WO2015145010A1 - Véhicule comprenant une installation embarquée, notamment une installation cryogénique, et dispositif de jonction pour une alimentation électrique de ladite installation - Google Patents

Véhicule comprenant une installation embarquée, notamment une installation cryogénique, et dispositif de jonction pour une alimentation électrique de ladite installation Download PDF

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PCT/FR2015/050524
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Paul SALOUZE
Philippe PEZZOLI
Maxime Lambert
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L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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Abstract

L'invention concerne un véhicule comprenant un réseau électrique (12), une batterie d'alimentation (13) dudit réseau et un dispositif de jonction (2) d'une alimentation électrique (5) d'une installation embarquée sur le véhicule à une source de courant, ledit dispositif comprenant au moins un premier circuit (15), destiné à raccorder ladite alimentation (5) au réseau électrique (12), et un moyen (24-26) pour commuter une jonction de l'alimentation électrique (5) entre le premier circuit (15) et une autre source de courant, en fonction du résultat d'une comparaison entre une tension d'entrée du premier circuit (15) avec un seuil déterminé (V0), strictement supérieur à une tension de fonctionnement nominal de la batterie (13). Elle concerne également un tel dispositif de jonction (2).

Description

Véhicule comprenant une installation embarquée, notamment une installation cryogénique, et dispositif de jonction pour une alimentation
électrique de ladite installation
Domaine de l'invention :
La présente invention se rapporte spécialement au domaine de la production de froid, notamment au domaine de la cryogénie. Elle concerne plus particulièrement l'alimentation électrique qui doit assurer en permanence le fonctionnement d'installations cryogéniques embarquées sur un véhicule pour éviter la remontée en température des produits transportés.
Etat de la technique :
Il est connu des installations cryogéniques à injection indirecte (on parle dans ce milieu industriel de solutions « CTI »). Dans une installation « CTI », le fluide, par exemple de l'azote, est acheminé d'un réservoir cryogénique embarqué sur le véhicule équipé (en général un camion, souvent avec une semi-remorque) jusqu'à un ou plusieurs échangeurs thermiques situés à l'intérieur de la ou des chambres froides du véhicule. Ces échangeurs, munis de moyens de circulation d'air, permettent le refroidissement de la chambre dans laquelle les produits sont de la sorte stockés à la température désirée.
Ce système nécessite une alimentation électrique dédiée pour entraîner les moyens de circulation d'air, les moyens de contrôle et même dans certains cas où la température extérieure est très négative, des moyens de chauffage utilisés pour réguler la température dans la chambre froide. Ce système cryogénique nécessite une tension relativement faible, de 24V, mais requiert un apport de puissance sur une longue durée. Cette durée représente potentiellement toute une journée de travail, soit environ 15h, voire plus pour des transports à longue distance.
Il est possible d'alimenter le système cryogénique à partir d'un réseau de bord du véhicule, lorsque son moteur tourne et que le réseau est alors alimenté par un alternateur entraîné par le moteur. En effet, en particulier sur un camion, l'alternateur fournit en général dans ce cas un surplus de puissance électrique par rapport aux besoins des équipements. Il est donc possible d'utiliser ce surplus de puissance pour l'alimentation du système cryogénique, sans solliciter les batteries de démarrage du véhicule.
D'autre part, lorsque le véhicule est arrêté, il est possible d'amener, soit avec un chariot soit avec une prise sur un réseau, une source extérieure à laquelle le circuit d'alimentation peut être branché. On peut utiliser dans ce cas, soit une prise de charge 24V si elle existe, soit un transformateur à partir du réseau de courant alternatif de 230V par exemple.
Lorsque ces deux sources ne sont pas disponibles, la solution classique est d'avoir recours à des batteries. Malheureusement, les batteries du véhicule ne sont en général pas conçues pour fournir la continuité de puissance de l'installation cryogénique. En effet, le moteur du véhicule demande une tension et une intensité fortes au moment du démarrage. Le tracteur est donc en général équipé de batteries, dites « de démarrage », capable de délivrer beaucoup de puissance sur une courte durée mais mal adaptées pour fournir de la puissance sur une longue durée. De plus, ce type de batterie supporte en général mal les nombreux cycles de charge et décharge impliqués par le fonctionnement de l'installation cryogénique. Le risque d'usure prématurée de ces batteries conduit à utiliser des batteries spécifiques au système cryogénique pour ne pas impacter la maintenance du véhicule.
