WO2026027366A1 - Procédé de protection d'une branche de circuit électrique d'un véhicule automobile - Google Patents

Procédé de protection d'une branche de circuit électrique d'un véhicule automobile

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WO2026027366A1
WO2026027366A1 PCT/EP2025/071165 EP2025071165W WO2026027366A1 WO 2026027366 A1 WO2026027366 A1 WO 2026027366A1 EP 2025071165 W EP2025071165 W EP 2025071165W WO 2026027366 A1 WO2026027366 A1 WO 2026027366A1
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WO
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branch
electrical circuit
given point
equipment
temperature
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Isabelle HERSENT
Jemina ISIDORE
Rodolphe KREMER
Bruno MANGIN
Pascal Rey
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Ampere SAS
Original Assignee
Ampere SAS
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H02H5/041—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature additionally responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
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    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/085—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current making use of a thermal sensor, e.g. thermistor, heated by the excess current
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H6/005—Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images using digital thermal images

Definitions

  • the invention relates to a method for protecting a branch of an electrical circuit of a motor vehicle.
  • fuses has drawbacks.
  • the characteristics of equipment located on a circuit branch must be defined not only according to the vehicle's functional requirements, but also according to the characteristics of a fuse located on the circuit branch and intended to protect it.
  • the equipment must withstand at least the same stresses as the fuse protecting it.
  • it is necessary to oversize the fuses, which leads to oversizing the equipment, and therefore additional costs.
  • a fuse is a destructive means of protection, the fuse is not reusable and potentially causes a breakdown immobilizing the vehicle.
  • the object of the invention is to provide a device and a method for protecting a branch of an electrical circuit in a motor vehicle, overcoming the above-mentioned drawbacks and improving upon known prior art devices and methods of protection.
  • the invention makes it possible to create a device and a method that are simple and reliable, that reduce manufacturing costs while complying with regulations relating to high-voltage electrical circuits in electric vehicles.
  • the invention relates to a method for protecting a branch of an electrical circuit in a motor vehicle, the branch of the electrical circuit being located between an electric battery and equipment for its power supply, the equipment being capable of being controlled for its deactivation, and the branch of the circuit being equipped with a means for opening the branch of the circuit. Furthermore, the method includes - a first step of determining a given point for measuring a temperature and a maximum temperature threshold associated with that point, the given point being located on the branch,
  • -a second step comprising i. measuring a temperature at a given point on the branch and comparing the measured temperature to the maximum temperature threshold, ii. then, when the measured temperature is greater than or equal to the maximum temperature threshold, commanding the opening means to open the branch and/or commanding the equipment to deactivate, and
  • a third step comprising i. a measurement of the intensity of an electric current passing through the branch of the electrical circuit, ii. then, depending on the measured intensity, a calculation of an estimated temperature at the given point of the branch of the electrical circuit, and a comparison of the estimated temperature to the maximum temperature threshold, iii. then when the estimated temperature is greater than or equal to the maximum temperature threshold, a command to open the branch and/or a command to deactivate the equipment.
  • the second and third steps are executed simultaneously or successively.
  • At least one piece of equipment is an electric motor and/or a charger and/or a compressor and/or a current converter.
  • the given point and the maximum temperature threshold are determined according to the physical characteristics of the components constituting the branch of the electrical circuit and/or arranged on the branch of the electrical circuit.
  • the given point is determined as being
  • the means for opening the branch is a relay or a fuse or a pyroelectric switch or a transistor.
  • the branch of the electrical circuit is arranged between an electric battery and a piece of equipment for its power supply, the equipment being capable of being controlled for its deactivation, and the device includes (i) a temperature sensor disposed on the branch of the electrical circuit, (ii) a means for measuring the intensity of a current flowing through the branch of the electrical circuit,
  • the invention further relates to a computer program product comprising program code instructions recorded on a computer-readable medium to implement the steps of the process according to the invention when said program is running on a computer or a computer program product downloadable from a communication network and/or recorded on a computer-readable and/or computer-executable data medium, comprising instructions which, when the program is executed by the computer, cause the computer to implement the steps of the process according to the invention.
  • the invention also relates to a computer-readable data recording medium on which is recorded a computer program comprising program code instructions for implementing the process according to the invention or a computer-readable recording medium comprising instructions which, when executed by a computer, lead the computer to implement the steps of the process according to the invention.
