch so that the switch opens automatically when a collision with the vehicle is detected.
Le deuxième ensemble d'équipements électriques peut comprendre:
- un moyen d'ouverture de portes du véhicule, et/ou
- un moyen d'appel d'urgence, et/ou
- un moyen d'allumage de feux stop du véhicule, et/ou
- un moyen d'allumage de feux clignotants du véhicule.
The second set of electrical equipment can include:
- a means of opening vehicle doors, and / or
- a means of emergency call, and / or
- a means of igniting the vehicle's brake lights, and / or
- a means of igniting the vehicle's flashing lights.
L'invention se rapporte également à un procédé d'utilisation d'un système électrique tel que décrit précédemment et/ou d'un véhicule tel que décrit précédemment, le procédé comprenant :
- une étape de détection d'une collision contre le véhicule, puis
- une étape d'ouverture dudit interrupteur avant un endommagement du premier réseau électrique, puis
- une étape d'activation d'un équipement électrique relié au deuxième réseau électrique.
The invention also relates to a method of using an electrical system as described above and / or a vehicle as described above, the method comprising:
- a step of detecting a collision with the vehicle, then
- a step of opening said switch before damage to the first electrical network, then
- a step of activating an electrical equipment connected to the second electrical network.
Le procédé d'utilisation peut comprendre une étape d'ouverture dudit interrupteur consécutivement à une détection d'une commande de fermeture du véhicule.The method of use may comprise a step of opening said switch following detection of a command to close the vehicle.
Présentation des figuresPresentation of figures
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These objects, characteristics and advantages of the present invention will be explained in detail in the following description of a particular embodiment made without limitation in relation to the accompanying figures, among which:
Description détailléedetailed description
La figure 1 illustre schématiquement un véhicule 1 automobile selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule 1 peut être de toute nature. Notamment, il peut être par exemple un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou un bus. Le véhicule 1 comprend une zone sécurisée 2, c’est-à-dire une zone dont l'intégrité est préservée en cas d'accident. La zone sécurisée 2 peut être une zone du véhicule qui est moins susceptible d'être endommagée à la suite d'un accident du véhicule, en particulier à la suite d'un choc frontal. La zone sécurisée 2 peut comprendre un habitacle du véhicule 1 ou une partie de l'habitacle du véhicule. Un habitacle désigne un volume du véhicule dans lequel les passagers peuvent prendre place. L'habitacle peut être délimité à l'avant du véhicule par un tablier séparant l'habitacle d'un compartiment moteur 3. La zone sécurisée 2 peut également s'étendre jusqu'à l'arrière du véhicule et également englober des feux arrières du véhicule. Le compartiment moteur 3 est un volume, par exemple à l'avant du véhicule, abritant notamment un moteur mais également divers équipements du véhicule tels par exemple un système de direction et un système de freinage.FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle 1 according to one embodiment of the invention. The vehicle 1 can be of any kind. In particular, it may for example be a private vehicle, a utility vehicle, a truck or a bus. The vehicle 1 comprises a secure zone 2, that is to say an area whose integrity is preserved in the event of an accident. The secure zone 2 can be an area of the vehicle which is less susceptible to damage as a result of a vehicle accident, in particular as a result of a frontal impact. The secure zone 2 can comprise a passenger compartment of the vehicle 1 or a part of the passenger compartment of the vehicle. A passenger compartment designates a volume of the vehicle in which passengers can sit. The passenger compartment can be delimited at the front of the vehicle by an apron separating the passenger compartment from an engine compartment 3. The secure zone 2 can also extend to the rear of the vehicle and also include the rear lights of the vehicle. vehicle. The engine compartment 3 is a space, for example at the front of the vehicle, notably housing an engine but also various vehicle equipment such as for example a steering system and a braking system.
Le véhicule 1 comprend un système électrique 10 illustré schématiquement sur la figure 2. Le système électrique 10 comprend un premier réseau électrique 11 et un deuxième réseau électrique 12. Le premier réseau électrique 11 comprend un moyen de production d'énergie électrique 13, un premier moyen de stockage d'énergie 14, un premier moyen de distribution 15 d'un courant électrique et un premier ensemble d'équipements électriques 16. Le deuxième réseau électrique 12 comprend un deuxième moyen de stockage d'énergie 17, un deuxième moyen de distribution 18 d'un courant électrique et un deuxième ensemble d'équipements électriques 19. Le système électrique 10 comprend en outre un moyen de liaison 20 reliant le premier réseau électrique 11 au deuxième réseau électrique 12. En fonctionnement normal, le deuxième ensemble d'équipements 19 peut être alimenté en énergie électrique via le moyen de liaison 20.The vehicle 1 comprises an electrical system 10 illustrated schematically in FIG. 2. The electrical system 10 comprises a first electrical network 11 and a second electrical network 12. The first electrical network 11 comprises a means for producing electrical energy 13, a first energy storage means 14, a first distribution means 15 of an electric current and a first set of electrical equipment 16. The second electrical network 12 comprises a second energy storage means 17, a second distribution means 18 of an electric current and a second set of electrical equipment 19. The electrical system 10 further comprises a connection means 20 connecting the first electrical network 11 to the second electrical network 12. In normal operation, the second set of equipment 19 can be supplied with electrical energy via the connection means 20.
