FR3133495A1 - Dispositif de protection électrique et/ou thermique pour un connecteur électrique d’un réseau de distribution électrique d’un aéronef - Google Patents
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Abstract
L’invention porte sur un système électrique pour aéronef comprenant un bus barre (140) s’étendant longitudinalement selon un premier axe, et au moins un dipôle dont un pôle est relié au bus barre par le biais d’un connecteur, le connecteur (110) comprenant un premier contact électrique (120) et un deuxième contact électrique (125) respectivement agencés de part et d’autre du premier axe, caractérisé en ce que le système comprend en outre un dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique comprenant un corps (235a), un première et deuxième lames isolantes thermiquement et/ou électriquement reliées au corps (235a) par le biais d’un système d’actionnement configuré pour translater les lames isolantes (230a, 230b) relativement au corps (235a), le système d’actionnement étant configuré pour mettre le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique dans une configuration active dans laquelle les première et deuxième lames isolantes sont en saillie du corps (235a) et respectivement disposées entre le premier contact électrique (120) et le bus barre (140), et le deuxième contacts électriques (125) et le bus barre (140), grâce à quoi le dipôle peut être électriquement et/ou thermiquement isolé du système électrique. Figure pour l’abrégé : Fig. 2B
Description
La présente invention concerne les circuits de distribution électrique embarqués dans un aéronef. En particulier, la présente invention concerne l’intégration de packs de batteries dans les aéronefs, et leurs connexions aux circuits de distribution électrique par le biais de connecteurs électriques.
L’architecture des systèmes électriques embarqués dans les aéronefs, comprenant des circuits de distribution, connaît actuellement de nombreuses évolutions, notamment au regard des travaux d’hybridation et/ou d’électrification des aéronefs.
De telles évolutions nécessitent notamment d’augmenter la capacité de stockage d’énergie électrique embarquée dans les aéronefs. Pour cela, le nombre de packs de batteries embarqué dans les aéronefs doit être sensiblement augmenté.
Afin de faciliter leur intégration, il est envisagé de diviser chaque pack de batteries en modules ou en cellules de plus faibles dimensions, afin de les répartir dans toutes les zones disponibles des aéronefs, telles que les ailes de l’aéronef.
Chaque module comprend deux pôles, un pôle positif et un pôle négatif, qui sont respectivement connectés à un premier bus barre et un deuxième bus barre. Un bus barre, aussi connu sous le terme barre de puissance, permet le transit d’une énergie électrique dans le système électrique embarqué de l’avion. La connexion des modules par le biais des bus barres est privilégiée à l’utilisation de câbles souples, notamment en raison du niveau de la puissance transitant dans de tels systèmes électriques. De tels bus barres ont l’avantage d’être facilement dimensionnables au regard de la puissance électrique y transitant.
Les modules sont connectés aux bus barres par le biais de connecteurs, assurant l’intégration des modules dans le système électrique.
Les modules utilisés dans de tels systèmes électriques délivrent de hautes tensions continues pouvant aller de 50V à 200V individuellement. Lorsque intégrées en série dans des batteries, les hautes tensions continues délivrées vont de 800 V à 3kV. De tels modules sont disposés dans des zones difficiles d’accès, ou des environnements sévères, tels que des zones soumises à des déformations lors des phases de vol, par exemple les ailes.
La gestion de telles hautes tensions et la multiplicité des connexions et interfaces dans les systèmes électriques nécessitent la mise en œuvre de protections électriques dans le système électrique de l’avion.
En effet, la multiplication des connexions et interfaces augmente le risque de formation d’arcs électriques. Comme cela est connu, les arcs électriques se forment en général au niveau des connexions des modules avec le bus barre, i.e. au niveau des connecteurs, lorsqu‘un écart se forme entre le connecteur et le bus barre.
Dans les systèmes électriques existants, des protections électriques peuvent être mises en œuvre au sein des modules, mais également déportées dans le système électrique.