  • the invention ultimately relates to a signal from a data carrier, carrying the computer program product according to the invention.
  • the attached drawing represents, by way of example, an embodiment of a protection device according to the invention and an execution of a protection method according to the invention.
  • Fig. 1 illustrates a high-level architecture of a protection device according to the invention.
  • FIG.2 is a flowchart of an execution method of an opening method according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates an overall architecture of a motor vehicle 100 equipped with a protection device 10 according to the invention.
  • the motor vehicle 100 is equipped with a battery 1, an electrical circuit 2, and at least one piece of equipment 3 connected to the battery 1 by a branch 21 of the electrical circuit 2.
  • the battery 1 is a high-voltage battery intended to power, in particular, an electric motor of the motor vehicle 100.
  • battery 1 is a 48-volt battery, meaning it is designed to provide a nominal voltage of 48 volts.
  • the nominal voltage of battery 1 could be between 48 volts and 800 volts.
  • battery 1 could be a lithium-ion battery with a nominal voltage of around 12 volts.
  • Equipment 3 may be, for example, an electric motor, or a charger, or a compressor, or a current converter. In the embodiment of the invention, equipment 3 is capable of being controlled to deactivate itself.
  • Branch 21 of the electrical circuit 2 includes means for connecting the equipment 3 to the battery 1.
  • An opening means 25 for branch 21 is also disposed on branch 21, between the battery 1 and the equipment 3.
  • the connecting means 22 are conductive parts. They may be copper plates, also called “busbars," copper wires protected by a layer of electrical insulation; alternatively, the busbars may be electrical plates made of aluminum.
  • the term “electrical plate” refers to electrical connection plates.
  • the connecting means 22 are ohmic conductors. They are made of a material which heats up when an electric current passes through it.
  • an electrical overconsumption or a short circuit occurring in branch 21 of electrical circuit 2 can be detected either by measuring the intensity of an electric current flowing through branch 21, or by measuring the temperature at a given point 23, the given point 23 being the hottest point of branch 21 of electrical circuit 2.
  • the given point 23 could correspond to a point on branch 21 of electrical circuit 2 that is not necessarily the hottest, but which is the most likely to deteriorate under the effect of heat.
  • a maximum temperature threshold is defined that must not be exceeded at the given point 23. Beyond this threshold, there is a risk of deterioration of electrical circuit 2.
  • the protection device 10 further includes at least one temperature sensor 24 disposed at the given point 23.
  • the protection device 10 includes at least one means for measuring the intensity of a current flowing in the branch 21 of the electrical circuit 2.
  • the opening of branch 21 can be implemented by a relay, an electrical contactor, a transistor, or a pyroelectric switch. Other means of opening branch 21 25 can be considered.
  • the opening means 25 of branch 21 is advantageously controllable by a control unit 41 of a microprocessor 4 of the protection device 10.
  • the opening means 25 of branch 21 may advantageously be reversible, i.e., non-destructive, as is the case for a contactor or a relay. Alternatively, destructive opening means may be considered, such as a fuse or a pyroelectric switch.
  • the protection device 10 includes a microprocessor 4 containing a control unit 41 for controlling components of the electrical circuit 2; in particular, the control unit 41 is capable of controlling the opening of branch 21 of the electrical circuit 2 by means of the opening means 25. In addition, the control unit 41 is capable of controlling the deactivation of the equipment 3. In one embodiment, the term "deactivation" of the equipment 3 may refer to a shutdown of the equipment 3 controlled by the control unit 41, or to an opening of an electrical circuit supplying the equipment 3.
  • the protection device 10, and more specifically the microprocessor 4 further includes a memory 42 capable of containing the maximum temperature threshold.
  • the protection device 10 further includes a microprocessor 4.
  • the protection device 10, and particularly the microprocessor 4 enables the implementation of a method for protecting a branch 21 of an electrical circuit 2 connecting an electric battery 1 of a motor vehicle 100 to at least one piece of equipment 3, the method mainly comprising the following modules:
  • a second module 412 for measuring a temperature at a given point 23 of the branch 21, comparing the measured temperature to the maximum temperature threshold, and controlling the opening means 25 and/or deactivating the equipment 3, the second module collaborating with a temperature sensor 24, the memory 42, the opening means 25 and the equipment 3,
  • a third module 413 for measuring the intensity of an electric current flowing through branch 21, and for calculating an estimated temperature at a given point 23 of the branch
  • the third module collaborating with the current intensity measurement means 26, the memory 42, the opening means 25 and the equipment 3.