Le moyen de production d'énergie électrique 13 peut être notamment un alternateur apte à coopérer avec un moteur du véhicule 1. L'alternateur peut comprendre par exemple un arbre tournant apte à être entraîné en rotation par le moteur, notamment via une courroie d'alternateur. Ainsi, le moyen de production d'énergie électrique 13 est avantageusement positionné dans le compartiment moteur 3, à proximité directe du moteur.The means for producing electrical energy 13 may in particular be an alternator capable of cooperating with an engine of the vehicle 1. The alternator may for example comprise a rotating shaft capable of being driven in rotation by the engine, in particular via a belt. alternator. Thus, the means for producing electrical energy 13 is advantageously positioned in the engine compartment 3, in direct proximity to the engine.
De manière alternative, et notamment pour des véhicules électriques, le moyen de production 13 peut être un convertisseur de type DC-DC.Alternatively, and in particular for electric vehicles, the production means 13 can be a DC-DC type converter.
Le premier moyen de stockage d'énergie 14 et le deuxième moyen de stockage d'énergie 17 sont des moyens aptes à stocker de l'énergie et à la restituer sous la forme d'un courant électrique. Ils peuvent être des accumulateurs électrochimiques ou batteries. Notamment, ils peuvent être des batteries dites "au plomb" ou encore des batteries de type lithium-ion. Ces deux moyens de stockage d'énergie 14, 17 peuvent comprendre une tension de sortie continue. Le système électrique 10 peut être un système dit "basse tension", par opposition à un système dit "haute tension" servant à alimenter un moteur électrique d'un véhicule électrique. Notamment la tension en sortie des moyens de stockage d'énergie 14, 17 peut être sensiblement égale à 12 volts. En variante, la tension aux bornes de ces moyens de stockage d'énergie pourrait être différente.The first energy storage means 14 and the second energy storage means 17 are means capable of storing energy and of restoring it in the form of an electric current. They can be electrochemical accumulators or batteries. In particular, they can be so-called "lead" batteries or even lithium-ion type batteries. These two energy storage means 14, 17 can comprise a DC output voltage. The electrical system 10 may be a so-called "low voltage" system, as opposed to a so-called "high voltage" system serving to power an electric motor of an electric vehicle. In particular, the voltage at the output of the energy storage means 14, 17 can be substantially equal to 12 volts. As a variant, the voltage at the terminals of these energy storage means could be different.
Le premier moyen de distribution 15 est un moyen apte à distribuer du courant électrique issu du moyen de production d'énergie électrique 13 et/ou du premier moyen de stockage d'énergie 14 vers le premier ensemble d'équipements électriques 16. Le premier moyen de distribution 15 est donc relié directement, notamment par des fils électriques, au moyen de production d'énergie électrique 13, au premier moyen de stockage d'énergie 14 et au premier ensemble d'équipements électriques 16. Le premier moyen de distribution 15 comprend avantageusement un moyen de protection électrique du premier ensemble d'équipements électriques 16, par exemple sous la forme d'interrupteurs et/ou de fusibles. Le premier moyen de distribution peut se présenter par exemple sous la forme d'une ou plusieurs boites de protection et de distribution.The first distribution means 15 is a means suitable for distributing electric current coming from the means for producing electric energy 13 and / or from the first means for storing energy 14 to the first set of electrical equipment 16. The first means distribution 15 is therefore connected directly, in particular by electric wires, to the means for producing electrical energy 13, to the first energy storage means 14 and to the first set of electrical equipment 16. The first distribution means 15 comprises advantageously a means of electrical protection of the first set of electrical equipment 16, for example in the form of switches and / or fuses. The first distribution means may for example be in the form of one or more protection and distribution boxes.