De telles protections électriques s’appuient sur la détection d’arcs électriques dans le système électrique. La nature aléatoire de la formation d’arcs électriques rend ainsi difficile leur détection, et ainsi réduit ainsi la fiabilité de telles protections électriques.
En outre, lorsqu’un des modules s’emballe thermiquement, la chaleur générée peut être propagée par le biais du bus barres aux autres modules. Une telle propagation de chaleur peut impacter le bon fonctionnement des modules, mais également impacter les propriétés de conduction des bus barres. Il existe donc un besoin d’améliorer la protection thermique des systèmes électriques.
La présente invention vise donc à résoudre ces inconvénients.
À cet égard, la présente invention propose un système électrique pour aéronef comprenant un bus barre longitudinalement selon un premier axe, et au moins un dipôle dont un pôle est relié au bus barre par le biais d’un connecteur,
le connecteur comprenant un premier contact électrique et un deuxième contact électrique respectivement agencés de part et d’autre du premier axe, le système électrique étant original en ce qu’il comprend en outre un dispositif de protection électrique et/ou thermique comprenant un corps, une première et deuxième lames isolantes thermiquement et/ou électriquement reliées au corps par le biais d’un système d’actionnement configuré pour translater les lames isolantes relativement au corps, le système d’actionnement étant configuré pour mettre le dispositif de protection électrique et/ou thermique dans une configuration active dans laquelle les première et deuxième lames isolantes sont en saillie du corps et respectivement disposées entre le premier contact électrique et le bus barre, et le deuxième contacts électriques et le bus barre, grâce à quoi le dipôle peut être électriquement et/ou thermiquement isolé du système électrique.
le connecteur comprenant un premier contact électrique et un deuxième contact électrique respectivement agencés de part et d’autre du premier axe, le système électrique étant original en ce qu’il comprend en outre un dispositif de protection électrique et/ou thermique comprenant un corps, une première et deuxième lames isolantes thermiquement et/ou électriquement reliées au corps par le biais d’un système d’actionnement configuré pour translater les lames isolantes relativement au corps, le système d’actionnement étant configuré pour mettre le dispositif de protection électrique et/ou thermique dans une configuration active dans laquelle les première et deuxième lames isolantes sont en saillie du corps et respectivement disposées entre le premier contact électrique et le bus barre, et le deuxième contacts électriques et le bus barre, grâce à quoi le dipôle peut être électriquement et/ou thermiquement isolé du système électrique.
Un tel système électrique présente l’avantage de pouvoir, lorsqu’un risque relatif à la formation d’un arc électrique ou d’un emballement thermique est détecté au niveau d’un dipôle, de l’isoler du reste du réseau électrique par le biais du dispositif de protection électrique et/ou thermique. Cela permet notamment d’éviter que la formation d’un arc électrique ou l’emballement thermique n’impacte les autres éléments du système électrique.
Selon un mode de réalisation, le système d’actionnement peut être configuré pour mettre le dispositif de protection électrique et/ou thermique dans une configuration passive dans laquelle les première et deuxième lames isolantes sont partiellement rétractées dans un logement du corps de sorte que les premier et deuxième contacts électriques sont en contact avec le bus barre, de part et d’autre du premier axe.
Le dispositif de protection électrique et/ou thermique est réversible, si bien que l’isolation d’un dipôle peut facilement être arrêté par le biais du système d’actionnement.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection électrique et/ou thermique peut comprendre en outre une unité de commande et au moins une sonde, l’unité de commande étant configurée pour actionner le système d’actionnement en fonction d’un signal de sortie de la sonde.
Ainsi, il possible par la surveillance des dipôles par le biais d’une ou plusieurs sondes, d’activer le dispositif de protection électrique et/ou thermique. Un tel système permet ainsi une détection de risques ainsi qu’une isolation automatisée des dipôles présentant un risque pour le reste du système électrique.