  • the motor vehicle 100 in particular the control device, preferably comprises all the hardware and/or software elements configured to implement the method defined in the object of the invention or the method described below.
  • One execution method of the control process is described below with reference to [Fig. 2].
  • the process comprises three steps E1 to E3. After execution of the first step E1, the process includes a loop through the second and third steps E2, E3, which can be executed successively or in parallel.
  • the first step of the process takes place during the design of the motor vehicle 100.
  • the given point 23 may correspond to the point on branch 21 that reaches the highest temperature.
  • the given point 23 may correspond to a point on branch 21 of the electrical circuit 2 that is not necessarily a point that reaches the highest temperatures, but which is the most likely to deteriorate under the effect of heat.
  • the given point 23 can be determined as being
  • the given point 23 is advantageously determined by taking into account all the components of the branch 21 of the electrical circuit 2, whether they are the equipment 3 supplied by the branch 21 of the electrical circuit 2 (for example a motor, a charger, etc%), or the opening means 25 (transistor, relay%), or the components which connect the different elements together.
  • a temperature sensor 24 is then installed at the given point 23 of the branch 21 of the electrical circuit 2.
  • a means 26 for measuring a current intensity is also disposed in the branch 21 of the electrical circuit 2, in particular at the given point 23.
  • a temperature is measured at a given point 23 of branch 21 and the measured temperature is compared to the previously calculated maximum temperature threshold. As long as the measured temperature is below the maximum temperature threshold, the temperature at the given point 23 continues to be checked periodically. [0045] If the measured temperature reaches the maximum temperature threshold, the opening means 25 of branch 21 is activated. No current then flows in branch 21 of the electrical circuit 2.
  • branches of the electrical circuit 2 can each be protected by a device according to the invention.
  • an electrical overconsumption or a short circuit affecting branch 21 of the electrical circuit 2 can be detected by two independent measures implemented respectively in step E2 and step E3.
  • branch 21 of the electrical circuit 2 is achieved by two independent technical means, an opening of branch 21 of the electrical circuit 2 and/or a deactivation of the equipment 3 connected to branch 21 of the electrical circuit 2.
  • the device according to the invention can be described as a virtual fuse implementing simultaneously
  • two independent monitoring methods monitoring a temperature measured by a sensor, and monitoring a temperature calculated from a current intensity measurement in branch 21 of electrical circuit 2, and
  • two independent means of protection that is to say an opening of branch 21 of electrical circuit 2, and a deactivation of equipment 3 located on branch 21 of electrical circuit 2.
  • step E2 alone makes it possible to achieve a level of security corresponding to the ASIL B level of the ISO26262 standard
  • step E3 alone makes it possible to achieve a level of security corresponding to the ASIL B level of the ISO26262 standard.
  • the implementation of a combination of steps E2 and E3 thus makes it possible to achieve, without using a physical fuse, a level of safety corresponding to the ASIL D level of the ISO26262 standard.
  • the invention implements a non-destructive interruption of branch 21 of the electrical circuit, which reduces the cost of restoring the vehicle after opening a branch 21 of the circuit or deactivating equipment by the protection device according to the invention.

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

Procédé de protection d'une branche de circuit disposée entre une batterie électrique et un équipement, comprenant – une étape (E2) comprenant i. une comparaison de la température mesurée en point donné de la branche à un seuil de température maximale, ii. puis, lorsque la température mesurée est supérieure au seuil, une commande d'une ouverture de la branche et/ou une commande d'une désactivation de l'équipement, et – une étape (E3) comprenant i. une mesure d'une intensité d'un courant électrique traversant la branche du circuit électrique, ii. puis, un calcul d'une température estimée au point donné, et une comparaison de la température estimée au seuil de température maximale, iii. puis lorsque la température estimée est supérieure au seuil de température maximale, une commande d'une ouverture de la branche et/ou une commande d'une désactivation de l'équipement.

Description

Description
Titre de l’invention : Procédé de protection d’une branche de circuit électrique d’un véhicule automobile.