De même, le deuxième moyen de distribution 18 est un moyen apte à distribuer du courant électrique issu du deuxième moyen de stockage d'énergie 17 vers le deuxième ensemble d'équipements électriques 19. Le deuxième moyen de distribution 18 est donc relié directement, notamment par des fils électriques, au deuxième moyen de stockage d'énergie 17 et au deuxième ensemble d'équipements électriques 19. Le deuxième moyen de distribution 18 comprend avantageusement un moyen de protection électrique du deuxième ensemble d'équipements électriques 19, par exemple sous la forme d'interrupteurs et/ou de fusibles. Le deuxième moyen de distribution 18 peut se présenter par exemple sous la forme d'une ou plusieurs boites de protection et de distribution. Le deuxième réseau électrique 12 a donc une structure sensiblement analogue à la structure du premier réseau électrique 11 mais le deuxième réseau électrique 12 ne comprend pas de moyen de production d'énergie électrique.Likewise, the second distribution means 18 is a means capable of distributing electric current from the second energy storage means 17 to the second set of electrical equipment 19. The second distribution means 18 is therefore directly connected, in particular. by electric wires, to the second energy storage means 17 and to the second set of electrical equipment 19. The second distribution means 18 advantageously comprises means for electrical protection of the second set of electrical equipment 19, for example under the form of switches and / or fuses. The second distribution means 18 may for example be in the form of one or more protection and distribution boxes. The second electrical network 12 therefore has a structure substantially similar to the structure of the first electrical network 11 but the second electrical network 12 does not include means for producing electrical energy.
Le premier ensemble d'équipements électriques 16 et le deuxième ensemble d'équipements électriques 19 comprennent respectivement une ou plusieurs charges électriques, ou autrement dit consommateurs de courants électriques. Les charges électriques peuvent être par exemple des calculateurs du véhicule, des capteurs du véhicule, des actionneurs du véhicule ou encore toute autre sorte d'équipement requérant un courant électrique pour fonctionner.The first set of electrical equipment 16 and the second set of electrical equipment 19 respectively comprise one or more electrical loads, or in other words consumers of electrical currents. The electrical loads can be, for example, vehicle computers, vehicle sensors, vehicle actuators or even any other type of equipment requiring an electric current to operate.
Le deuxième ensemble d'équipements électriques 19 peut notamment comprendre :
- un moyen de verrouillage/déverrouillage de portes du véhicule, et/ou
- un moyen d'ouverture de fenêtre du véhicule, et/ou
- un moyen d'appel d'urgence, et/ou
- un moyen d'allumage de feux stop du véhicule (c’est-à-dire des feux à l'arrière du véhicule qui s'allument notamment lorsqu'on appuie sur la pédale de frein), et/ou
- un moyen d'allumage de feux clignotants du véhicule, notamment de feux clignotants arrière du véhicule.
D'une manière générale, le deuxième ensemble d'équipements comprend des équipements dont le maintien en état de marche est important pour garantir la sécurité des passagers du véhicule, suite à une collision ou un accident du véhicule.The second set of electrical equipment 19 can in particular include:
- means for locking / unlocking the doors of the vehicle, and / or
- a vehicle window opening means, and / or
- a means of emergency call, and / or
- a means of igniting the vehicle's brake lights (i.e. lights at the rear of the vehicle which come on in particular when the brake pedal is pressed), and / or
a means for igniting the vehicle's flashing lights, in particular the rear flashing lights of the vehicle.
In general, the second set of equipment comprises equipment the maintenance of which is important in order to guarantee the safety of the passengers of the vehicle, following a collision or an accident of the vehicle.
Le moyen de liaison 20 reliant le premier réseau électrique 11 au deuxième réseau électrique 12 peut comprendre une liaison directe, notamment une liaison filaire, entre le premier moyen de distribution 15 et le deuxième moyen de distribution 18. Le système électrique 10 a donc sensiblement la structure d'une "daisy chain", c’est-à-dire que le système électrique 10 comprend deux moyens de distribution 15, 18 reliés entre eux en série et chacun de ces deux moyens de distribution dessert un ensemble d'équipements électriques.The connection means 20 connecting the first electrical network 11 to the second electrical network 12 may comprise a direct connection, in particular a wired connection, between the first distribution means 15 and the second distribution means 18. The electrical system 10 therefore has substantially the same effect. structure of a "daisy chain", that is to say that the electrical system 10 comprises two distribution means 15, 18 connected together in series and each of these two distribution means serves a set of electrical equipment.
Le deuxième moyen de stockage d'énergie 17 est relié au premier moyen de stockage d'énergie 14 et au moyen de production d'énergie électrique 13 de manière indirecte, via le premier moyen de distribution 15 et le deuxième moyen de distribution 18. Comme nous le verrons par la suite, le moyen de liaison 20 est pourvu d'un interrupteur 21, ou "switch", apte à s'ouvrir automatiquement lorsqu'une collision avec le véhicule est détectée.The second energy storage means 17 is connected to the first energy storage means 14 and to the electric energy production means 13 indirectly, via the first distribution means 15 and the second distribution means 18. As as we will see below, the connecting means 20 is provided with a switch 21, or "switch", capable of opening automatically when a collision with the vehicle is detected.
