FR3120276A1 - Mesures electriques pour véhicule automobile - Google Patents

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Haiping Wu
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Jerome Gille
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Abstract

L’invention concerne un arrangement électrique (10) comportant pont de mesure (20) permettant de mesurer une différence de potentiel électrique entre une dernière cellule génératrice de tension (41n) d’un premier ensemble électrique (8A) et une première cellule génératrice de tension (41a) d’un deuxième ensemble électrique (8B), pris du côté de leur module de contrôle (3). Cette configuration avantageuse permet de loger physiquement le pont de mesure (20) à l’intérieur d’un faisceau de communication (2) plutôt que de le laisser à part où mêlé à un faisceau de mesure (6) de l’arrangement électrique (10). Fig. 3

Description

MESURES ELECTRIQUES POUR VÉHICULE AUTOMOBILE
Le contexte technique de la présente invention est celui des véhicules automobiles électriques ou hybrides, et plus particulièrement des modules de batteries électriques, dites de traction, servant à alimenter en énergie électrique une chaîne de traction des véhicules automobiles.
Dans l’état de la technique, on connait des véhicules automobiles électriques de type BEV pour l’acronyme anglaisBattery Electric Vehicle, dotés d'une motorisation électrique et des véhicules automobile électriques de type PHEV, pour l’acronyme anglaisPlug-in Hybrid Electric, dotés à la fois d'une motorisation thermique et d'une motorisation électrique. Dans ces véhicules automobiles électriques, un moteur électrique transmet un couple moteur à un arbre de transmission du véhicule automobile. Le moteur électrique est alimenté en énergie électrique par un ou plusieurs modules de batteries électriques de traction.
De tels modules de batteries de traction comportent plusieurs cellules électrochimiques qui sont chainées les unes aux autres afin de fournir la puissance électrique souhaitée à l’arbre de transmission du véhicule électrique. Afin de garantir un fonctionnement optimal du moteur électrique, les modules de batteries de traction font l’objet de nombreuses mesures au travers de sondes et de capteurs qui permettent de mesurer des grandeurs environnementales, telles qu’une température par exemple, ou des grandeurs électriques, telles que par exemple une intensité de courant électrique, une tension électrique.
En particulier, il est connu de mesurer les grandeurs électriques au niveau d’une barre omnibus qui relie électriquement les différentes cellules électrochimiques formant les modules de batteries. Des sondes électriques qui réalisent ces mesures transmettent leurs données vers un module de contrôle qui permet de traiter des données ainsi mesurées. Dans les modules de batteries connus, les fils électriques des sondes réalisant les mesures sur la barre omnibus ne sont pas intégrés correctement aux autres faisceaux électriques du véhicule automobile, conduisant à des entrelacements qui rendent difficiles le montage des modules de batterie de traction ainsi que leur assemblage sur le véhicule automobile.
En outre, une telle configuration électrique nécessite de rajouter des interconnexions électriques entre deux modules de batteries adjacents, rendant l’architecture de ces modules de batteries de traction plus complexe et augmentant leur coût de fabrication.
Enfin, il existe un risque connu d’endommagement des fils électriques des sondes de mesure de la barre omnibus durant l’assemblage des modules de batteries de traction sur le véhicule automobile ou lors d’un démontage ou d’un remontage en seconde monte.
La présente invention a pour objet de proposer un arrangement électrique de puissance pour véhicule automobile afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
Un autre but de l’invention est de simplifier la fabrication d’un tel arrangement électrique de puissance.
Un autre but de l’invention est de limiter les risques d’endommagement d’un tel arrangement électrique de puissance lors de son assemblage.