[0001] L’invention porte sur un procédé de protection d’une branche de circuit électrique d'un véhicule automobile.
[0002] Une règlementation très stricte est en vigueur pour empêcher des incidents relatifs aux circuits électriques à haute tension des véhicules automobiles. Actuellement, afin de garantir un niveau de sécurité conforme à la règlementation, lorsqu’une surconsommation électrique est détectée dans un circuit électrique, une coupure du circuit électrique est mise en œuvre par au moins un composant de protection, notamment des fusibles, disposé à différents points du circuit électrique.
[0003] Toutefois l’utilisation de fusibles présente des inconvénients. En particulier, les caractéristiques d’un équipement disposé sur une branche de circuit doivent être définies non seulement en fonction des besoins fonctionnels du véhicule, mais également en fonction des caractéristiques d’un fusible disposé sur la branche de circuit et destiné à le protéger. En effet, pour qu’un fusible puisse protéger un équipement il est nécessaire que l’équipement résiste au moins aux mêmes contraintes que le fusible qui le protège. Or pour éviter des coupures indésirables du circuit électrique, il est nécessaire de surdimensionner les fusibles, ce qui entraine un surdimensionnement des équipements, et donc un surcoût.
[0004] Par ailleurs un fusible est un moyen de protection destructif, le fusible n’étant pas réutilisable et entrainant potentiellement une panne immobilisant le véhicule.
[0005] Le but de l’invention est de fournir un dispositif et un procédé de protection d’une branche d’un circuit électrique d'un véhicule automobile remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les dispositifs et procédés de protection connus de l’art antérieur. En particulier, l’invention permet de réaliser un dispositif et un procédé qui soient simples et fiables, qui réduise les coûts de fabrication tout en respectant les règlementations relatives aux circuits électriques à haute tension des véhicules électriques.
[0006] A cet effet, l’invention porte sur un procédé de protection d’une branche d’un circuit électrique d’un véhicule automobile, la branche du circuit électrique étant disposée entre une batterie électrique et un équipement pour son alimentation en courant, l’équipement étant apte à être commandé pour sa désactivation, et la branche du circuit étant équipée d’un moyen d’ouverture de la branche du circuit De plus, le procédé comprend - une première étape de détermination d’un point donné de mesure d’une température et d’un seuil de température maximale associé au point donné, le point donné étant situé sur la branche,
-une deuxième étape comprenant i. une mesure d’une température au point donné de la branche et une comparaison de la température mesurée au seuil de température maximale, ii. puis, lorsque la température mesurée est supérieure ou égale au seuil de température maximale, une commande du moyen d’ouverture pour ouvrir la branche et/ou une commande d’une désactivation de l’équipement, et
- une troisième étape comprenant i. une mesure d’une intensité d’un courant électrique traversant la branche du circuit électrique, ii. puis, en fonction de l’intensité mesurée, un calcul d'une température estimée au point donné de la branche du circuit électrique, et une comparaison de la température estimée au seuil de température maximale, iii. puis lorsque la température estimée est supérieure ou égale au seuil de température maximale, une commande du moyen d’ouverture pour ouvrir la branche et/ou une commande d’une désactivation de l’équipement.
[0007] Dans un mode de réalisation, la deuxième et la troisième étape sont exécutées simultanément ou successivement.
[0008] Dans un mode de réalisation, F au moins un équipement est un moteur électrique et/ ou un chargeur et/ou un compresseur et/ou un convertisseur de courant.
[0009] Dans un mode de réalisation, le point donné et le seuil de température maximale sont déterminés en fonction des caractéristiques physiques des composants constituant la branche du circuit électrique et/ou disposés sur la branche du circuit électrique.
[0010] Dans un mode de réalisation, le point donné est déterminé comme étant
- un point de la branche dont la température est la plus élevée lorsqu’une intensité d’un courant traversant la branche dépasse un premier seuil d’intensité donné, et/ou
- un point de la branche qui se détériore en premier lorsqu’une intensité d’un courant traversant la branche dépasse un deuxième seuil d’intensité.
[0011] Dans un mode de réalisation, le moyen d’ouverture de la branche est un relais ou un fusible ou un interrupteur pyroélectrique ou un transistor.