Il est donc nécessaire de concevoir un système d'alimentation électrique capable, d'une part de supporter des cycles de fonctionnement sur une longue durée, d'autre part de gérer efficacement les différentes sources d'alimentation disponible dans l'environnement embarqué sur un véhicule.
Parmi les solutions connues, la détection par le système d'alimentation du fait que le moteur soit allumé ou éteint permet de diminuer le temps pendant lequel il tire sur des batteries de démarrage du véhicule. Une conception classique consiste à relier le démarreur du véhicule avec un fil électrique dédié directement à un boîtier de jonction du circuit d'alimentation du système cryogénique. Cela permet de détecter si le moteur est allumé ou non et de commander un commutateur qui fait la bascule automatiquement entre l'alimentation sur le réseau de bord et celle sur une source externe. On est ainsi sûr que l'installation cryogénique est toujours connectée à une source de courant adaptée, que le moteur tourne ou que le véhicule soit arrêté et que l'opérateur ait branché l'installation sur une source de courant externe. Cela évite les erreurs de manipulation.
Cependant, le type de branchement sur le circuit transmettant le signal de la clé de contact est complexe et, surtout, il est spécifique à chaque marque ou type de véhicule. Or, un enjeu fort de l'alimentation électrique du système cryogénique est d'être compatible avec tous les types de véhicules, en particulier en cas de véhicules avec tracteur et remorques, afin de minimiser les coûts de fabrication et d'installation.
L'objectif de la présente invention est donc d'obtenir un système fournissant une alimentation électrique de l'installation cryogénique embarquée sur un véhicule répondant aux différentes contraintes précitées, notamment au fait qu'il doit fonctionner sur une longue durée, que le moteur du véhicule soit en fonctionnement ou non. Il faut en outre que ce système électrique gère ses sources d'alimentation en fonction de la situation en exploitant une interface avec le véhicule qui soit la plus standard possible.
Exposé de l'invention :
A cet effet, l'invention concerne un véhicule comprenant un réseau électrique, une batterie d'alimentation dudit réseau et un dispositif de jonction d'une alimentation électrique d'une installation embarquée sur le véhicule à une source de courant, ledit dispositif comprenant au moins un premier circuit, destiné à raccorder ladite alimentation au réseau électrique, et un moyen pour commuter une jonction de l'alimentation électrique entre le premier circuit et une autre source de courant, en fonction du résultat d'une comparaison entre une tension d'entrée du premier circuit avec un seuil déterminé, strictement supérieur à une tension de fonctionnement nominal de la batterie.
L'invention exploite ainsi la constatation faite par le déposant selon laquelle, lorsque le réseau de bord est alimenté à une tension supérieure à la tension de fonctionnement nominal de la batterie, c'est généralement le signe que le moteur du véhicule est en marche. L'on peut alors alimenter l'installation embarquée sur le véhicule à partir du réseau de bord en limitant les risques de décharger la batterie de démarrage du véhicule. On obtient de la sorte une alimentation de l'installation embarquée selon le fonctionnement désiré, sans avoir à faire appel à une liaison avec le démarreur du véhicule.
Selon différentes caractéristiques de l'invention qui pourront être prises ensemble ou séparément :
- le réseau électrique du véhicule comprend un alternateur apte à fournir une tension minimale (V1 ), supérieure à ladite tension nominale de la batterie,
- le moyen de commutation est configuré pour brancher l'installation embarquée sur le premier circuit lorsque la tension d'entrée dudit premier circuit est au moins égale à ladite tension minimale (V1 ),
- le moyen de commutation comprend un premier moyen de couplage configuré pour maintenir le premier circuit ouvert tant que la tension d'entrée dudit premier circuit est inférieure à la tension minimale (V1 ),
- ledit dispositif de jonction comprend en outre au moins un deuxième circuit destiné à raccorder ladite alimentation à ladite autre source de courant,
- ladite autre source de courant est prévue extérieure au véhicule,
- le moyen de commutation comprend en outre un second moyen de couplage configuré pour fermer et/ou ouvrir ledit premier et/ou ledit second circuit en fonction de la présence d'une tension d'entrée au niveau dudit second circuit,
- le second moyen de couplage comprend un premier interrupteur et un premier commutateur de commande, relié pour son déclanchement audit second circuit entre ledit premier interrupteur et une entrée dudit second circuit, ledit premier interrupteur maintenant ledit second circuit ouvert en cas d'absence de déclanchement dudit premier commutateur,
- le second moyen de couplage comprend en outre un second interrupteur, prévu au niveau dudit premier circuit, et un second commutateur de commande, relié pour son déclanchement audit second circuit entre ledit premier interrupteur et l'entrée dudit second circuit, ledit second interrupteur étant maintenu fermé en cas d'absence de déclanchement dudit second commutateur,
- ledit deuxième circuit comporte au moins une prise de charge en courant continu,
- ledit deuxième circuit comporte au moins un transformateur apte à être branché sur secteur,
- ledit véhicule comprend en outre une alimentation électrique autonome pour l'installation embarquée,
- ladite alimentation autonome comprend au moins une batterie, dite d'asservissement,
- un circuit de ladite alimentation autonome relie ladite batterie d'asservissement au dispositif de jonction,
- ledit véhicule comprend un interrupteur général configuré pour déconnecter ladite installation embarquée en même temps de ladite alimentation autonome et du dispositif de jonction.