Un autre but de l’invention est de réduire les coûts de fabrication d’un tel arrangement électrique de puissance.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un arrangement électrique de puissance pour véhicule automobile, l’arrangement électrique comportant une pluralité d’ensembles électriques, chaque ensemble électrique comportant (i) un module de puissance comportant plusieurs cellules génératrice de tension liées électriquement les unes aux autres, (ii) un module de contrôle configuré pour traiter un signal électrique représentatif d’une grandeur physique mesurée aux bornes d’au moins une des cellules génératrice de tension, (iii) - un faisceau de mesure reliant électriquement le module de puissance au module de contrôle et conduisant le signal électrique représentatif de la grandeur physique depuis les bornes de chaque cellule génératrice de tension vers le module de contrôle. L’arrangement électrique selon l’invention comporte en outre (i) un pont de mesure d’une différence de potentiel électrique entre une première cellule génératrice de tension du module de puissance d’un premier ensemble électrique et une deuxième cellule génératrice de tension du module de puissance d’un deuxième ensemble électrique, et (ii) un faisceau de communication reliant électriquement le module de contrôle du premier ensemble électrique au module de contrôle du deuxième ensemble électrique.
Dans l’arrangement électrique de puissance selon l’invention, le pont de mesure est logé dans le faisceau de communication.
Chaque cellule génératrice de tension forme une batterie électrique du véhicule automobile. Dans le module de puissance, les différentes batteries électriques – c’est-à-dire les différentes cellules génératrices de tension – sont liées électriquement les unes aux autres de manière à délivrer une puissance électrique suffisante en fonction des besoins. Elles peuvent être liées entre elles selon un arrangement en série, en parallèle ou selon n’importe quelle autre forme d’architecture électrique appropriée à la fourniture d’une puissance électrique. En particulier, chaque cellule génératrice de tension est liée aux autres par l’intermédiaire d’une barre omnibus qui permet d’acheminer la puissance électrique ainsi créée vers d’autres machines électriques du véhicule automobile.
A titre d’exemple non limitatif, chaque cellule génératrice de tension est du type d’une cellule électrochimique, telle que par exemple une cellule Lithium/Ion.
La barre omnibus prend la forme d’un barreau métallique conducteur, plus particulièrement formé de cuivre.
Dans le module de puissance, la première cellule génératrice de tension s’entend comme étant la première cellule génératrice de tension en suivant un câblage électrique dudit module de puissance, notamment dans une disposition en série desdites cellules génératrice de tension au sein du module de puissance ; et la deuxième cellule génératrice de tension s’entend comme étant la dernière cellule génératrice située à une extrémité du montage en série des cellules génératrices de tension. En d’autres termes, la première cellule génératrice de tension est située à une première extrémité électrique d’un des modules de puissance de l’arrangement électrique selon l’invention, et la dernière cellule génératrice de tension est située à une deuxième extrémité électrique opposée à la première extrémité électrique.
Toutes les cellules génératrices de tension d’un ensemble électrique sont reliées électriquement à un module de contrôle qui permet d’interpréter les grandeurs physiques mesurées notamment aux bornes des cellules génératrices de tension. Par « traitement », on comprend que le module de contrôle comporte des unités de calcul et/ou des unités de stockage permettant de réaliser un traitement électrique et/ou électronique sur des signaux électriques transportés par le faisceau de mesure. A titre d’exemple non limitatif, un tel traitement électronique peut prendre la forme d’un conditionnement ou d’un filtrage. De manière analogue, le module de contrôle est aussi configuré pour traiter les mesures réalisées sur la barre omnibus.
Le faisceau de mesure comporte une pluralité de conducteurs électriques qui s’étendent entre le module de puissance et le module de contrôle et permettant ainsi d’acheminer vers le module de contrôle des signaux électriques représentatifs de grandeurs physiques mesurées au niveau des cellules génératrices de tension. A titre d’exemple non limitatif, le faisceau de mesure de chaque ensemble électrique comporte 2 à 8 conducteurs électriques, en fonction du nombre de cellules génératrices de tension. De manière avantageuse, les conducteurs électriques formant le faisceau de mesure sont regroupés et attachés entre eux de manière à former un toron.