En référence à la figure 3, on représente un mode de réalisation d'un système électrique 10 selon l'invention dans le véhicule 1. Le moyen de production d'énergie électrique 13 et le premier moyen de stockage d'énergie 14 sont positionnés dans le compartiment moteur 3. Le premier moyen de distribution 15 comprend plusieurs boîtes de distribution et protection reliées entre elles. En particulier, il comprend une boite de protection et de distribution principale 15.1 reliée en aval à trois boites de protection et de distribution auxiliaires 15.2, 15.3, 15.4. Le premier ensemble d'équipements électriques 16 est relié à la boite de protection et de distribution principale 15.1 via les trois boites de protection et de distribution auxiliaires 15.2, 15.3, 15.4. La boite de protection et de distribution principale 15.1 est également positionnée dans le compartiment moteur 3. Le premier ensemble d'équipements électriques 16 comprend des équipements qui peuvent être positionnés à l'intérieur comme à l'extérieur de la zone sécurisée 2 et/ou du compartiment moteur 3.Referring to Figure 3, there is shown an embodiment of an electrical system 10 according to the invention in the vehicle 1. The electrical energy production means 13 and the first energy storage means 14 are positioned in the engine compartment 3. The first distribution means 15 comprises several distribution and protection boxes interconnected. In particular, it comprises a main protection and distribution box 15.1 connected downstream to three auxiliary protection and distribution boxes 15.2, 15.3, 15.4. The first set of electrical equipment 16 is connected to the main protection and distribution box 15.1 via the three auxiliary protection and distribution boxes 15.2, 15.3, 15.4. The main protection and distribution box 15.1 is also positioned in the engine compartment 3. The first set of electrical equipment 16 comprises equipment which can be positioned inside as well as outside the secure zone 2 and / or from the engine compartment 3.
Le deuxième réseau électrique 12 est positionné dans la zone sécurisée 2. Par conséquent, le deuxième moyen de stockage d'énergie 17, le deuxième moyen de distribution 18 et le deuxième ensemble d'équipements électriques 19 sont positionnés à l'intérieur de la zone sécurisée 2.The second electrical network 12 is positioned in the secure area 2. Consequently, the second energy storage means 17, the second distribution means 18 and the second set of electrical equipment 19 are positioned inside the area. secure 2.
En remarque, la capacité d'un moyen de stockage d'énergie (exprimée en ampère-heure) désigne la quantité d'énergie qu'est capable de stocker le moyen de stockage d'énergie. Le deuxième moyen de stockage d'énergie 17 a une capacité inférieure ou égale à un tiers de la capacité du premier moyen de stockage d'énergie 14, notamment une capacité inférieure ou égale à un quart de la capacité du premier moyen de stockage d'énergie, voire même une capacité inférieure ou égale à un huitième de la capacité du premier moyen de stockage d'énergie. Par exemple, la capacité du second moyen de stockage d'énergie 17 peut être de l'ordre de grandeur d'un dixième de la capacité du premier moyen de stockage d'énergie 14. Ainsi, le volume du deuxième moyen de stockage d'énergie 17 est inférieur au volume du premier moyen de stockage d'énergie 14. Le rapport entre les volumes des deux moyens de stockage d'énergie 14, 17 peut être sensiblement égal au rapport de leur capacité respective. Ainsi, le deuxième moyen de stockage d'énergie peut être facilement logé dans la zone sécurisée 2, notamment dans l'habitacle du véhicule, par exemple à l'intérieur d'une planche de bord du véhicule.As a remark, the capacity of an energy storage means (expressed in ampere-hours) designates the quantity of energy that is capable of storing the energy storage means. The second energy storage means 17 has a capacity less than or equal to one third of the capacity of the first energy storage means 14, in particular a capacity less than or equal to a quarter of the capacity of the first energy storage means. energy, or even a capacity less than or equal to one eighth of the capacity of the first energy storage means. For example, the capacity of the second energy storage means 17 may be of the order of magnitude of one tenth of the capacity of the first energy storage means 14. Thus, the volume of the second energy storage means. energy 17 is less than the volume of the first energy storage means 14. The ratio between the volumes of the two energy storage means 14, 17 can be substantially equal to the ratio of their respective capacity. Thus, the second energy storage means can be easily housed in the secure zone 2, in particular in the passenger compartment of the vehicle, for example inside a dashboard of the vehicle.
Le deuxième moyen de distribution 18, la boite de protection et de distribution auxiliaire 15.3 et le moyen de liaison 20 peuvent être regroupés dans une même unité de contrôle 30. L'ensemble des équipements électriques positionnés à l'intérieur de la zone sécurisé 2 peuvent être reliés aux moyens de stockage d'énergie 14, 17 par l'intermédiaire de cette unité de contrôle 30. Selon que ces équipements sont reliés au premier réseau électrique 11 ou au deuxième réseau électrique 12, ils sont reliés soit à la boite de protection et de distribution auxiliaire 15.3 soit au deuxième moyen de distribution 18 respectivement.The second distribution means 18, the protection and auxiliary distribution box 15.3 and the connection means 20 can be grouped together in one and the same control unit 30. All the electrical equipment positioned inside the secure zone 2 can be grouped together. be connected to the energy storage means 14, 17 via this control unit 30. Depending on whether this equipment is connected to the first electrical network 11 or to the second electrical network 12, they are connected either to the protection box and auxiliary distribution 15.3 or to the second distribution means 18 respectively.
