Brevet FR2909456A1 — publié le 20080606

PROCEDE ET MONTAGE DE CARACTERISATION DES LIMITES D'UN FUSIBLE AUTOMOBILE EN FAIBLE SURCHARGE. La présente invention concerne un procédé de caractérisation des limites d'un fusible automobile en faible surcharge. Elle concerne également un montage pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. La caractérisation est une opération par laquelle on vérifie la conformité d'un produit (un fusible dans le cas présent) à ses spécifications au moyen d'un ensemble de tests physiques et électriques. Les lignes de distribution d'un véhicule automobile sont protégées contre les courts-circuits francs (générateur court-circuité) par des fusibles placés en tête de ligne. On sait que le moindre court-circuit sur un véhicule automobile met en jeu des courants très importants et peut entraîner de graves désordres et dommages. Dans certaines circonstances, un fusible peut protéger également l'organe électrique alimenté par la ligne électrique associée au fusible, dans la mesure où, en cas d'incident à l'intérieur de cet organe électrique, le courant qui est alors absorbé par l'organe électrique fait fonctionner le fusible avant toute dégradation irréversible de l'intérieur de l'organe électrique. D'autre part, les fusibles répondent à des normes particulières en ce qui concerne, notamment, la durée pendant laquelle ils tiennent une surintensité donnée. La détermination de cette durée se fait sur un montage d'essai normalisé pour caractériser les limites des fusibles. Il s'avère que le montage utilisé sur véhicule s'écarte sensiblement de ce montage d'essai normalisé ; il en résulte un comportement des fusibles sur véhicule parfois notablement différent du comportement sur montage d'essai normalisé pour certaines surcharges. Pour des surintensités nettement supérieures au calibre du fusible (défini par le constructeur), la coupure est rapide et le mode de liaison électrique du fusible avec le réseau électrique n'intervient 2909456 2 pratiquement pas. La durée de maintien du courant avant coupure est celle donnée par le constructeur de fusible, ce qui représente des dispersions déjà importantes. Ce mode de court-circuit franc, qui fait suite à une forte 5 surintensité, ne pose pas de problème particulier. La situation est différente lorsque le courant est peu supérieur à celui du calibre du fusible, c'est-à-dire en cas de faible surcharge. Dans un tel cas, le rôle joué par les fixations du fusible est très important, et le comportement 10 du fusible peut être très différent du comportement annoncé, parce que le montage d'essai normalisé favorise un bon refroidissement des languettes de raccordement du fusible, tandis que, sur véhicule, ce drain thermique est nettement moins favorable et le fusible a tendance à griller plus 15 vite. Cette différence de comportement devient critique quand l'organe électrique commandé est un moteur électrique dont la valeur du courant d'appel est plusieurs fois supérieure à la valeur du courant nominal, et que le 20 démarrage de ce moteur électrique obéit à un cycle déterminé qui peut faire griller le fusible sur simple appel répété du moteur électrique. On sait également que les normes tiennent compte des deux principaux paramètres qui ont une influence sur le 25 comportement des fusibles, à savoir la température ambiante et la section des fils qui arrivent sur le montage d'essai, en fixant des abaques sommaires pour la section des fils et en précisant le coefficient d'évolution de ces abaques en fonction de la température. 30 Par contre, le comportement réel d'un fusible dans des conditions d'utilisation extrêmes avec des fixations réelles sur véhicule automobile n'est pas connu, c'est-à-dire selon un montage avec le très faible drain thermique apporté par les fixations à pince, au lieu du montage par vis de serrage 35 utilisé sur le montage d'essai normalisé. Il est important de savoir, de manière fiable, au bout de combien de temps le fusible va griller . Il faut 2909456 3 déterminer le comportement intrinsèque du fusible, en d'autres termes obtenir une caractéristique la plus proche possible de celle sur véhicule ; de cette façon seulement, on peut savoir si le fusible sera capable de protéger 5 l'organe électrique en bout de ligne dans toutes les conditions d'environnement, et pas seulement de protéger la ligne qui alimente l'organe électrique. Le Demandeur a déjà mis au point un procédé de caractérisation des limites thermiques d'un organe de 10 raccordement, dans lequel l'organe de raccordement comporte une embase à caractériser équipée d'au moins une languette. Selon ce procédé, on place deux exemplaires de l'embase en les accolant dos à dos , de manière à réaliser une symétrie thermique et à mettre en regard deux à deux les 15 extrémités des languettes respectives correspondantes de l'un et l'autre exemplaire d'embase, on relie les extrémités des languettes mises en regard sur une longueur qui correspond à celle de la fixation de la languette en fonctionnement normal de l'organe de raccordement 20 électrique, et on procède ensuite aux mesures de caractérisation. Ce procédé permet bien d'établir les caractéristiques intrinsèques de chaque voie ou ligne de raccordement, ou des voies de puissance, strictement de la même façon que pour une interconnexion sur faisceau, mais 25 s'applique, toutefois à des dispositifs différents des fusibles, et les caractéristiques déterminées sont différentes. Le but de la présente invention