Avantageusement, ladite batterie d'asservissement est une batterie de type AGM, c'est-à-dire que c'est une batterie acide plomb étanche, montée avec des séparateurs de fibre de verre comprimées. Cette technologie s'adapte bien aux cycles de vie d'une installation cryogénique, en particulier CTI, embarquée sur un véhicule faisant des tournées de distribution de produits thermosensibles.
L'invention concerne aussi un procédé de commande d'une installation embarquée sur un véhicule comprenant un réseau électrique, une batterie d'alimentation dudit réseau et un dispositif de jonction de l'alimentation électrique à une source de courant, ledit dispositif comprenant au moins un premier circuit, destiné à raccorder ladite alimentation au réseau électrique, procédé comprenant une étape dans laquelle on commute une jonction de l'alimentation électrique entre le premier circuit et une autre source de courant, en fonction du résultat d'une comparaison entre une tension d'entrée du premier circuit avec un seuil déterminé (VO), strictement supérieur à une tension de fonctionnement nominal de la batterie.
Ledit procédé pourra comprendre des étapes permettant de faire fonctionner le dispositif de jonction du véhicule selon les différentes caractéristiques évoquées dans la présente description.
L'invention concerne en outre un dispositif de jonction configuré pour la mise en œuvre d'un tel procédé.
Brève présentation des figures :
La présente invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 présente le schéma électrique d'un exemple de réalisation de l'invention.
La figure 2 compare la tenue de la charge dans le temps pour deux types de batteries utilisées par un dispositif selon l'invention.
Présentation détaillée de l'invention :
L'invention trouvera spécialement ses applications sur des véhicules avec tracteur et remorque. Dans un tel type de véhicule, une batterie de démarrage du véhicule est généralement située dans le tracteur et l'installation embarquée en cause dans l'invention est située dans la remorque.
L'invention concerne en particulier un boîtier de jonction pour une alimentation électrique d'une installation cryogénique de type « CTI ». Comme indiqué précédemment, une installation CTI (non représentée sur les figures) embarquée sur un véhicule utilise un fluide tel que l'azote liquide stocké dans un réservoir pour refroidir l'air dans une chambre de stockage du véhicule au travers d'un ou plusieurs échangeurs thermiques. De plus, ce fluide s'échappe naturellement par détente du réservoir pour passer dans le ou les échangeurs puis s'échapper dans l'atmosphère, formant de la sorte un circuit ouvert.
En régime nominal de fonctionnement, la consommation électrique de l'installation CTI sert essentiellement à entraîner le ou les moyens de ventilation pour faire passer l'air dans les échangeurs dans les périodes de temps où il est nécessaire de le refroidir, ainsi qu'à faire fonctionner le circuit de commande, avec notamment les capteurs de température et les vannes d'ouverture/fermeture du circuit de fluide cryogénique. Sur l'exemple présenté cette installation utilise un courant continu de tension nominale V0, ici 24 V et consomme sensiblement 10 Ampères-Heures (Ah) lorsque les ventilateurs sont en route.
Dans certains régimes de fonctionnement, l'installation peut consommer de façon transitoire plus de puissance électrique. C'est par exemple le cas lorsque l'installation est en phase de dégivrage. Des moyens de chauffage utilisés pour le dégivrage peuvent alors faire monter cette consommation typiquement à 60 Ampères mais sur une courte durée.
En référence à la figure 1 , un exemple de réalisation du dispositif d'alimentation électrique pour cette installation comporte au moins une batterie d'asservissement 1 , délivrant la tension d'alimentation nominale V0 de l'installation, et un boîtier de jonction 2 à des sources de courants. Sur cette figure, les lignes continues représentent des liaisons électriques entre les composants, au moyen de conducteurs faiblement résistifs.