La figure 4 illustre plus en détail l'unité de contrôle 30. Des premières liaisons électriques 31 sont issues de la boite de protection et de distribution auxiliaire 15.3 vers des équipements électriques du premier ensemble d'équipements électriques 16. De même, des deuxièmes liaisons électriques 32 sont issues du deuxième moyen de distribution 18 vers les équipements électriques du deuxième ensemble d'équipements électriques 19. Chacune de ces liaisons électriques 31, 32, sont pourvues respectivement d'interrupteurs 33, 34 ou "switch" permettant d'interrompre sélectivement la liaison électrique vers chacun des équipements électriques.FIG. 4 illustrates the control unit 30 in more detail. The first electrical connections 31 come from the protection and auxiliary distribution box 15.3 to electrical equipment of the first set of electrical equipment 16. Likewise, from the second connections electrical 32 come from the second distribution means 18 to the electrical equipment of the second set of electrical equipment 19. Each of these electrical connections 31, 32, are respectively provided with switches 33, 34 or "switch" for selectively interrupting the electrical connection to each of the electrical equipment.
Comme cela est représenté sur la figure 4, l'interrupteur 21 du moyen de liaison 20 peut être intégré au deuxième moyen de distribution 18. Lorsque l'interrupteur 21 est fermé du courant électrique peut circuler entre le premier réseau électrique 11 et le deuxième réseau électrique 12. Au contraire, lorsque l'interrupteur 21 est ouvert aucun courant électrique ne peut circuler entre le premier réseau électrique 11 et le deuxième réseau électrique 12. Le premier réseau électrique 11 et le deuxième réseau électrique 12 sont donc isolés l'un de l'autre lorsque l'interrupteur 21 est ouvert.As shown in FIG. 4, the switch 21 of the connecting means 20 can be integrated into the second distribution means 18. When the switch 21 is closed, electric current can flow between the first electric network 11 and the second network. electrical 12. On the contrary, when the switch 21 is open, no electrical current can flow between the first electrical network 11 and the second electrical network 12. The first electrical network 11 and the second electrical network 12 are therefore isolated from one of the two electrical networks. the other when switch 21 is open.
Le véhicule comprend en outre un détecteur de collision 35. Le détecteur de collision 35, qui peut être par exemple un calculateur d'airbag et/ou un accéléromètre, est relié à l'unité de contrôle 30, notamment à l'interrupteur 21 de sorte à ce que celui s'ouvre automatiquement lorsqu'une collision avec le véhicule est détectée. Autrement dit, l'interrupteur 21 peut être commandé par un signal électrique émis par l’unité de contrôle 30 sur information de collision du détecteur de collision 35.The vehicle further comprises a collision detector 35. The collision detector 35, which may for example be an airbag computer and / or an accelerometer, is connected to the control unit 30, in particular to the switch 21 of so that it opens automatically when a collision with the vehicle is detected. In other words, the switch 21 can be controlled by an electrical signal emitted by the control unit 30 on collision information from the collision detector 35.
Les figures 5 et 6 sont des chronogrammes illustrant le fonctionnement du système électrique respectivement en fonctionnement normal (c’est-à-dire en absence de collision du véhicule) et en cas d'accident.Figures 5 and 6 are timing diagrams illustrating the operation of the electrical system respectively in normal operation (that is to say in the absence of a collision of the vehicle) and in the event of an accident.
La première ligne du chronogramme représente l'état accidenté CS du véhicule. L'état accidenté CS est égal à 0 en absence d'accident et l'état accidenté est égal à 1 dès qu'un accident se produit.The first line of the chronogram represents the accidental state CS of the vehicle. The accident state CS is equal to 0 in the absence of an accident and the accident state is equal to 1 as soon as an accident occurs.
La deuxième ligne représente l'état SS de l'interrupteur 21 du véhicule. L'état de l'interrupteur SS est égal à 0 lorsque l'interrupteur 21 est ouvert et l'état de l'interrupteur SS est égal à 1 lorsque l'interrupteur 21 est fermé.The second line represents the SS state of the switch 21 of the vehicle. The state of the switch SS is equal to 0 when the switch 21 is open and the state of the switch SS is equal to 1 when the switch 21 is closed.