est de concevoir un procédé et un montage de caractérisation des limites d'un 30 fusible de véhicule automobile, particulièrement dans le domaine où le fusible apporte une protection de l'organe électrique en bout de ligne, c'est-à-dire dans le domaine des faibles surcharges. Un autre but de la présente invention est de fournir 35 un tel procédé et un tel montage, qui permettent d'obtenir une caractérisation très voisine de celle sur véhicule, dans 2909456 4 le domaine où le montage d'essai normalisé, à défaut de ce dispositif, perturberait le plus le résultat de la mesure. Un autre but de la présente invention est de concevoir un tel procédé, qui permette, grâce à un montage nouveau et 5 particulier, de s'abstraire de l'influence de paramètres tels que la section du fil, le montage d'essai, la température ambiante. C'est également un but de la présente invention de concevoir un montage pour la mise en oeuvre du procédé de 10 caractérisation de l'invention, qui soit de conception et de fabrication simples, qui soit fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention conçoit un nouveau procédé de caractérisation des limites d'un fusible automobile en faible surcharge, à l'aide d'un 15 montage d'essai normalisé, procédé dans lequel on relie électriquement le fusible à caractériser au montage d'essai normalisé par l'intermédiaire de deux fusibles auxiliaires, identiques au fusible à caractériser, chaque fusible auxiliaire étant relié à une languette différente du fusible 20 à caractériser par une liaison électrique constituant un drain thermique très faible, de manière à ce que le comportement du fusible à caractériser soit le plus proche possible du comportement sur véhicule. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, 25 une languette de chaque fusible auxiliaire est reliée à une languette différente du fusible à caractériser par une liaison électrique constituant un drain thermique très faible, et l'autre languette de chaque fusible auxiliaire est reliée à un fil différent d'alimentation du montage 30 d'essai normalisé. De préférence, la liaison électrique entre le fusible à caractériser et chaque fusible auxiliaire est réalisée en reliant bout à bout chaque languette du fusible à caractériser à une languette d'un fusible auxiliaire 35 différent. De préférence également, on réalise la liaison bout à bout de chaque languette du fusible à caractériser avec 2909456 5 une languette d'un fusible auxiliaire différent par point de soudure. La présente invention apporte également un nouveau montage de caractérisation des limites d'un fusible 5 automobile en faible surcharge, pour la mise en oeuvre du procédé exposé ci-dessus dans ses grandes lignes. Selon ce nouveau montage, chacune des deux languettes du fusible à caractériser est reliée par une liaison constituant un très faible drain thermique à une languette d'un fusible 10 auxiliaire différent, l'autre languette de chacun des deux fusibles auxiliaires étant reliée à un fil d'alimentation d'un montage d'essai normalisé, de manière à ce que le fusible à caractériser ne reçoive ni ne transmette de chaleur au montage d'essai. 15 De manière préférentielle, la liaison électrique entre le fusible à caractériser et chaque fusible auxiliaire est réalisée en reliant bout à bout par point de soudure l'extrémité de chaque languette du fusible à caractériser à une extrémité d'une languette d'un fusible auxiliaire 20 différent. De préférence, la liaison par point de soudure est un point de soudure à bas point de fusion. De préférence également, ledit point de soudure à bas point de fusion est de type soudure à l'étain. 25 D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : 30 - la figure 1 représente, de manière schématique, un fusible à tester et sa liaison avec un montage classique d'essai normalisé, et - la figure 2 représente, de manière schématique, le principe du montage d'essai selon la présente invention. 35 En référence au dessin de la figure 1, il est représenté un fusible à caractériser -appelé aussi fusible en test ou fusible testé -, désigné par la référence 1. Le 2909456 6 fusible à caractériser 1 comporte, de manière classique pour un fusible de véhicule automobile, deux languettes 2, plates, et il est monté sur un support normalisé. Pour chaque languette 2, le support normalisé comprend un 5 dispositif de pince 3, serré par une vis 4, l'ensemble étant alimenté par un fil conducteur 5 relié au montage d'essai par un sertissage 6. En se référant maintenant au dessin de la figure 2, on a représenté le montage selon la présente invention. Le 10 support de montage normalisé comprend les éléments déjà décrits ci-dessus, à savoir les dispositifs de pince 3, les vis 4, les fils d'alimentation 5 et les sertissages 6, et l'ensemble du montage normalisé et de ses composants alimente le fusible à caractériser, référencé 1 également, 15 par l'intermédiaire de deux fusibles auxiliaires 1' et 1", identiques au fusible 1. L'extrémité d'une languette 2a du fusible 1 est reliée par soudure à l'extrémité d'une languette 2'a du fusible auxiliaire 1', placée bout à bout avec la languette 2a. L'extrémité de l'autre 20 languette 2b du fusible 1 est reliée par soudure à l'extrémité d'une languette 2"b du fusible auxiliaire 1", placée bout à bout avec la languette 2b. On a désigné par 7a, respectivement 7b, la soudure de liaison des deux languettes en regard et bout à bout 2a et 2'a, 25 respectivement 2b et 2"b. Ces liaisons par soudure, 7a et 7b, sont, de préférence, des liaisons par point de soudure, de préférence par point de soudure à bas point de fusion, de type soudure à l'étain. 