[0012] Dans un mode de réalisation, la branche du circuit électrique est disposée entre une batterie électrique et un équipement pour son alimentation en courant, l’équipement étant apte à être commandé pour sa désactivation, et le dispositif comprend (i) un capteur de température disposé sur la branche du circuit électrique, (ii) un moyen de mesure d’un intensité d’un courant traversant la branche du circuit électrique,
(iii) un moyen d’ouverture de la branche du circuit, et
(iv) une mémoire, le dispositif comprenant des éléments matériels et/ou logiciels mettant en œuvre le procédé selon l’invention.
[0013] L’invention porte en outre sur un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur ou produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support de données lisible par un ordinateur et/ou exécutable par un ordinateur, comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par l’ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention.
[0014] L’invention porte également sur un support d’enregistrement de données, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme de mise en œuvre du procédé selon l’invention ou support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention.
[0015] L’invention porte finalement sur un signal d'un support de données, portant le produit programme d'ordinateur selon l’invention.
[0016] Le dessin annexé représente, à titre d’exemple, un mode de réalisation d’un dispositif de protection selon l’invention et un mode d’exécution d’un procédé de protection selon l’invention.
[0017] La [Fig.l] illustre une architecture haut niveau d’un dispositif de protection selon l’invention.
[0018] La [Fig.2] est un ordinogramme d’un mode d’exécution d’un procédé d’ouverture selon l’invention.
[0019] Un exemple d’un mode de réalisation d’un véhicule automobile 100 équipé d’un dispositif de protection 10 selon l’invention est décrit ci-après en référence à la [Fig.l].
[0020] La [Fig.l] illustre une architecture globale d’un véhicule automobile 100 équipé d’un dispositif de protection 10 selon l’invention.
[0021] Le véhicule automobile 100 selon l’invention est équipé d’une batterie 1, d’un circuit électrique 2, et d’au moins un équipement 3 relié à la batterie 1 par une branche 21 du circuit électrique 2.
[0022] Dans le mode de réalisation décrit, la batterie 1 est une batterie à haute tension destinée à alimenter notamment un moteur électrique du véhicule automobile 100. Dans un mode de réalisation, la batterie 1 est une batterie 48 Volts, c’est-à-dire conçue pour fournir une tension dite nominale de 48 Volts. Alternativement, la tension nominale de la batterie 1 pourrait être comprise entre 48 Volts et 800 Volts. En outre, la batterie 1 pourrait être une batterie Li-ion dont la tension nominale se situe autour de 12 Volts.
[0023] L’équipement 3 peut être, par exemple, un moteur électrique, ou un chargeur, ou un compresseur, ou un convertisseur de courant. Dans le mode de réalisation de l’invention, l’équipement 3 est apte à être commandé pour sa désactivation.
[0024] La branche 21 du circuit électrique 2 comprend des moyens de liaison 22 de l’équipement 3 à la batterie 1. Un moyen d’ouverture 25 de la branche 21 est par ailleurs disposé sur la branche 21, entre la batterie 1 et l’équipement 3.
[0025] Les moyens de liaison 22 sont des pièces conductrices. Ils peuvent être des plaques de cuivre, également nommées « busbars », des fils en cuivre protégés par une couche d’isolant électrique ; alternativement, les busbars peuvent être des plaques électriques réalisées en aluminium. Le terme « plaque électrique » fait référence à des plaques électriques de connexion.
[0026] Les moyens de liaison 22 sont des conducteurs ohmiques. Ils sont fabriqués dans un matériau qui s’échauffe lorsqu’il est traversé par un courant électrique.
[0027] Ainsi, une surconsommation électrique ou un court-circuit se déroulant dans la branche 21 de circuit électrique 2 peuvent être détectés soit par une mesure d’une intensité d’un courant électrique traversant la branche 21, soit par une mesure d’une température en un point donné 23, le point donné 23 pouvant être le point le plus chaud de la branche 21 du circuit électrique 2. Alternativement, le point donné 23 pourrait correspondre à un point de la branche 21 de circuit électrique 2 qui n’est pas nécessairement le plus chaud, mais qui est le plus susceptible de se détériorer sous l’effet de la chaleur. Dans un mode de réalisation de l’invention, on définit un seuil de température maximale qu’il ne faut pas dépasser au niveau du point donné 23. Au-delà de ce seuil, il existe un risque de détérioration du circuit électrique 2.