La troisième ligne représente l'état N1S du premier réseau électrique 11. L'état N1S est égal à 1 lorsque le premier réseau électrique 11 est fonctionnel, c’est-à-dire lorsque du courant électrique peut circuler du premier moyen de stockage d'énergie 14 vers le premier ensemble d'équipements électriques 16. Au contraire, l'état N1S est égal à 0 lorsque le premier réseau électrique est hors service, par exemple parce qu'il a été désactivé (notamment en ouvrant les interrupteurs 33) ou parce qu'il est endommagé consécutivement à une collision à l'avant du véhicule.The third line represents the state N1S of the first electrical network 11. The state N1S is equal to 1 when the first electrical network 11 is operational, that is to say when electrical current can flow from the first storage means d 'energy 14 to the first set of electrical equipment 16. On the contrary, the state N1S is equal to 0 when the first electrical network is out of service, for example because it has been deactivated (in particular by opening the switches 33) or because it is damaged as a result of a collision in the front of the vehicle.
La quatrième ligne représente l'état N2S du deuxième réseau électrique 12. L'état N2S est égal à 1 lorsque le deuxième réseau électrique est fonctionnel, c’est-à-dire lorsque du courant électrique peut circuler du deuxième moyen de stockage d'énergie 17 vers le deuxième ensemble d'équipements électriques 19. Au contraire, l'état N2S est égal à 0 lorsque le deuxième réseau électrique est hors service, par exemple parce qu'il a été désactivé (notamment en ouvrant les interrupteurs 34) ou parce qu'il est endommagé consécutivement à une collision du véhicule.The fourth line represents the state N2S of the second electrical network 12. The state N2S is equal to 1 when the second electrical network is operational, that is to say when electrical current can flow from the second storage means of energy 17 to the second set of electrical equipment 19. On the contrary, the state N2S is equal to 0 when the second electrical network is out of service, for example because it has been deactivated (in particular by opening the switches 34) or because it is damaged as a result of a collision with the vehicle.
La cinquième ligne représente l'état VS du véhicule, par exemple l'état d'un calculateur central du véhicule. L'état du véhicule VS est égal à 1 lorsque le véhicule est actif, notamment lorsque le contact est enclenché. L'état du véhicule VS est égal à 0 lorsque le véhicule est inactif ou endormi. Par exemple, lorsqu'un utilisateur ouvre son véhicule avec sa clé, l'état VS du véhicule passe de 0 à 1 puis, lorsque l'utilisateur ferme le véhicule avec sa clé l'état VS du véhicule passe de 1 à 0.The fifth line represents the state VS of the vehicle, for example the state of a central computer of the vehicle. The state of the vehicle VS is equal to 1 when the vehicle is active, in particular when the ignition is on. The state of the vehicle VS is equal to 0 when the vehicle is inactive or asleep. For example, when a user opens his vehicle with his key, the vehicle's VS state goes from 0 to 1 then, when the user closes the vehicle with his key, the vehicle's VS state goes from 1 to 0.
En référence à la figure 5, lorsque le véhicule fonctionne normalement, l'état accidenté reste logiquement à 0. Lorsque l'état VS du véhicule est à 1 (véhicule actif), l'état SS de l'interrupteur 21 est à 1 (interrupteur fermé), Le courant électrique circule entre les deux réseaux électriques 11 et 12. Lorsque le moyen de production d'énergie électrique 13 fonctionne il fournit un courant électrique à l'ensemble des équipements électriques 16, 19 du véhicule et aux moyens de stockage d'énergie 14, 17 qui peuvent ainsi être rechargés. Le deuxième moyen de stockage d'énergie 17 peut donc être chargé électriquement par le moyen de production d'énergie électrique 13. La tension électrique au sein du premier réseau électrique 11 et du deuxième réseau électrique 12 peut être légèrement supérieure à une tension nominale aux bornes des moyens de stockage d'énergie 14, 17. Par exemple, si la tension nominale aux bornes des moyens de stockage d'énergie 14, 17 est égale à environ 12 volts, la tension électrique au sein du premier réseau électrique 11 et du deuxième réseau électrique 12 peut être égale à environ 14 volts. Si le moyen de production d'énergie électrique 13 ne fonctionne pas (par exemple parce que le moteur du véhicule ne fonctionne pas), l'ensemble des équipements électriques 16, 19 est alimenté conjointement par les deux moyens de stockage d'énergie 14, 17. Lorsque l'utilisateur désactive ou "endort" le véhicule, l'état VS du véhicule passe à 0. L'interrupteur 21, mais également les interrupteurs 33, 34 s'ouvrent ce qui a pour effet d'isoler électriquement les différents équipements électriques des sources d'énergie. On évite ainsi le maintien sous tension de ces équipements lorsque le véhicule est inactif, ce qui permet un stationnement plus sûr du véhicule. Ces interrupteurs se ferment à nouveau lorsque le véhicule est activé ou "réveillé" lors d'une utilisation suivante du véhicule.With reference to FIG. 5, when the vehicle is operating normally, the damaged state logically remains at 0. When the VS state of the vehicle is at 1 (vehicle active), the SS state of the switch 21 is at 1 ( switch closed), the electric current circulates between the two electric networks 11 and 12. When the means of production of electric energy 13 operates, it supplies an electric current to all the electrical equipment 16, 19 of the vehicle and to the storage means energy 14, 17 which can thus be recharged. The second energy storage means 17 can therefore be electrically charged by the electric energy production means 13. The electric voltage within the first electric network 11 and the second electric network 12 can be slightly higher than a nominal voltage at terminals of the energy storage means 14, 17. For example, if the nominal voltage at the terminals of the energy storage means 14, 17 is equal to approximately 12 volts, the electrical voltage within the first electrical network 11 and the second electrical network 12 can be equal to about 14 volts. If the electrical energy production means 13 does not work (for example because the engine of the vehicle does not work), all of the electrical equipment 16, 19 is supplied jointly by the two energy storage means 14, 17. When the user deactivates or "puts to sleep" the vehicle, the state VS of the vehicle goes to 0. The switch 21, but also the switches 33, 34 open, which has the effect of electrically isolating the various electrical equipment of energy sources. This avoids maintaining this equipment under voltage when the vehicle is inactive, which allows safer parking of the vehicle. These switches close again when the vehicle is activated or "awakened" the next time the vehicle is used.