Selon un mode de réalisation, la sonde peut comprendre un détecteur de température, l’unité de commande étant configurée pour actionner le système d’actionnement pour mettre le dispositif de protection électrique et/ou thermique dans la configuration active lorsque le détecteur de température détecte une température du dipôle supérieure à une température critique prédéterminée.
Un tel détecteur de température permet notamment d’identifier au niveau d’un dipôle, s’il est l’objet d’un emballement thermique, caractérisé par l’augmentation de la température du dipôle au-delà de la température seuil. L’activation du dispositif de protection dans la configuration active peut alors être automatisée selon la détection au niveau du dipôle d’une température supérieure ou égale à la température critique prédéterminée.
Selon un mode de réalisation, la sonde peut comprendre un détecteur de courant, l’unité de commande étant configurée pour actionner le système d’actionnement pour mettre le dispositif de protection électrique et/ou thermique dans la configuration active lorsque le détecteur de courant détecte un courant au niveau du connecteur supérieur à un courant critique prédéterminé.
Un tel détecteur de courant permet notamment de détecter la formation d’un arc électrique au niveau du connecteur, lorsque le courant détecté en sortie du dipôle est supérieure à un courant critique. Un tel détecteur de courant permet ainsi l’activation du mode actif du dispositif de protection électrique, lors de la détection d’un arc électrique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection électrique et/ou thermique peut comprendre en outre un module de gestion de formation d’arc, électriquement relié au bus barre et au dipôle.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection électrique et/ou thermique peut comprendre en outre un module de gestion de court-circuit et de surcharge, électriquement relié à un organe de connexion du connecteur, reliant le connecteur au dipôle, et les contacts électriques du connecteur.
Le module de gestion de formation d’arc, empêche la formation d’arc lors de l’activation du dispositif de protection électrique et/ou thermique. Le module de gestion de formation de court-circuit limite en outre la formation de court-circuit lors de l’activation du dispositif de protection à un courant non nul dans le système électrique.
L’invention porte également sur un avion comprenant un système électrique tel que décrit précédemment, dans lequel le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique est monté fixe par rapport au connecteur (110).
L’invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
Une partie d’un exemple de système électrique 100 comprenant un connecteur 110, reliant au moins un pôle d’un dipôle avec un bus barre 140. Le système électrique 100 comprend un ou plusieurs dipôles (non représenté), aptes à stocker de l’énergie électrique et aptes à restituer l’énergie électrique à d’autres composants électriques embarqués de l’avion, par le biais d’un ou plusieurs bus barres 140.
Le dipôle peut être par exemple une batterie, un accumulateur, un pack de batteries ou d’accumulateurs, ou un module électrique. Le dipôle comprend deux pôles, un pôle positif et un pôle négatif. Le pôle positif et le pôle négatif peuvent être reliées à des bus barres distincts par le biais des organes de connexion 110, leur permettant d’être intégrés à un système électrique 100, tel que le système électrique 200 illustré à partir de la .
Le système électrique 200 est par la suite décrit relativement au dipôle, dans le référentiel 245, fixé au dipôle.
Par exemple, les organes de connexion d’un dipôle peuvent être sous forme de contacts électriques mâles 115. Les contacts électriques mâles 115 peuvent être dimensionnés pour permettre le passage de courant de haute tension, de l’ordre de 800 V à 3 kV. Par exemple, les contacts électriques mâles peuvent être en forme de broches 115, s’étendant en saillie du dipôle.
La broche 115 peut s’étendre parallèlement selon un axe d’extension parallèle à l’axe 245a du référentiel 245.
Les broches 115 du dipôle peuvent être par exemple de forme générale cylindrique. Les broches 115 peuvent présenter un diamètre d1 constant sur toute la longueur des broches. Les broches peuvent être espacées l’une de l’autre par une distance d3, qui peut être prédéterminée.
Dans le système électrique 100, le dipôle est relié aux bus barres 140 par le biais des connecteurs électriques 110.