Dans le contexte de l’invention, une grandeur physique correspond notamment à une valeur de mesure d’une tension électrique aux bornes de la cellule génératrice, ou à une valeur d’une mesure de température aux bornes de la cellule génératrice.
Ainsi, selon l’invention, le pont de mesure est mêlé aux autres conducteurs électriques formant le faisceau de communication. En d’autres termes, le pont de mesure est physiquement associé aux autres conducteurs électriques formant le faisceau de communication. Lorsque ce faisceau de communication est logé dans une gaine de protection électrique isolante, alors le pont de mesure est lui aussi logé dans cette gaine et bénéficie ainsi de cette protection à la fois mécanique et électrique. Dans le contexte de l’invention, le faisceau de communication logeant le pont de mesure est distinct du faisceau de mesure. Ainsi, le pont de mesure est physiquement distinct des conducteurs électriques formant le faisceau de mesure. L’invention se distingue ainsi de l’art antérieur en ce que la mesure électrique aux bornes des dernières et premières cellules génératrices de tension est réalisée du côté du module de contrôle d’une part, et via un câblage électrique passant dans le faisceau de communication plutôt que dans ou en dehors du faisceau de mesure d’autre part.
L’arrangement électrique de puissance conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- une grandeur physique mesurée au niveau des cellules génératrice de tension est du type d’une température, l’arrangement électrique comportant une pluralité de capteurs de température, chaque capteur de température étant configuré pour mesurer une température aux bornes de l’une des cellules génératrices de tension du module de puissance, chaque capteur de température étant relié électriquement au module de contrôle par l’intermédiaire d’une liaison électrique s’étendant dans le faisceau de mesure ;
- une grandeur physique mesurée au niveau des cellules génératrice de tension est du type d’une tension, l’arrangement électrique comportant une pluralité de résistances électriques disposées en dérivation aux bornes des cellules génératrice de tension afin de déterminer une tension électrique aux bornes de chaque cellule génératrice de tension, chaque résistance électrique étant reliée électriquement au module de contrôle par l’intermédiaire d’une liaison électrique s’étendant dans le faisceau de mesure ;
- le pont de mesure prend la forme d’une liaison électrique entre (i) un premier point de connexion électrique du faisceau de mesure du premier ensemble électrique – pris du côté du module de contrôle du premier ensemble électrique – et correspondant à une première tension électrique mesurée aux bornes de la première cellule génératrice de tension du premier ensemble électrique, et (ii) un deuxième point de connexion électrique du faisceau de mesure du deuxième ensemble électrique – pris du côté du module de contrôle du deuxième ensemble électrique – et correspondant à une deuxième tension électrique mesurée aux bornes de la deuxième cellule génératrice de tension du deuxième ensemble électrique ;
- le faisceau de communication comporte un blindage électromagnétique protégeant le pont de mesure. En particulier, le blindage électromagnétique prend la forme d’une tresse métallique entourant le pont de mesure ;
– en suivant un câblage électrique des modules de puissance de l’arrangement électrique conforme à l’invention, la barre omnibus relie électriquement une dernière cellule génératrice de tension du premier ensemble électrique à une première cellule génératrice du deuxième ensemble électrique. D’une manière avantageuse, la barre omnibus relie toutes les cellules génératrices de tension de tous les ensembles électriques de l’arrangement électrique selon l’invention ;
- l’arrangement électrique comporte une unité de commande reliée électriquement aux modules de contrôle de chaque ensemble électrique par l’intermédiaire du faisceau de communication. L’unité de commande comporte des unités de calcul et des unités de stockage, de manière à pouvoir piloter le fonctionnement de l’arrangement électrique, et notamment la gestion de la génération de puissance électrique par les différentes cellules génératrices de tension, la gestion des différentes mesures de grandeurs physiques et leur prise en compte dans le pilotage dudit arrangement électrique. Le faisceau de communication relie électriquement le module de contrôle de chaque ensemble électrique à l’unité de commande.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un arrangement électrique conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements et permettant de générer un couple moteur sur une chaîne de traction du véhicule automobile. Le couple moteur est transmis à la roue du véhicule automobile, via la chaîne de traction, pour permettre une mise en mouvement du véhicule automobile.