[0028] Le dispositif de protection 10 comprend en outre au moins un capteur de température 24 disposé au niveau du point donné 23. De plus, le dispositif de protection 10 comprend au moins un moyen de mesure d’une intensité d’un courant circulant dans la branche 21 du circuit électrique 2.
[0029] L’ouverture de la branche 21 peut être mise en œuvre par un relais, ou un contacteur électrique, ou un transistor, ou un interrupteur pyroélectrique. D’autres moyens d’ouverture 25 de la branche 21 peuvent être envisagés. Le moyen d’ouverture 25 de la branche 21 est avantageusement commandable par une unité de contrôle 41 d’un microprocesseur 4 du dispositif de protection 10. [0030] Le moyen d’ouverture 25 de la branche 21 peut être avantageusement réversible, c’est-à-dire non destructif, comme cela est le cas pour un contacteur ou un relais. Alternativement, des moyens d’ouverture destructifs peuvent être envisagés, comme un fusible ou un interrupteur pyroélectrique.
[0031] Le dispositif de protection 10 comprend un microprocesseur 4 contenant une unité de contrôle 41 destinée à commander des composants du circuit électrique 2, notamment l’unité de contrôle 41 est apte à commander une ouverture de la branche 21 du circuit électrique 2 par l’intermédiaire du moyen d’ouverture 25. De plus, l’unité de contrôle 41 est apte à commander une désactivation de l’équipement 3. Dans un mode de réalisation, le terme « désactivation » de l’équipement 3 peut faire référence à un arrêt de l’équipement 3 commandé par l’unité de contrôle 41, ou encore une ouverture d’un circuit électrique alimentant l’équipement 3.
[0032] Le dispositif de protection 10, et plus spécifiquement le microprocesseur 4 comprend en outre une mémoire 42 apte à contenir le seuil maximal de température.
[0033] Le dispositif de protection 10 comprend par ailleurs un microprocesseur 4. Le dispositif de protection 10, et particulièrement le microprocesseur 4, permettent la mise en œuvre d’un procédé de protection d’une branche 21 d’un circuit électrique 2 reliant une batterie électrique 1 d’un véhicule automobile 100 à au moins un équipement 3, le procédé comprenant principalement les modules suivants :
- un premier module 411 de détermination d’un point donné 23 de mesure d’une température et d’un seuil de température maximale associé au point donné 23, le premier module collaborant avec la mémoire 42,
- un deuxième module 412 de mesure d’une température au point donné 23 de la branche 21, de comparaison de la température mesurée au seuil de température maximale, et de commande du moyen d’ouverture 25 et/ou de désactivation de l’équipement 3, le deuxième module collaborant avec un capteur de température 24, la mémoire 42, le moyen d’ouverture 25 et l’équipement 3,
- un troisième module 413 de mesure d’une intensité d’un courant électrique traversant la branche 21, de calcul d'une température estimée au point donné 23 de la branche
21 du circuit électrique 2, de comparaison de la température estimée au seuil de température maximale, et de commande du moyen d’ouverture 25 et/ou d’une désactivation de l’équipement 3, le troisième module collaborant avec le moyen de mesure 26 de l’intensité du courant, la mémoire 42, le moyen d’ouverture 25 et l’équipement 3.
[0034] Le véhicule automobile 100, en particulier le dispositif de commande, comprend de préférence tous les éléments matériels et/ou logiciels configurés de sorte à mettre en œuvre le procédé défini dans l’objet de l’invention ou le procédé décrit plus bas. [0035] Un mode d’exécution du procédé de commande est décrit ci- après en référence à la [Fig.2]. Le procédé comprend trois étapes El à E3. Après exécution de la première étape El, le procédé comprend une boucle sur les deuxième et troisième étapes E2, E3, qui peuvent s’exécuter successivement ou en parallèle.
[0036] Dans un mode de réalisation, la première étape du procédé se déroule durant la conception du véhicule automobile 100.
[0037] Dans une première étape El, on détermine
- un point donné 23 de mesure d’une température de la branche 21,
- un seuil de température maximale associé au point donné 23, le point donné 23 étant situé sur la branche 21
[0038] Le point donné 23 peut correspondre au point de la branche 21 qui monte le plus en température. Alternativement, le point donné 23 peut correspondre à un point de la branche 21 du circuit électrique 2 qui n’est pas nécessairement un point qui atteint les températures les plus hautes, mais qui est le plus susceptible de se détériorer sous l’effet de la chaleur.