Les bus barres 140 sont des dispositifs conducteurs électriques, globalement rigides, configurés pour permettre le passage de hautes tensions. Les bus barres sont utilisés pour relier en série ou en parallèle les différents dipôles embarqués dans l’avion.
Par exemple, dans un montage en série, un bus barre dédié peut être utilisé pour relier les pôles négatifs des dipôles embarqués, et un bus barre distinct dédié peut être utilisé pour relier les pôles positifs des dipôles embarqués. Dans la partie représentée sur la , seule une connexion d’un pôle du dipôle au bus barre est représentée.
Les bus barres s’étendent longitudinalement selon un axe d’extension longitudinal.
Les bus barres 140 ont une épaisseur d2 selon l’axe 245b.
Dans le montage d’un système électrique 100 tel qu’illustrés, les bus barres peuvent être disposés parallèlement les uns aux autres. En particulier, dans le système électrique 100, l’axe longitudinal des bus barres 140 est disposé sensiblement transversalement à l’axe 245a, i.e. sensiblement parallèle à l’axe 245c.
Les connecteurs électriques 110 sont disposés entre un pôle 115 du dipôle et le bus barre 140.
Le connecteur 110 comprend un corps qui comprend un premier organe de connexion relié au bus barre 140 et un deuxième organe de connexion relié au contact électrique mâle 115 du dipôle.
Le corps du connecteur électrique 110 peut être de forme générale cylindrique.
Le premier organe comprend un premier contact électrique 120 et un deuxième contact électrique 125 respectivement agencé sur un premier élément de support 130 et un deuxième élément de support 135.
Les premier et deuxième éléments de support 130, 135 s’étendent à partir d’une surface plane du connecteur 110, par exemple une des bases du connecteur 110 sous forme de cylindre.
Les premier et deuxième éléments de support 130, 135 sont espacés d’une distance E1, de préférence prédéterminée.
Les premier et deuxième éléments de support 130, 135 sont solidaires au corps du connecteur électrique 110.
Les éléments de support 130, 135 s’étendent en saillie du corps du connecteur 110, et parallèle l’un de l’autre. Les éléments de support 130, 135 peuvent être parallèles à l’axe 245a. Les éléments de support 130, 135 peuvent présenter les mêmes dimensions.
Les premier et deuxième contacts électriques 120, 125 sont disposés respectivement sur une des faces des premier et deuxième éléments de support 130, 135, à l’intérieur d’un espace défini par les éléments de support 130, 135 et caractérisé par la distance E1.
Ces premier et deuxième contacts électriques 120, 125 sont par exemple des broches électriques métalliques sous la forme d’une lamelle. Par exemple, les lamelles forment un ressort à lame, déformables sous contraintes.
Les premier et deuxième contacts électriques 120, 125 sont espacés d’une distance E2, et définissent, avec la surface plane du connecteur 110 à partir de laquelle s’étendent les premier et deuxièmes éléments de support 130, 135, un premier logement configuré pour accueillir au moins une partie du bus barre 140. La distance E2 peut être sensiblement égale à l’épaisseur des bus barres 140 selon l’axe 245b.
Les contacts électriques 120, 125, sous forme de ressorts à lame, sont alors contraints, lorsque le bus barre 140 est monté dans le premier logement, et sont alors en contact avec les faces supérieures et inférieures du bus barre 140, transversale à l’axe 245b. De cette manière, le passage de courant électrique entre les contacts électriques 120, 125 et le bus barre 140 est assuré.
En alternative, les contacts électriques 120, 125 peuvent être des lamelles métalliques non déformables, disposées sur des éléments de support fabriquées en un matériau élastique, c’est-à-dire qu’ils sont capables de reprendre une forme initiale lorsqu’ils sont soumis à des déformations
Cela peut notamment faciliter le montage du bus barre dans le premier logement du premier organe.
Le connecteur 110 comprend en outre un deuxième organe de connexion, qui comprend un deuxième logement 105 configurée pour recevoir les contacts électriques mâles 115 du dipôle.