Le véhicule automobile conforme au deuxième aspect de l’invention est par exemple un véhicule doté d'une motorisation électrique. Par exemple, le véhicule automobile est de type BEV, pour l’acronyme anglaisBattery Electric Vehicle, et dotés d'une motorisation électrique. Alternativement, le véhicule automobile est de type PHEV, pour l’acronyme anglaisPlug-in Hybrid Electric, dotés à la fois d'une motorisation thermique et d'une motorisation électrique.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
illustre une vue schématique d’un véhicule automobile conforme au deuxième aspect de l’invention ;
illustre une première vue schématique d’un arrangement électrique conforme au premier aspect de l’invention ;
illustre une deuxième vue schématique d’un arrangement électrique conforme au premier aspect de l’invention.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La montre un véhicule automobile 50 conforme au deuxième aspect de l‘invention. Le véhicule automobile 50 comporte un arrangement électrique 10 de puissance conforme au premier aspect de l’invention et configuré pour alimenter en énergie électrique un moteur électrique. Le moteur électrique, via l’arrangement électrique 10 est configuré pour transmettre un couple moteur à une roue 3 motrice du véhicule automobile 1, via une chaîne de transmission non représentée.
Les FIGURES 2 et 3 illustrent de manière schématique l’arrangement électrique 10 pour véhicule automobile selon l’invention. Un tel arrangement électrique 10 comporte une pluralité d’ensembles électriques 8, 8A, 8B, chaque ensemble électrique 8, 8A, 8B comportant :
- un module de puissance 4 comportant plusieurs cellules génératrices de tension 41 reliées électriquement les unes aux autres, le module de puissance 4 d’un premier ensemble électrique 8A étant relié électriquement en série à un module de puissance 4 d’un deuxième ensemble électrique 8B par l’intermédiaire d’une barre omnibus 5 ;
- un module de contrôle 3 configuré pour traiter un signal électrique représentatif d’une grandeur physique mesurée aux bornes d’au moins une des cellules génératrices de tension 41, 41a, 41n ;
- un faisceau de mesure 6 reliant électriquement le module de puissance 4 au module de contrôle 3 et conduisant le signal électrique représentatif de la grandeur physique depuis les bornes de chaque cellule génératrice de tension 41, 41a, 41n vers le module de contrôle 3 ;
L’arrangement électrique 10 conforme au premier aspect de l’invention comporte en outre :
- un pont de mesure 20 d’une différence de potentiel électrique entre une première cellule génératrice de tension 41n du module de puissance 4 d’un premier ensemble électrique 8A et une deuxième cellule génératrice de tension 41a du module de puissance 4 d’un deuxième ensemble électrique 8B ;
- un faisceau de communication 2 reliant électriquement le module de contrôle 3 du premier ensemble électrique 8A au module de contrôle 3 du deuxième ensemble électrique 8B.
Dans l’arrangement électrique de puissance 10 selon l’invention, le pont de mesure 20 est distinct du faisceau de mesure 6 et le pont de mesure 20 est logé dans le faisceau de communication 2.