La figure 6 illustre le fonctionnement du véhicule 1 en cas d'accident. Dans un premier instant T1, le véhicule 1 subit un accident. Une décélération brutale est détectée par le détecteur de collision 35. Ce dernier émet alors très rapidement un signal électrique configuré de sorte à faire passer l'interrupteur 21 d'une position fermée à une position ouverte. Cette opération peut être exécutée dans un deuxième instant T2 avec une très grande réactivité, notamment avec la même réactivité que pour le déclenchement de coussins d'airbags. Ainsi, le premier réseau électrique 11 est dissocié du deuxième réseau électrique 12 au cours même de la collision et avant la destruction ou l'endommagement du premier réseau électrique 11. Dans un troisième instant T3, la collision se poursuit et engendre une destruction ou un endommagement du premier réseau électrique 11. Par exemple, le premier moyen de stockage d'énergie 14 peut être détruit et/ou la liaison entre le premier moyen de stockage d'énergie et le premier ensemble d'équipements électriques 16 peut être détruite et/ou des courts-circuits dans le premier réseau électrique 11 peuvent se produire. L'état N1S du premier réseau passe de 1 à 0. Le deuxième réseau électrique étant isolé du premier réseau électrique, il n'est pas affecté par la destruction du premier réseau électrique 11. Comme de plus, le deuxième réseau électrique 12 est positionné à l'intérieur de la zone sécurisé 2, il n'est pas endommagé, et son état demeure égal à 1. Même s'il existe des courts-circuits dans le premier réseau électrique 11, le deuxième réseau électrique 12 peut continuer à fonctionner. Le deuxième ensemble d'équipements électriques 19 peut donc être alimenté par le deuxième moyen de stockage d'énergie 17 et être librement activé. En particulier, le moyen d'ouverture de portes du véhicule, et/ou le moyen d'appel d'urgence, et/ou le moyen d'allumage des feux stop du véhicule, et/ou le moyen d'allumage de feux clignotants peuvent continuer de fonctionner. La sécurité des passagers du véhicule 1 est ainsi améliorée et leur secours est également facilité.FIG. 6 illustrates the operation of the vehicle 1 in the event of an accident. In a first instant T1, the vehicle 1 suffers an accident. Sudden deceleration is detected by the collision detector 35. The latter then very rapidly emits an electrical signal configured so as to cause the switch 21 to pass from a closed position to an open position. This operation can be carried out in a second instant T2 with very high reactivity, in particular with the same reactivity as for triggering the airbag cushions. Thus, the first electrical network 11 is dissociated from the second electrical network 12 even during the collision and before the destruction or damage to the first electrical network 11. In a third instant T3, the collision continues and generates destruction or damage. damage to the first electrical network 11. For example, the first energy storage means 14 can be destroyed and / or the connection between the first energy storage means and the first set of electrical equipment 16 can be destroyed and / or or short circuits in the first electrical network 11 may occur. The state N1S of the first network changes from 1 to 0. The second electrical network being isolated from the first electrical network, it is not affected by the destruction of the first electrical network 11. As more, the second electrical network 12 is positioned. inside the secure zone 2, it is not damaged, and its state remains equal to 1. Even if there are short circuits in the first electrical network 11, the second electrical network 12 can continue to operate . The second set of electrical equipment 19 can therefore be powered by the second energy storage means 17 and be freely activated. In particular, the vehicle door opening means, and / or the emergency call means, and / or the vehicle brake light switch-on means, and / or the flashing light switch-on means can continue to function. The safety of the passengers of the vehicle 1 is thus improved and their rescue is also facilitated.