Le deuxième logement 105 peut être aménagé dans le corps du connecteur 110. Il peut s’agir par exemple un trou borgne, qui ne traverse pas le corps du connecteur 110.
Le deuxième logement 105 est de forme complémentaire à la forme des contacts électriques mâles 115. Par exemple, le deuxième logement 105 peut être en forme de cylindre.
Les premier et le deuxième organes de connexion sont électriquement reliés, afin de permettre le passage de courant entre le dipôle et le bus barre 140.
Un exemple de dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique selon un premier mode de réalisation est illustré sur la , monté sur le connecteur 110 de la , dans une première configuration.
Le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique comprend un corps 235a, ainsi qu’une première et deuxième lames 230a, 230b en matériau isolant relié au corps 235a par le biais d’un système d’actionnement.
Le corps 235a comprend un logement, dans lequel au moins une partie des lames isolantes 230a, 230b peuvent être logées.
Les première et deuxième lames isolantes 230a, 230b sont espacées d’une distance d’2 selon l’axe 245b. La distance d’2 est comprise entre la distance E2, séparant les contacts électriques et l’épaisseur d1 du bus barre 140.
Lesdites première et deuxième lames isolantes 230a, 230b sont liées à un système d’actionnement. Le système d’actionnement est configuré pour déplacer les première et deuxième lames isolantes 230a, 230b. Par exemple, le système d’actionnement peut permettre la mise en translation des première et deuxième lames 230a, 230b relativement au corps 235a.
Le système d’actionnement permet de rétracter une partie ou l’intégralité des lames isolantes 230a, 230b dans le corps 235a, permettant de faire varier la longueur des parties des première et deuxième lames isolantes 230a, 230b en saillie du corps 235a.
Le système d’actionnement peut comprendre un ou plusieurs actionneurs linéaires.
Dans un mode de réalisation, le système d’actionnement peut comprendre au moins deux actionneurs, respectivement associés aux première et deuxièmes lames, afin de les rétracter dans le corps 235a du dispositif de protection 235 ou de les déployer en saillie du corps 235a du dispositif de protection 235, indépendamment l’une de l’autre.
Alternativement, un unique actionneur linéaire du système d’actionnement est relié aux deux lames isolantes 230a, 230b.
Dans un mode de réalisation, l’actionneur, ou les éléments actionneurs peuvent être choisis parmi un actionneur manuel, un actionneur mécanique comprenant un moyen élastique tel qu’un ressort, un actionneur électrique comprenant par exemple une bobine, et un actionneur pyrotechnique.
Le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique est agencé dans l’alignement du connecteur 110, en particulier de sorte que les première et deuxième lames isolantes 230a, 230b, lorsqu’elles sont déployées, sont en contact avec le bus barre et les contacts électriques 120, 125. En d’autres termes les lames isolantes 230a, 230b sont en contact direct avec les faces supérieure et inférieure du bus barre 140.
Le système d’actionnement est ainsi configuré pour faire varier les longueurs des parties déployées des première et deuxième lames isolantes 230a, 230b. En d’autres termes, le système d’actionnement est configuré pour faire translater les lames isolantes 230a, 230b, transversalement au bus barre 140 sur les surfaces inférieure et supérieure.
Sur la , les première et deuxième lames isolantes 230a, 230b sont illustrés lorsque le dispositif de protection électrique et/ou thermique 235 est dans une première configuration, dans laquelle elles sont partiellement rétractées à l’intérieur du corps du dispositif de protection 235. Dans cette première configuration, les lames sont uniquement en contact avec le bus barre 140.
Dans cette première configuration, les contacts électriques 120, 125 sont en contact avec le bus barre 140, permettant ainsi le passage de courant entre le dipôle et le bus barre 140.
Sur la , le dispositif de protection électrique et/ou thermique 235 est dans une deuxième configuration, dans laquelle les première et deuxième lames isolantes 230a, 230b sont déployées par le biais du système d’actionnement : elles sont translatées le long des faces supérieures et inférieures du bus barre 140, sous les contacts électriques 120, 125. En d’autres termes, dans cette deuxième configuration, les lames isolantes empêchent que les contacts électriques 120, 125 du connecteur 110 soient en contact avec le bus barre 140.