Dans le module de puissance 4, les différentes cellules génératrices de tension 41, 41a, 41n sont liées électriquement les unes aux autres de manière à délivrer une puissance électrique suffisante en fonction des besoins du moteur électrique auquel l’arrangement électrique 10 est lié. A cet effet, chaque cellule génératrice de tension 41, 41a, 41n est liée aux autres par l’intermédiaire de la barre omnibus 5. La première cellule génératrice de tension 41a s’entend comme étant la première cellule génératrice de tension 41a en suivant un câblage électrique du module de puissance 4 de l’ensemble électrique 8, 8A, 8B considéré, notamment au regard d’un agencement en série des cellules génératrice de tension 41 du module de puissance 4. De manière analogue, la deuxième cellule génératrice de tension 41n s’entend comme étant la dernière cellule génératrice 41n située à une extrémité du montage électrique des cellules génératrices de tension 41 du module de puissance 4. En d’autres termes, pour un module de puissance 4 donné, la première cellule génératrice de tension 41a est située au niveau d’une première extrémité électrique du module de puissance 4, et la dernière cellule génératrice de tension 41n est située au niveau d’une deuxième extrémité électrique du module de puissance 4, opposée à la première extrémité électrique.
Toutes les cellules génératrices de tension 41, 41a, 41n d’un ensemble électrique 8, 8A, 8B sont reliées électriquement au module de contrôle 3 via le faisceau de mesure 6. Le module de contrôle 3 est configuré pour pouvoir interpréter les grandeurs physiques mesurées aux bornes des cellules génératrices de tension 41, 41a, 41n. à cet effet, le module de contrôle 3 comporte une unité de filtrage 32 et une unité de traitement 31 permettant de réaliser un traitement électronique sur des signaux électriques transmis par le faisceau de mesure, tels que par exemple un conditionnement et/ou un filtrage. à cet effet, l’unité de filtrage 32 et l’unité de traitement 31 comporte au moins un microcontrôleur et/ou au moins un microprocesseur et/ou un circuit intégré spécifique.
Le faisceau de mesure 6 comporte une pluralité de conducteurs électriques 61, 6N permettant de transporter vers le module de contrôle 4 des signaux électriques représentatifs de grandeurs physiques mesurées au niveau des cellules génératrices de tension 41, 41a, 41n.
L’arrangement électrique 10 conforme au premier aspect de l’invention comporte aussi une pluralité d’éléments résistifs 42 situés entre chaque cellule génératrice de tension 41, 41a, 41n et le module de contrôle 3. Ainsi, une première extrémité d’un conducteur électrique 61, 6N est située à proximité d’une des cellules génératrices de tension 41, 41a, 41n, et une deuxième extrémité dudit conducteur électrique 61, 6N est situé au niveau du module de contrôle 4. Un premier conducteur électrique 61 du faisceau de mesure 6 est associé à la première cellule génératrice de tension 41a, et un dernier conducteur électrique 6N dudit faisceau de mesure 6 est associé à la dernière cellule génératrice de tension 41n.
A titre d’exemple, l’arrangement électrique 10 comporte des sondes de températures et/ou des sondes de tension afin de mesurer respectivement une température et/ou une tension électrique aux bornes de chaque cellule génératrice de tension 41, 41a, 41n
Les conducteurs électriques 61, 6N formant le faisceau de mesure 6 sont regroupés et attachés entre eux de manière à former un toron.
Selon l’invention, le pont de mesure 20 prend la forme d’un conducteur électrique reliant le dernier conducteur électrique 6N du deuxième ensemble électrique 8B, pris au niveau de son module de contrôle 4, au premier conducteur électrique 61 du premier ensemble électrique 8A, pris au niveau de son module de contrôle 4. Cette configuration avantageuse permet de localiser le pont de mesure 20 avec les autres câbles électriques du faisceau de communication 2 et permettant d’assurer des transmissions de données entre les ensembles électriques 8, 8A, 8B, ainsi que depuis et vers une unité de commande 1 de l’arrangement électrique 10 selon l’invention.
De manière particulièrement avantageuse, le pont de mesure (20) prend la forme d’une liaison électrique entre (i) un premier point de connexion électrique P1 du faisceau de mesure 6 du premier ensemble électrique 8A – pris du côté du module de contrôle 3 du premier ensemble électrique 8A – et correspondant à une première tension électrique mesurée aux bornes de la première cellule génératrice de tension 41n du premier ensemble électrique 8A, et (ii) un deuxième point de connexion électrique P2 du faisceau de mesure 6 du deuxième ensemble électrique 8B – pris du côté du module de contrôle 3 du deuxième ensemble électrique 8B – et correspondant à une deuxième tension électrique mesurée aux bornes de la deuxième cellule génératrice de tension 41a du deuxième ensemble électrique 8, 8A, 8B.