[0039] Autrement dit, le point donné 23 peut être déterminé comme étant
- un point de la branche 21 dont la température est la plus élevée lorsqu’une intensité d’un courant traversant la branche 21 dépasse un premier seuil d’intensité donné, et/ou
- un point de la branche 21 qui se détériore en premier lorsqu’une intensité d’un courant traversant la branche 21 dépasse un deuxième seuil d’intensité donné.
[0040] Le point donné 23 est avantageusement déterminé en prenant en compte tous les composants de la branche 21 du circuit électrique 2, que ce soient les équipements 3 alimentés par la branche 21 du circuit électrique 2 (par exemple un moteur, un chargeur, etc...), ou les moyens d’ouverture 25 (transistor, relais...), ou les composants qui relient les différents éléments entre eux.
[0041] Une fois que le point donné 23 est déterminé, on détermine une température maximale qui ne doit pas être atteinte en ce point du circuit électrique 2.
[0042] Un capteur de température 24 est alors installé au point donné 23 de la branche 21 du circuit électrique 2. De plus, un moyen de mesure 26 d’une intensité du courant est également disposé dans la branche 21 du circuit électrique 2, notamment au niveau du point donné 23.
[0043] Puis on enchaine sur les deuxième et troisième étapes E2, E3, qui s’exécutent simultanément ou successivement.
[0044] Dans la deuxième étape E2, on mesure une température au point donné 23 de la branche 21 et on compare la température mesurée au seuil de température maximale précédemment calculé. Tant que la température mesurée est inférieure au seuil de température maximale, on continue de contrôler périodiquement la température au point donné 23. [0045] Si la température mesurée atteint le seuil de température maximale, on commande le moyen d’ouverture 25 de la branche 21. Plus aucun courant ne circule alors dans la branche 21 du circuit électrique 2.
[0046] Ainsi, dans la deuxième étape, on surveille le bon fonctionnement de la branche 21 du circuit électrique 2 en vérifiant que la température mesurée au point donné 23 reste en dessous d’un seuil maximal de température.
[0047] Parallèlement à la deuxième étape E2, ou consécutivement à la deuxième étape E2, dans la troisième étape E3
- on mesure l’intensité du courant traversant la branche 21 puis
- on calcule, en fonction de l’intensité mesurée, une température estimée au point donné 23 de la branche 21 du circuit électrique 2, et on compare la température estimée au seuil de température maximale.
[0048] Si la température estimée atteint le seuil de température maximale, on commande une désactivation de l’équipement 3.
[0049] Dans un mode de réalisation, plusieurs branches du circuit électrique 2 peuvent être protégées chacune par un dispositif selon l’invention.
[0050] Grâce à l’invention, une surconsommation électrique ou un court-circuit affectant la branche 21 du circuit électrique 2 peuvent être détectés par deux mesures indépendantes mises en œuvre respectivement dans l’étape E2 et l’étape E3.
[0051] De plus, la protection de la branche 21 du circuit électrique 2 s’effectue par deux moyens techniques indépendants l’un de l’autre, une ouverture de la branche 21 du circuit électrique 2 et/ou une désactivation de l’équipement 3 relié à la branche 21 du circuit électrique 2.
[0052] Le dispositif selon l’invention peut être décrit comme un fusible virtuel mettant en œuvre simultanément
- d’une part, deux moyens indépendants de surveillance, la surveillance d’une température mesurée par un capteur, et la surveillance d’une température calculée à partir d’une mesure d’intensité du courant dans la branche 21 du circuit électrique 2, et
- d’autre part, deux moyens indépendants de protection, c’est-à-dire une ouverture de la branche 21 du circuit électrique 2, et une désactivation de l’équipement 3 disposé sur la branche 21 du circuit électrique 2.
[0053] Ainsi, de manière indépendante,
- la mise en œuvre de l’étape E2 permet à elle seule d’atteindre un niveau de sécurité correspondant au niveau ASIL B de la norme ISO26262, et
- la mise en œuvre de l’étape E3 permet à elle seule d’atteindre un niveau de sécurité correspondant au niveau ASIL B de la norme ISO26262. [0054] La mise en œuvre d’une combinaison des étapes E2 et E3 permet ainsi d’atteindre, sans utiliser de fusible physique, un niveau de sécurité correspondant au niveau ASIL D de la norme ISO26262.