Le passage du dispositif de protection électrique et/ou thermique 235 de la première configuration vers la deuxième configuration est effectué par le biais du système d’actionnement qui actionne le déploiement des lames isolantes 230a, 230b. Celles-ci sont alors coulissées le long du bus barre 140. Lorsqu’elles arrivent au niveau des contacts électriques, sous forme de ressort lame, ces derniers se déforment par contrainte, laissant alors un espace de passage pour les lames isolantes 230a, 230b.
Ainsi, lors de l’actionnement du système d’actionnement, les lames isolantes 230a, 230b du dispositif de protection 235 thermique et/ou électrique sont déployées de sorte à soulever les contacts électriques 120, 125, afin d’ouvrir le contact électrique entre le bus barre 140 et les contacts électriques 120, 125.
Dans un mode de réalisation, le soulèvement des contacts électriques 120, 125 est permis par leur élasticité, notamment lorsqu’ils sont sous forme de ressorts à lame, ou par l’élasticité des éléments de support 130, 135.
Dans la deuxième configuration, les lames isolantes 230a, 230b sont alors disposées entre les contacts électriques 120, 125 et le bus barre 140.
Dans un mode de réalisation, les lames isolantes 230a, 230b sont dans un matériau isolant électriquement. Également, dans un mode de réalisation, les lames isolantes 230a, 230b sont dans un matériau isolant thermiquement. Par exemple, les lames isolantes 230a, 230b peuvent être en céramique, en époxy, en plastique, ou en tout autre matériau équivalent assurant une isolation thermique et/ou électrique.
Un tel dispositif de protection 235 permet, lorsqu’il est actionné dans la deuxième configuration d’isoler et/ou déconnecter les dipôles connectés au système électrique embarqué de l’avion.
Ainsi, un tel dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique permet d’empêcher la formation d’arcs électriques entre le bus barre et les contacts électriques 230a, 230b en en isolant électriquement le dipôle par le biais des lames isolantes 230a, 230b.
Également, un tel dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique permet, lorsqu’un emballement thermique est détecté au niveau d’un dipôle, de l’isoler thermiquement du reste du système électrique par le biais des lames isolantes 230a, 230b.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique peut être configuré pour que ses dimensions (taille et/ou masse) soient optimisées. Par exemple, le dispositif de protection 235 peut être configuré pour être utilisé en situation de maintenance, lorsque le système électrique n’est pas sous tension et que le courant dans le système électrique est nul. Dans cette situation, la formation d’arc électrique est improbable, si bien que les lames isolantes 230a, 230b sont dimensionnées, en particulier leur épaisseur uniquement pour empêcher le passage de courant entre le dipôle à isoler et le bus barre. Par exemple, dans ce cas d’espèce, l’épaisseur des lames isolantes peut être comprise entre 1 et 3 mm.
Un tel dispositif de protection 235 permet ainsi de limiter la masse et l’encombrement du dispositif de protection 235, et donc du système électrique embarqué dans l’aéronef.
En alternative, le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique peut être configuré pour isoler les dipôles lorsque le courant dans le système électrique est non nul. Dans ce cas, le matériau constitutif des lames isolantes peut être choisi en conséquence, mais également l’épaisseur des lames isolantes.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique peut comprendre une unité de commande et une ou plusieurs sondes (non représentées).
Une unité de commande est configurée pour commander le système d’actionnement du dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique. La commande de l’unité du système d’actionnement peut être en fonction du ou des signaux de sortie d’une ou plusieurs sondes.
Les sondes peuvent être de deux types.