Un pôle positif 3 de la batterie d'asservissement 1 est relié par une première liaison conductrice 4 à une entrée 5 du circuit électrique de l'installation « CTI », pour en alimenter les différents composants. Le retour vers un pôle négatif 6 s'effectue classiquement en branchant l'ensemble des éléments du dispositif et des composants de l'installation sur une structure conductrice du véhicule. Comme on peut le voir sur la figure 1 , une sortie 8 du boîtier de jonction 2 est reliée par une deuxième liaison conductrice 9 au pôle positif 3 de la batterie d'asservissement 1. Un interrupteur général 10, déterminant la marche ou l'arrêt de l'installation, commande en même temps l'ouverture/fermeture de la première 4 et de la deuxième liaison conductrice 9.
Le boîtier de jonction 2 comporte une première entrée 1 1 reliée à un réseau électrique 12 du véhicule. Ce réseau 12, fonctionnant généralement sous la même tension que la tension nominale V0, soit environ 24V, utilise habituellement sur les camions une connectique standard. La prise correspondant à l'entrée 1 1 du boîtier de jonction 2 pour assurer la connexion est donc une prise de charge standard pour un réseau 24V. De plus elle est destinée à être branchée en permanence sur le réseau électrique 12 du véhicule en conditions d'utilisation normale, que l'installation CTI ou le moteur du camion soient en marche ou à l'arrêt. Cette prise n'est pas représentée en tant que telle sur les figures.
Comme indiqué sur la figure 1 , le réseau électrique 12 du véhicule est mis sous tension soit par une ou des batteries 13 soit par un alternateur 14 lorsque le moteur du véhicule (non représenté) fonctionne. Typiquement, la ou les batteries 13 du véhicule ont une capacité de 200 Ampères-Heures (Ah) pour 24V, soit la tension nominale V0. Lorsque le moteur fonctionne, l'alternateur 14, entraîné par le moteur, est capable de fournir un courant de 100 A sous une tension V1 , légèrement supérieure à la tension nominale V0 de 24V, alors que la consommation des équipements de bord du véhicule, plus la recharge des batteries 13 du véhicule, ne nécessite qu'environ 70 Ampères- heures. On voit donc que ce réseau 12 peut fournir une certaine quantité de courant, ici environ 30 Ampères-Heures (Ah), lorsque le moteur fonctionne. De plus, l'alternateur 14 fournit cette capacité avec une tension V1 légèrement supérieure à celle de 24V fournie par les batteries 13 du véhicule. Sur l'exemple présenté cette tension V1 est de 25, 6 V. A l'intérieur du boîtier de jonction 2, une première branche 15 du circuit relie la première entrée 1 1 du boîtier de jonction 2 à la sortie 8 qui est reliée à la batterie d'asservissement 1 et à l'installation cryogénique 5. Un premier moyen de couplage ou dispositif « coupleur-séparateur » 16 est interposé sur cette branche 15. Ce dispositif 16 ouvre la branche de circuit 15 si la tension fournie par le réseau électrique 12 du véhicule est inférieure à la tension V1 fournie par l'alternateur 14. Il se ferme sinon.
Ici, le boîtier de jonction 2 comporte également une deuxième entrée 17, destinée à être branchée sur une source de courant externe au véhicule. Sur l'exemple, deux prises 18, 20, sont présentées. Une première prise 18 est destinée à être branchée sur une source 19 de courant continu à la tension nominale V0, par exemple une batterie de charge de 24V mise sur un chariot que l'on peut apporter lorsque le véhicule est à l'arrêt. Une deuxième prise 20 est destinée à être branchée sur une source 21 de courant alternatif, par exemple du secteur à 230V. Dans ce cas, la deuxième prise 20 est reliée à un chargeur embarqué 22 qui transforme le courant alternatif en courant continu à la tension nominale V0 avant la deuxième entrée 17 du boîtier de jonction 2. Dans les deux cas, les prises de courant 18, 20, sont conçues pour correspondre à des connectiques standard de circuits électriques. Par contre contrairement, à la jonction de la première entrée 1 1 , ces prises 18, 20 sont destinées à être manipulées par l'opérateur pour brancher l'alimentation de l'installation cryogénique à la source de courant extérieure 19, 21 , lorsqu'elle est disponible.