[0055] La multiplicité des moyens de surveillance et de protection ainsi que la suppression des fusibles physiques permettent en outre de réduire les marges appliquées pour le dimensionnement des équipements du véhicule automobile, réduisant ainsi le coût de fabrication du véhicule automobile.
[0056] Par ailleurs, l’invention met en œuvre une coupure non destructrice de la branche 21 de circuit électrique, ce qui réduit le coût de remise en état du véhicule après ouverture d’une branche 21 de circuit ou désactivation d’un équipement par le dispositif de protection selon l’invention.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de protection d’une branche (21) d’un circuit électrique (2) d’un véhicule automobile (100), la branche (21) du circuit électrique
(2) étant disposée entre une batterie électrique (1) et un équipement
(3) pour son alimentation en courant, l’équipement (3) étant apte à être commandé pour sa désactivation, et la branche (21) du circuit étant équipée d’un moyen d’ouverture (25) de la branche (21) du circuit, caractérisé en ce qu’il comprend :
- une première étape de détermination d’un point donné (23) de mesure d’une température et d’un seuil de température maximale associé au point donné (23), le point donné (23) étant situé sur la branche (21),
- une deuxième étape comprenant i. une mesure d’une température au point donné (23) de la branche (21) et une comparaison de la température mesurée au seuil de température maximale, ii. puis, lorsque la température mesurée est supérieure ou égale au seuil de température maximale, une commande du moyen d’ouverture (25) pour ouvrir la branche (21) et/ou une commande d’une désactivation de l’équipement (3), et
- une troisième étape comprenant i. une mesure d’une intensité d’un courant électrique traversant la branche (21) du circuit électrique (2), ii. puis, en fonction de l’intensité mesurée, un calcul d'une température estimée au point donné (23) de la branche (21) du circuit électrique (2), et une comparaison de la température estimée au seuil de température maximale, iii. puis lorsque la température estimée est supérieure ou égale au seuil de température maximale, une commande du moyen d’ouverture (25) pour ouvrir la branche (21) et/ou une commande d’une désactivation de l’équipement (3). [Revendication 2] Procédé de protection selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième et la troisième étape sont exécutées simultanément ou successivement.
[Revendication 3] Procédé de protection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que F au moins un équipement (3) est un moteur électrique et/ou un chargeur et/ou un compresseur et/ou un convertisseur de courant.
[Revendication 4] Procédé de protection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le point donné (23) et le seuil de température maximale sont déterminés en fonction des caractéristiques physiques des composants constituant la branche (21) du circuit électrique (2) et/ou disposés sur la branche (21) du circuit électrique (2).
[Revendication 5] Procédé de protection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le point donné (23) est déterminé comme étant
- un point de la branche (21) dont la température est la plus élevée lorsqu’une intensité d’un courant traversant la branche (21) dépasse un premier seuil d’intensité donné, et/ ou
- un point de la branche (21) qui se détériore en premier lorsqu’une intensité d’un courant traversant la branche (21) dépasse un deuxième seuil d’intensité.
[Revendication 6] Procédé de protection selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d’ouverture (25) de la branche (21) est un relais ou un fusible ou un interrupteur pyroélectrique ou un transistor.
[Revendication 7] Dispositif (10) de protection d’une branche (21) d’un circuit électrique (2) du véhicule automobile (100), la branche (21) du circuit électrique (2) étant disposée entre une batterie électrique (1) et un équipement (3) pour son alimentation en courant, l’équipement (3) étant apte à être commandé pour sa désactivation, le dispositif comprenant un capteur de température (24) disposé sur la branche (21) du circuit électrique (2), un moyen de mesure d’un intensité d’un courant traversant la branche (21) du circuit électrique (2), un moyen d’ouverture (25) de la branche (21) du circuit, et une mémoire (42), le dispositif comprenant des éléments (2, 4, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 41, 42, 411, 412, 413) matériels et/ou logiciels mettant en œuvre le procédé selon l’une des revendications 1 à 6.
[Revendication 8] Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.
[Revendication 9] Support d’enregistrement de données, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme de mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 6 ou selon la revendication 8.
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Citations (3)

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