Le premier type de sonde est une sonde de température. La sonde de température peut être un détecteur de température, apte à détecter lorsqu’une température est supérieure à une température critique. La ou les sondes de température peuvent être agencées à proximité d’un dipôle, afin de détecter un éventuel emballement thermique, i.e. que la température du dipôle est supérieure ou égale à la température critique. Par exemple, la température critique peut être de l’ordre de 150°C à 200°C. Dans un mode de réalisation, le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique peut comprendre plusieurs sondes de température disposées au niveau d’un dipôle du système électrique.
Le deuxième type de sonde est une sonde de courant. La sonde de courant peut être un détecteur apte à détecter lorsqu’un courant est supérieur à un courant critique. La ou les sondes de courant peuvent être situées à proximité du dipôle, de préférence en sortie du dipôle. De telles sondes permettent de détecter la formation d’un arc électrique, engendrant une tension de surcharge qui peut être détecter par une augmentation du courant électrique au niveau du connecteur au-delà un courant critique. Par exemple, le courant critique peut être choisi et dimensionné en fonction du dipôle à protéger.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique peut comprendre plusieurs sondes de courant.
L’unité de commande peut être configurée pour commander le système d’actionnement d’un dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique lorsqu’une sonde de température du dispositif 235 détecte une température du dipôle supérieure à la température critique. L’unité de commande peut être configurée pour actionner le système d’actionnement d’un dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique lorsqu’une sonde de courant du dispositif 235 détecte un courant critique au niveau du connecteur.
Dans un mode de réalisation, l’unité de commande peut être configurée pour actionner les systèmes d’actionnement de plusieurs dispositifs de protection 235 électrique et/ou thermique.
En référence aux figures 3A et 3B, un deuxième mode de réalisation et un troisième mode de réalisation sont maintenant décrits.
Dans le cas où le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique est destiné à être utilisé lorsque le système électrique 300A, 300B est sous tension, c’est-à-dire que le courant dans le système est non nul, le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique selon le deuxième mode de réalisation peut comprendre un module de gestion de la formation d’arc et/ou un module de gestion de court-circuit et de surcharge.
Lors de la connexion et/ou de la déconnexion d’un dipôle qui est effectué par le biais du dispositif de protection 235, i.e. par l’actionnement des première et deuxième lames 230a, 230b, il est possible qu’un arc se forme dans les espaces entre les contacts électriques 120, 125 et le bus barre 140.
Pour prévenir la formation d’un arc électrique à ce niveau, lorsque le dispositif de protection 235 passe de la deuxième configuration à la première configuration par l’actionnement du système d’actionnement, le dispositif de protection électrique et ou thermique pet comprendre un module de gestion de la formation d’arc disposé entre le bus barre et le logement 105 du connecteur 110, relié au contact mâle 115 du dipôle. Le module de gestion de la formation d’arc comprend un fusible 305 relié au connecteur 110 et le bus barre 140.
Lorsque que les première et deuxième lames isolantes 230a, 230b sont actionnées pour que le dispositif de protection 235 passe de la deuxième configuration à la première configuration, le courant passe par le fusible 305, évitant la formation d’un arc électrique.
Le fusible 305 est choisi avec une tension nominale supérieure à l’ordre de grandeur de la tension transitant dans le système électrique 1,5KV pour les réseaux 800V DC. Le fusible 305 est choisi avec un courant de coupure supérieur au courant critique de l’ordre de 5KA, 10KA, 20KA (suivant la technologie et la configuration des packs batterie).
Dans un mode de réalisation, la connexion fusible 305 au connecteur 110 et/ou au bus barre peut être commandée, par exemple par le biais d’un interrupteur commandable par l’unité de commande.
Par exemple, l’unité de commande peut, simultanément à l’actionnement de l’actionneur du dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique lors de la détection d’un courant supérieur au courant critique, également commander la connexion du fusible 305 au connecteur et au bus barre 140.
Dans le troisième mode de réalisation, le dispositif de protection 235 électrique et/ou thermique peut comprendre en outre un module de gestion de court-circuit et de surcharge.