Suivant des variantes possibles, l'un ou l'autre ou les deux prises 18, 20 peuvent être mises en place sur la deuxième entrée 17 du boîtier de jonction 2.
A l'intérieur du boîtier de jonction 2, une deuxième branche de circuit 23 relie la deuxième entrée 17 du boîtier de jonction 2 à la sortie 8 qui est reliée à la batterie d'asservissement 1 et à l'installation cryogénique 5.
Un second moyen de couplage ou dispositif de commande est également installé à l'intérieur du boîtier de jonction 2. Ce dispositif de commande comprend un premier interrupteur 25 et un premier commutateur de commande 24, relié pour son déclanchement audit second circuit entre ledit premier interrupteur 25 et l'entrée 17 dudit second circuit. Ledit premier interrupteur 25 maintient ledit second circuit ouvert en cas d'absence de déclanchement dudit premier commutateur 24.
Ledit dispositif de commande comprend en outre un second interrupteur 25' et un second commutateur de commande 24', relié lui aussi pour son déclanchement audit second circuit entre ledit premier interrupteur 25 et l'entrée 17 dudit second circuit. Ledit second interrupteur 25' est situé au niveau du premier circuit 15. Il est quant à lui maintenu fermé en cas d'absence de déclanchement dudit second commutateur 24'.
Autrement dit, les premier et second interrupteurs 25, 25' contribuent à connecter la sortie 8 du boîtier de jonction 2 soit à la première branche 15 de circuit soit à la deuxième branche 23. On réalise ainsi dans le dispositif d'alimentation soit un premier circuit 15-9-4 connectant l'installation cryogénique 5 et la batterie d'asservissement 1 au réseau électrique 12 du véhicule, soit un deuxième circuit 23-9-4 les connectant à l'une des sources de courant 19, 21 extérieures au véhicule.
Pour la commutation des premier et second interrupteurs 25, 25', le dispositif de commande utilise, ainsi que c'est suggéré par la ligne de mesure 26, la valeur de la tension sur la deuxième branche 23, à la deuxième entrée 17 du boîtier de jonction 2, ladite ligne de mesure 26 étant ici relié au premier et second commutateurs 24, 24' qui pourront être constitués par des relais.
La loi de commande est alors la suivante :
soit la tension à la deuxième entrée 17 est non nulle ou à tout le moins suffisante pour générer le déclenchement des premier et second commutateurs de commande 24, 24', ce qui veut dire que l'opérateur a branché l'une des prises 18, 20 sur une des sources de courant extérieures 19, 21 , alors le dispositif de commande 24 ouvre le second interrupteur 25' pour qu'il ouvre la première branche 15 liée au réseau 12 du véhicule et ferme le premier interrupteur 25 pour qu'il ferme la deuxième branche 23 reliée à la source extérieure 19, 21 ,
soit la tension à la deuxième entrée 17 est nulle ou insuffisante pour générer le déclenchement des premier et second commutateurs de commande 24, 24', ce qui veut dire qu'aucune prise 18, 20 n'est branchée sur une des sources de courant extérieures 19, 21 , alors le dispositif de commande maintient fermée le second interrupteur 25', et ouverte la deuxième branche 23 reliée à la source extérieure 19, 21.
Le fonctionnement de l'ensemble alimentant l'installation cryogénique, formé du boîtier de jonction 2, de la ou les batteries d'asservissement 1 , et des circuits de liaison 9, 4 avec l'installation cryogénique, est donc le suivant.
Tout d'abord, lorsque l'interrupteur général 10 est ouvert, l'installation cryogénique 5 est déconnectée, donc ne fonctionne pas, et la batterie d'asservissement 1 est isolée à la fois de l'installation cryogénique 5 et de toute connexion avec l'extérieur 12, 19, 21.
Lorsque l'interrupteur général 10 est fermé, le boîtier de jonction 2 est connecté à la fois à la batterie d'asservissement 1 et à l'installation cryogénique 5, de plus la batterie d'asservissement 1 est raccordée à l'installation cryogénique 5. Dans ces conditions le fonctionnement de l'installation cryogénique 5 et de l'ensemble formant son alimentation est déterminé de la façon suivante pour les quatre situations d'environnement du boîtier de jonction 2 : a) Première situation: le moteur est allumé et aucune prise 18, 20 n'est branchée à une source externe 19, 21 au véhicule.