Les câbles électriques du faisceau de communication 2 permettent d’établir des lignes de communications suivante :
– une ligne de transmission ascendante TX_U entre l’unité de commande 1 et le module de contrôle 3 des différents ensembles électriques 8, 8A ; 8B de l’arrangement électrique 10 selon l’invention ;
– une ligne de réception ascendante RX_U entre l’unité de commande 1 et le module de contrôle 3 des différents ensembles électriques 8, 8A ; 8B de l’arrangement électrique 10 selon l’invention ;
– une ligne de transmission descendante TX_D entre l’unité de commande 1 et le module de contrôle 3 des différents ensembles électriques 8, 8A ; 8B de l’arrangement électrique 10 selon l’invention ;
– une ligne de réception descendante TX_D entre l’unité de commande 1 et le module de contrôle 3 des différents ensembles électriques 8, 8A ; 8B de l’arrangement électrique 10 selon l’invention.
Entre deux ensembles électriques 8, 8A, 8B adjacents, les câbles électriques formant le faisceau de communication 2 s’étendent depuis et vers une borne de connexion 11. La borne de connexion permet d’établir une liaison électrique fiable et robuste entre deux ensembles électriques 8, 8A, 8B de l’arrangement électrique 10 selon l’invention. La borne de connexion 11 peut prendre la forme – pour chaque câble électrique formant le faisceau de communication 2, d’une liaison détachable, via un organe de liaison mâle et femelle, ou d’une liaison permanente telle que par exemple par une soudure.
Le faisceau de communication 2 – et donc le pont de mesure 20 – est logé dans une gaine de protection isolante afin de protéger à la fois mécaniquement et électriquement les câbles électriques et le pont de mesure 20. Le faisceau de communication 2 logeant le pont de mesure 20 est distinct – mécaniquement et électriquement – du faisceau de mesure 6. Eventuellement, le pont de mesure 20 comporte un blindage électromagnétique dans le faisceau de communication 2, prenant la forme d’une tresse métallique entourant le pont de mesure 20 dans le faisceau de communication 2.
En synthèse, l’invention concerne un arrangement électrique 10 comportant pont de mesure 20 permettant de mesurer une différence de potentiel électrique entre une dernière cellule génératrice de tension 41n d’un premier ensemble électrique 8A et une première cellule génératrice de tension 41a d’un deuxième ensemble électrique 8B, pris du côté de leur module de contrôle 3. Cette configuration avantageuse permet de loger physiquement le pont de mesure 20 à l’intérieur d’un faisceau de communication 2 plutôt que de le laisser à part où mêlé à un faisceau de mesure 6 de l’arrangement électrique 10.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims (7)

  1. Arrangement électrique (10) de puissance pour véhicule automobile (50), l’arrangement électrique (10) comportant une pluralité d’ensembles électriques (8, 8A, 8B), chaque ensemble électrique (8, 8A, 8B) comportant :
    - un module de puissance (4) comportant plusieurs cellules génératrice de tension (41, 41a, 41n) liées électriquement les unes aux autres ;
    - un module de contrôle (3) configuré pour traiter un signal électrique représentatif d’une grandeur physique mesurée aux bornes d’au moins une des cellules génératrice de tension (41, 41a, 41n) ;
    - un faisceau de mesure (6) reliant électriquement le module de puissance (4) au module de contrôle (3) et conduisant le signal électrique représentatif de la grandeur physique depuis les bornes de chaque cellule génératrice de tension (41, 41a, 41n) vers le module de contrôle (3) ;
    l’arrangement électrique (10) comportant en outre :
    - un pont de mesure (20) d’une différence de potentiel électrique entre une première cellule génératrice de tension (41n) du module de puissance (4) d’un premier ensemble électrique (8A) et une deuxième cellule génératrice de tension (41a) du module de puissance (4) d’un deuxième ensemble électrique (8B) ;
    - un faisceau de communication (2) reliant électriquement le module de contrôle (3) du premier ensemble électrique (8A) au module de contrôle (3) du deuxième ensemble électrique (8B) ;
    caractérisé en ce que le pont de mesure (20) est logé dans le faisceau de communication (2).