Le module de gestion de court-circuit et de surcharge comprend un fusible 310, électriquement relié au logement 105 et aux contacts électriques 220a, 220b.
Le fusible 310 est configuré pour déconnecter le dipôle du bus barre 140 lorsque la tension délivrée par le dipôle est supérieure à une tension de surcharge prédéterminée. La tension de surcharge est déterminée en fonction de de la section du bus barre utilisée.
Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus en référence à des modes de réalisation spécifiques, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques, et les modifications qui se trouvent dans le champ d'application de la présente invention seront évidentes pour une personne versée dans l'art. Naturellement, pour satisfaire des besoins spécifiques, une personne compétente dans le domaine de l’invention pourra appliquer des modifications dans la description précédente.
Claims (8)
- Système électrique pour aéronef comprenant un bus barre (140) s’étendant longitudinalement selon un premier axe, et au moins un dipôle dont un pôle est relié au bus barre par le biais d’un connecteur,
le connecteur (110) comprenant un premier contact électrique (120) et un deuxième contact électrique (125) respectivement agencés de part et d’autre du premier axe,
caractérisé en ce que le système comprend en outre un dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique comprenant un corps (235a), une première et deuxième lames isolantes thermiquement et/ou électriquement reliées au corps (235a) par le biais d’un système d’actionnement configuré pour translater les lames isolantes (230a, 230b) relativement au corps (235a),
le système d’actionnement étant configuré pour mettre le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique dans une configuration active dans laquelle les première et deuxième lames isolantes sont en saillie du corps (235a) et respectivement disposées entre le premier contact électrique (120) et le bus barre (140), et le deuxième contacts électriques (125) et le bus barre (140),
grâce à quoi le dipôle peut être électriquement et/ou thermiquement isolé du système électrique. - Système électrique selon la revendication 1, dans lequel le système d’actionnement est configuré pour mettre le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique dans une configuration passive dans laquelle les première et deuxième lames isolantes sont partiellement rétractées dans un logement du corps (235a) de sorte que les premier (120) et deuxième (125) contacts électriques sont en contact avec le bus barre, de part et d’autre du premier axe.
- Système électrique selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique comprend en outre une unité de commande et au moins une sonde, l’unité de commande étant configurée pour actionner le système d’actionnement en fonction d’un signal de sortie de la sonde.
- Système électrique selon la revendication 3, dans lequel la sonde comprend un détecteur de température, l’unité de commande étant configurée pour actionner le système d’actionnement pour mettre le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique dans la configuration active lorsque le détecteur de température détecte une température du dipôle supérieure à une température critique prédéterminée.
- Système électrique selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la sonde comprend un détecteur de courant, l’unité de commande étant configurée pour actionner le système d’actionnement pour mettre le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique dans la configuration active lorsque le détecteur de courant détecte un courant au niveau du connecteur supérieur à un courant critique prédéterminé.
- Système électrique selon les revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique comprend en outre un module de gestion de formation d’arc (305), électriquement relié au bus barre (140) et au dipôle.
- Système électrique selon les revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique comprend en outre un module de gestion de court-circuit et de surcharge (310), électriquement relié à un organe de connexion du connecteur, reliant le connecteur au dipôle, et les contacts électriques du connecteur.
- Avion comprenant un système électrique selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif de protection (235) électrique et/ou thermique est monté fixe par rapport au connecteur (110).
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| US20200227220A1 (en) * | 2017-09-22 | 2020-07-16 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Electrical Switch |
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2022
- 2022-03-14 FR FR2202192A patent/FR3133495B1/fr active Active
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| ANONYMOUS: "Slide-inline | Industrial connectors US Fork Connectors for Blind Mating INTRODUCTION", 27 April 2021 (2021-04-27), pages 1 - 12, XP093001162, Retrieved from the Internet <URL:https://www.staubli.com/content/dam/spot/SL-ForkPlugs-11014171-us.pdf> [retrieved on 20221123] * |
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