Dans cette situation, l'alternateur 14 fournit du courant, la tension du réseau électrique 12 du véhicule est donc égale à V1 et le coupleur-séparateur 16 est donc fermé. La première branche de circuit 15 peut fournir du courant. Par ailleurs, le dispositif de commande ne détecte pas de tension sur le second circuit 23, il maintient donc branchée l'alimentation de la sortie 8 sur la première branche de circuit 15.
L'installation cryogénique 5 fonctionne donc en utilisant le courant en provenance de l'alternateur 14 du véhicule via la première branche de circuit 15 du boîtier de jonction 2 et la batterie d'asservissement 1 se recharge à partir du surplus de puissance fournie par rapport à la consommation de l'installation cryogénique 5. b) Deuxième situation : le moteur est allumé et une prise 18, 20 est branchée à une source externe 19, 21 au véhicule.
Dans cette situation, l'alternateur 14 fournit du courant, la tension du réseau électrique 12 du véhicule est donc égale à V1 et le coupleur-séparateur 16 est donc fermé. La première branche de circuit 15 peut fournir du courant. Par contre, le dispositif de commande détecte une tension sur la seconde branche de circuit 23, il branche donc l'alimentation de la sortie 8 sur la seconde branche de circuit 23, en faisant basculer les premier et second interrupteurs 25, 25'.
L'installation cryogénique 5 fonctionne donc en utilisant le courant en provenance de la source extérieure 19, 21 au véhicule via la seconde branche de circuit 23 du boîtier de jonction 2 et la batterie d'asservissement 1 se recharge à partir du surplus de puissance fournie par rapport à la consommation de l'installation cryogénique 5. c) Troisième situation : le moteur est éteint et aucune prise 18, 20 n'est branchée à une source externe 19, 21 au véhicule.
Dans cette situation, l'alternateur 14 ne fournissant pas de courant, la tension du circuit électrique 12 du véhicule, fournie par les batteries 13 du véhicule, est inférieure à V1 et le premier coupleur 16 est donc ouvert. La première branche de circuit 15 ne peut fournir du courant. Par ailleurs, le dispositif de commande ne détecte pas de tension sur le second circuit 23, il maintient donc branchée l'alimentation de la sortie 8 sur la première branche de circuit 15. Donc aucun courant n'est fourni par le boîtier de jonction 2. L'installation cryogénique 5 fonctionne alors en utilisant le courant en provenance la batterie d'asservissement 1. d) Quatrième situation : le moteur est éteint et une prise 18, 20 est branchée à une source externe 19, 21 au véhicule.
Dans cette situation, l'alternateur 14 ne fournissant pas de courant, la tension du circuit électrique 12 du véhicule, fournie par les batteries 13 du véhicule, est inférieure à V1 et le premier coupleur 16 est donc ouvert. La première branche de circuit 15 ne peut fournir du courant. Par contre, le dispositif de commande détecte une tension sur la seconde branche de circuit 23, il branche donc l'alimentation de la sortie 8 sur la seconde branche de circuit 23, en faisant basculer les premier et second interrupteurs 25, 25'.
L'installation cryogénique 5 fonctionne donc en utilisant le courant en provenance de la source extérieure au véhicule 19, 21 via la seconde branche de circuit 23 du boîtier de jonction 2, et la batterie d'asservissement 1 se recharge à partir du surplus de puissance fournie par rapport à la consommation de l'installation cryogénique 5.
Ainsi, selon l'invention, on évite de tirer sur les batteries 13 du véhicule, conçues pour le démarrage du moteur, pour alimenter l'installation cryogénique 5 car elles ne sont pas adaptées, et ceci à partir d'une simple information sur la tension du réseau de bord, plus précisément sur la comparaison de la tension de ce réseau de bord à la tension de fonctionnement nominal de la batterie.
Dans l'exemple illustré, on peut constater à partir des états de fonctionnement du dispositif d'alimentation, que le coupleur-séparateur 16 installé sur la première branche de circuit 15 assure une sécurité de ce point de vue. En effet, il ouvre la première branche de circuit 15 relié au réseau électrique 12 du véhicule lorsque la tension est inférieure au seuil V1 correspondant à la tension délivrée par l'alternateur 14, lorsque le moteur est tourne. Cela entraîne que dans aucune des quatre situations de fonctionnement l'installation cryogénique 5 n'utilise les batteries du véhicule 13. Par ailleurs, on peut constater que l'installation cryogénique 5 n'utilise la ou les batteries d'asservissement 1 que dans la situation ou aucune autre source de courant 12, 19, 21 n'est disponible. De plus, dans les trois autres situations, la ou les batteries d'asservissement 1 sont susceptibles de se recharger car la puissance fournie, soit par le réseau électrique 12 du véhicule soit par la source externe 19, 21 , est en générale plus importante que celle nécessaire à l'installation cryogénique 5, en particulier lorsqu'elle utilise la technologie CTI.