  2. Arrangement électrique (10) selon la revendication précédente, dans lequel une grandeur physique mesurée au niveau des cellules génératrice de tension (41, 41a, 41n) est du type d’une tension électrique, l’arrangement électrique (10) comportant une pluralité de résistances électriques (42) disposées en dérivation aux bornes des cellules génératrice de tension (41, 41a, 41n) afin de déterminer une tension électrique aux bornes de chaque cellule génératrice de tension (41, 41a, 41n), chaque résistance électrique (42) étant reliée électriquement au module de contrôle (3) par l’intermédiaire d’une liaison électrique s’étendant dans le faisceau de mesure (6).
  3. Arrangement électrique (10) selon la revendication précédente, dans lequel le pont de mesure (20) prend la forme d’une liaison électrique entre :
    - un premier point de connexion électrique (P1) du faisceau de mesure (6) du premier ensemble électrique (8A) – pris du côté du module de contrôle (3) du premier ensemble électrique (8A) – et correspondant à une première tension électrique mesurée aux bornes de la première cellule génératrice de tension (41n) du premier ensemble électrique (8A), et
    - un deuxième point de connexion électrique (P2) du faisceau de mesure (6) du deuxième ensemble électrique (8B) – pris du côté du module de contrôle (3) du deuxième ensemble électrique (8B) – et correspondant à une deuxième tension électrique mesurée aux bornes de la deuxième cellule génératrice de tension (41a) du deuxième ensemble électrique (8, 8A, 8B).
  4. Arrangement électrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le faisceau de communication (2) comporte un blindage électromagnétique protégeant le pont de mesure (20).
  5. Arrangement électrique (10) selon la revendication précédente, dans lequel le blindage électromagnétique prend la forme d’une tresse métallique entourant le pont de mesure (20).
  6. Arrangement électrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’arrangement électrique (10) comporte une unité de commande (1) reliée électriquement aux modules de contrôle de chaque ensemble électrique (8, 8A, 8B) par l’intermédiaire du faisceau de communication (2).
  7. Véhicule automobile (50) comportant un arrangement électrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes et permettant de générer un couple moteur sur une chaîne de traction du véhicule automobile (50).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3196612B2 (ja) * 1995-11-16 2001-08-06 松下電器産業株式会社 組電池の監視装置
EP2144322A2 (fr) * 2008-07-09 2010-01-13 Peugeot Citroën Automobiles Société Anonyme Pack d'accumulateurs rechargeables avec circuits electroniques de pilotage
JP2014050311A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Toshiba Corp 組電池モジュール、電源装置、制御方法及び制御プログラム
US20190198944A1 (en) * 2017-12-25 2019-06-27 Denso Corporation Monitoring apparatus for battery cells

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3196612B2 (ja) * 1995-11-16 2001-08-06 松下電器産業株式会社 組電池の監視装置
EP2144322A2 (fr) * 2008-07-09 2010-01-13 Peugeot Citroën Automobiles Société Anonyme Pack d'accumulateurs rechargeables avec circuits electroniques de pilotage
JP2014050311A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Toshiba Corp 組電池モジュール、電源装置、制御方法及び制御プログラム
US20190198944A1 (en) * 2017-12-25 2019-06-27 Denso Corporation Monitoring apparatus for battery cells

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