Grâce à l'invention, on conserve des fonctions dans le véhicule après une collision avec une plus grande probabilité, que sur des véhicules ayant une seule source d’énergie placée dans une zone non sécurisée. Il n'est pas nécessaire de prévoir un moyen de production d’énergie électrique 13 dans le deuxième réseau électrique 12. Le deuxième réseau électrique 12 est donc plus simple que le premier réseau électrique 11. En particulier, il peut être moins encombrant puisque le deuxième moyen de stockage d'énergie 17 peut être moins volumineux que le premier moyen de stockage d'énergie 14.Thanks to the invention, functions are retained in the vehicle after a collision with a greater probability than on vehicles having a single energy source placed in an unsecured area. It is not necessary to provide an electrical energy production means 13 in the second electrical network 12. The second electrical network 12 is therefore simpler than the first electrical network 11. In particular, it can be less bulky since the second energy storage means 17 can be less bulky than the first energy storage means 14.
Claims (11)
Low voltage electrical system (10) for a motor vehicle (1), characterized in that it comprises a first electrical network (11) and a second electrical network (12), the first electrical network comprising a first storage means of energy (14), the second electrical network comprising a second energy storage means (17) and being intended to be positioned inside a secure area (2) of a motor vehicle, the electrical system comprising a connecting means (20) connecting the first electrical network to the second electrical network, the connecting means being provided with a switch (21) capable of opening automatically when a collision with the vehicle is detected.
Electrical system (10) according to the preceding claim, characterized in that the first electrical network (11) comprises a first distribution means (15) of an electrical current intended to be connected to a first set of electrical equipment (16) , the first energy storage means (14) being connected to the first distribution means, and in that the second electrical network (12) comprises a second distribution means (18) of an electrical current intended to be connected to a second set of electrical equipment (19), the second energy storage means (17) being connected to the second distribution means, the first distribution means being connected to the second distribution means via said connection means (20).
Electrical system (10) according to the preceding claim, characterized in that the first distribution means (15) comprises electrical protection means (33) of the first set of electrical equipment (16), and / or in that the second distribution means (18) comprises electrical protection means (34) of the second set of electrical equipment (19).
Electrical system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that only the first electrical network (11) comprises means for producing electrical energy (13), the first means for storing energy (14) and the second energy storage means (17) being able to be electrically charged by the electrical energy production means (13) and / or by the first or second energy storage means (14, 17).
Electrical system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first energy storage means (14) is capable of producing a direct electrical voltage, in particular a voltage of 12 volts, and in that the second energy storage means (17) is able to produce a continuous electric voltage of the same value as the electric voltage produced by the first energy storage means (14).
Electrical system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second energy storage means (17) has a capacity less than or equal to one third of the capacity of the first energy storage means (14 ), in particular a capacity less than or equal to a quarter of the capacity of the first energy storage means.
- une zone sécurisée (2), notamment un habitacle,
- un premier ensemble d'équipements électriques (16) relié au premier réseau électrique (11),
- un deuxième ensemble d'équipements électriques (19) relié au deuxième réseau électrique (12), et
- un système électrique (10) selon l'une des revendications précédentes, le deuxième réseau électrique (12) étant positionné à l'intérieur de la zone sécurisée.
Motor vehicle (1), characterized in that it comprises:
- a secure area (2), in particular a passenger compartment,
- a first set of electrical equipment (16) connected to the first electrical network (11),
- a second set of electrical equipment (19) connected to the second electrical network (12), and
- an electrical system (10) according to one of the preceding claims, the second electrical network (12) being positioned inside the secure zone.
Motor vehicle (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a collision detector (35) connected to said switch (21) so that the switch opens automatically when a collision with the vehicle is detected .
- un moyen d'ouverture de portes du véhicule, et/ou
- un moyen d'appel d'urgence, et/ou
- un moyen d'allumage de feux stop du véhicule, et/ou
- un moyen d'allumage de feux clignotants du véhicule.
Motor vehicle (1) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the second set of electrical equipment (19) comprises:
- a means of opening vehicle doors, and / or
- a means of emergency call, and / or
- a means of igniting the vehicle's brake lights, and / or
- a means of igniting the vehicle's flashing lights.
- une étape de détection d'une collision contre le véhicule, puis
- une étape d'ouverture dudit interrupteur (21) avant un endommagement du premier réseau électrique (11), puis
- une étape d'activation d'un équipement électrique relié au deuxième réseau électrique (12).
Method of using an electrical system (10) according to one of claims 1 to 6 and / or a vehicle (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that it comprises:
- a step of detecting a collision with the vehicle, then
- a step of opening said switch (21) before damage to the first electrical network (11), then
- a step of activating an electrical equipment connected to the second electrical network (12).
Method of use according to the preceding claim, characterized in that it comprises a step of opening said switch (21) consecutively to a detection of a command to close the vehicle.
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