De ce point de vue, la bascule automatique faite par le boîtier de jonction 2 est avantageuse car elle évite, par exemple, des oublis de manipulation, où on laisserait la seconde branche de circuit 23 non raccordé alors que l'une des prises 18, 20 est branchée et que le moteur est éteint, dans la quatrième situation de fonctionnement. L'installation cryogénique 5 serait alors obligée de tirer sur la ou les batteries d'asservissement 1 alors qu'une source externe de courant 19, 21 est disponible.
Dans la variante de l'invention évoqué plus haut, dans le cas de figure où la tension du réseau de bord est supérieur au seuil fixé, c'est-à-dire, ici, lorsque le moteur tourne, et que le second circuit est relié à une source de courant, l'alimentation de l'installation par la source de courant du second circuit est privilégiée.
Dans une variante de réalisation, dans le même cas de figure, on pourra avantager une alimentation par le réseau électrique 12 du véhicule.
Dans une variante de réalisation encore différente, on pourra alimenter l'installation embarquée à la fois par le premier et le second circuit, ceci toujours dans le cas de figure où la tension du réseau de bord est supérieur au seuil fixé et le second circuit est relié à une source de courant. Le choix entre ces variantes de réalisation sera en particulier influencé par les capacités électriques de l'alternateur et par des considérations économiques entre les différentes sources d'énergie.
Selon un autre aspect de l'invention, le fonctionnement des modes de réalisation présentés apporte une gestion de l'alimentation permettant un choix qui augmente la durée de vie des batteries d'asservissement.
En effet, dans un exemple de cycles opérationnels de l'installation cryogénique liés à distribution de produits thermosensibles, l'installation cryogénique n'est en général en fonction que lors de la tournée, c'est-à-dire lorsque le camion fonctionne ou lorsqu'il est proche d'un point de ravitaillement où une borne électrique de rechargement est disponible. Cet exemple correspond donc à des cycles opérationnels où la troisième situation de fonctionnement évoquée, correspondant au fait que l'installation cryogénique 5 tire sur la ou les batteries d'asservissement 1 se produit peu souvent par rapport aux autres situations.
Les batteries d'asservissement 1 subissent donc un nombre de cycles profonds de décharge/recharge, au sens où elles passeraient par une charge très faible, a priori peu élevé au cours de la vie de l'installation cryogénique. Par contre, il est important que, lorsqu'elles sont sollicitées, ces batteries maintiennent la tension fournie. Cela est en particulier vrai au cas où elles devraient être sollicitées lorsque l'installation est par exemple en mode dégivrage et qu'elle consomme une puissance nettement supérieure à celle de son régime de fonctionnement nominal.
Deux technologies de batteries sont actuellement connues pour servir de batteries d'asservissement 1 avec des caractéristiques d'encombrement, de poids et de coûts, adaptées à une installation embarquée sur un camion.
Il s'agit de batteries acide plomb étanche utilisant la technologie AGM (pour l'acronyme Anglais de « Absorbant Glass Material »), qui sont montées avec des séparateurs de fibre de verre comprimées, ou utilisant la technologie GEL, qui sont montées avec de l'électrolyte gélifié et des séparateurs en duroplastique microporeux.
Un mode de réalisation privilégié de l'alimentation électrique d'une installation cryogénique, en particulier de type CTI, consiste à utiliser des batteries utilisant la technologie AGM.
En effetja technologie GEL permet de réaliser des batteries qui supportent plus de cycles que la technologie AGM et seraient donc meilleures pour une utilisation quotidienne. Cependant, comme on l'a vu, le critère de tenue en charge peut être déterminant pour le fonctionnement de certaines installations cryogéniques embarquées. Des essais comparatifs entre des batteries GEL et des batteries AGM ont été menés, consistant à stresser ces batteries par une forte consommation de 30 A pendant 4h. En référence à la figure3, la courbe C1 correspond aux résultats obtenus avec des batteries GEL et la courbe C2 des résultats obtenus avec des batteries AGM. La comparaison entre ces courbes C1 , C2 montre pour les batteries GEL une vitesse de décharge double de celle des batteries AGM. Un dispositif d'alimentation électrique selon l'invention utilisant des batteries AGM est donc susceptible de fournir pendant plus longtemps des caractéristiques nominales de courant à une installation cryogénique dans les conditions opérationnelles envisagées.

Claims

Revendications
1. Véhicule comprenant un réseau électrique (12), une batterie d'alimentation (13) dudit réseau et un dispositif de jonction (2) d'une alimentation électrique (5) d'une installation embarquée sur le véhicule à une source de courant, ledit dispositif comprenant au moins un premier circuit (15), destiné à raccorder ladite alimentation (5) au réseau électrique (12), et un moyen pour commuter une jonction de l'alimentation électrique (5) entre le premier circuit (15) et une autre source de courant, en fonction du résultat d'une comparaison entre une tension d'entrée du premier circuit (15) avec un seuil déterminé (V0), strictement supérieur à une tension de fonctionnement nominal de la batterie (13).
2. Véhicule selon la revendication principale, dans lequel, le réseau électrique (12) du véhicule comprenant un alternateur (14) apte à fournir une tension minimale (V1 ), supérieure à ladite tension nominale de la batterie, le moyen de commutation est configuré pour brancher l'installation embarquée sur le premier circuit (15) lorsque la tension d'entrée dudit premier circuit (15) est au moins égale à ladite tension minimale (V1 ).
3. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, le moyen de commutation comprend un premier moyen de couplage (16) configuré pour maintenir le premier circuit ouvert tant que la tension d'entrée dudit premier circuit (15) est inférieure à la tension minimale (V1 ).
4. Véhicule selon la revendication précédente dans lequel ledit dispositif de jonction comprend en outre au moins un deuxième circuit (23) destiné à raccorder ladite alimentation (5) à ladite autre source de courant (19, 21 ), prévue extérieure au véhicule.
5. Véhicule selon la revendication précédente dans lequel le moyen de commutation comprend en outre un second moyen de couplage configuré pour fermer et/ou ouvrir ledit premier (15) et/ou ledit second (23) circuit en fonction de la présence d'une tension d'entrée au niveau dudit second circuit (23).
6. Véhicule selon la revendication précédente dans lequel le second moyen de couplage comprend un premier interrupteur (25) et un premier commutateur de commande (24), relié pour son déclanchement audit second circuit (23) entre ledit premier interrupteur (25) et une entrée (17) dudit second circuit (23), ledit premier interrupteur (25) maintenant ledit second circuit (23) ouvert en cas d'absence de déclanchement dudit premier commutateur (25).
7. Véhicule selon la revendication précédente dans lequel le second moyen de couplage comprend en outre un second interrupteur (25'), prévu au niveau dudit premier circuit (15), et un second commutateur de commande (24'), relié pour son déclenchement audit second circuit (23) entre ledit premier interrupteur (25) et l'entrée (17) dudit second circuit, ledit second interrupteur (24') étant maintenu fermé en cas d'absence de déclanchement dudit second commutateur (24').
8. Véhicule selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel ledit deuxième circuit (23) comporte au moins une prise (18) de charge en courant continu.
9. Véhicule selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel ledit deuxième circuit (23) comporte au moins un transformateur (22) apte à être branché sur secteur.
10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre une alimentation électrique autonome pour l'installation embarquée, ladite alimentation autonome comprenant au moins une batterie (1 ), dite d'asservissement.
1 1 . Véhicule selon la revendication précédente, dans lequel un circuit (9) de ladite alimentation autonome relie ladite batterie (1 ) d'asservissement au dispositif de jonction.
12. Véhicule selon l'une des revendications 10 ou 1 1 , dans lequel ladite batterie (1 ) d'asservissement est une batterie de type AGM.
13. Véhicule selon l'une des revendications précédentes dans lequel ladite installation embarquée est une installation cryogénique.
14. Procédé de commande d'une alimentation électrique (5) d'une installation embarquée sur un véhicule comprenant un réseau électrique (12), une batterie d'alimentation (13) dudit réseau et un dispositif de jonction (2) de ladite alimentation électrique (5) à une source de courant, ledit dispositif comprenant au moins un premier circuit (15), destiné à raccorder ladite alimentation au réseau électrique (12), procédé comprenant une étape dans laquelle on commute une jonction de l'alimentation électrique (5) entre le premier circuit (15) et une autre source de courant, en fonction du résultat d'une comparaison entre une tension d'entrée du premier circuit (15) avec un seuil déterminé (V0), strictement supérieur à une tension de fonctionnement nominal de la batterie (13).
15. Dispositif de jonction configuré pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 14.
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