30 En ce qui concerne le fusible 1 à caractériser, chacune de ses deux languettes est, par l'intermédiaire d'une soudure, en contact électrique et thermique avec une languette d'un fusible auxiliaire qui reçoit l'élément actif du fusible, c'est-à-dire un conducteur de faible section, en 35 équilibre thermique sur ses deux extrémités. L'autre extrémité 2'b du fusible auxiliaire 1' est reliée au montage d'essai normalisé, de la manière décrite 2909456 7 précédemment, qui constitue un drain thermique important. De la même manière, l'autre extrémité 2"a du fusible auxiliaire 1" est reliée au montage d'essai normalisé, qui constitue un drain thermique important. Ce drain thermique 5 important n'agit que sur la moitié de la partie active et, par conséquent, la languette opposée 2'a du fusible 1', et de la même façon la languette 2"b du fusible 1", sont pratiquement soustraites à l'influence du montage d'essai normalisé. Il en résulte que la languette 2'a du fusible 10 auxiliaire 1' et la languette 2"b du fusible auxiliaire 1", en liaison avec le fusible testé 1, n'apportent pas et n'enlèvent pas d'énergie au fusible resté 1, qui réagit comme s'il était sans drain thermique. On a, en conséquence, la caractéristique la plus sensible du fusible pour les 15 valeurs pour lesquelles le fusible prend plusieurs minutes pour lâcher . En variante, il serait envisageable de remplacer les soudures 7 par des systèmes à pince, semblables aux fixations réelles à pince sur véhicule. Toutefois, dans un 20 tel mode de réalisation, on introduirait des résistances de contact et des surfaces de déperdition calorifique qui pourraient perturber le résultat dans un sens ou dans l'autre. Le dispositif de caractérisation, tel que décrit ci- 25 dessus, permet d'obtenir une caractéristique très proche de celle sur véhicule, en particulier dans le domaine où le montage d'essai normalisé, en l'absence de ce dispositif selon l'invention, perturberait le plus le résultat de la mesure, c'est-à-dire dans le domaine où le drain thermique 30 du montage d'essai joue un rôle très important. Le fusible testé ne reçoit pas et ne transmet pas de chaleur au montage d'essai puisqu'il est fixé sur sa propre image thermique. Ainsi, relié à un support par des pinces, le fusible sur le support du véhicule, se comporte pratiquement comme le 35 fusible caractérisé sur le montage particulier de l'invention, parce que la pince du support du véhicule 2909456 8 constitue un drain thermique beaucoup plus faible que le support de caractérisation normalisé. Le dispositif de l'invention permet de caractériser, grâce au montage particulier qu'il met en oeuvre, les 5 fusibles en surcharge lente du fait de sa faible évacuation thermique et, en conséquence, de ne pas subir l'influence d'autres paramètres, comme la section des fils, la température ambiante,etc. Le dispositif présente aussi l'avantage de permettre 10 de faire des estimations de protection des moteurs en couple bloqué en fonction de la seule température ambiante. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-dessus à titre d'exemple ; d'autres modes de réalisation peuvent être 15 conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de caractérisation des limites d'un fusible automobile en faible surcharge, à l'aide d'un montage d'essai normalisé, caractérisé en ce qu'on relie électriquement le fusible à caractériser (1) au montage d'essai normalisé par l'intermédiaire de deux fusibles auxiliaires (1', 1"), identiques au fusible à caractériser (1), chaque fusible auxiliaire (1', 1") étant relié à une languette différente (2a, 2b) du fusible à caractériser (1) par une liaison électrique constituant un drain thermique très faible, de manière à ce que le comportement du fusible à caractériser (1) soit le plus proche possible du comportement sur véhicule. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une languette (2'a ; 2"b) de chaque fusible auxiliaire (1', 1") est reliée à une languette différente (2a ; 2b) du fusible à caractériser (1) par une liaison électrique constituant un drain thermique très faible, et l'autre languette (2'b ; 2"a) de chaque fusible auxiliaire (1', 1") est reliée à un fil différent d'alimentation (5) du montage d'essai normalisé. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la liaison électrique entre le fusible à caractériser (1) et chaque fusible auxiliaire (1' ; 1") est réalisée en reliant bout à bout chaque languette (2a ; 2b) du fusible à caractériser (1) à une languette (2'a, 2"b) d'un fusible auxiliaire différent (1', 1") 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite liaison bout à bout de chaque languette (2a ; 2b) du fusible à caractériser (1) à une languette (2'a, 2"b) d'un fusible auxiliaire différent (1', 1") est une liaison par point de soudure (7a ; 7b). 5. Montage de caractérisation des limites d'un fusible automobile en faible surcharge, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 2909456 10 4, caractérisé en ce que chacune des deux languettes (2a ; 2b) du fusible à caractériser (1) est reliée par une liaison constituant un très faible drain thermique à une languette (2'a, 2"b) d'un fusible auxiliaire différent (1' ; 1"), 5 l'autre languette (2'b ; 2"a) de chacun des deux fusibles auxiliaires (1' ; 1") étant reliée à un fil d'alimentation (5) d'un montage d'essai normalisé, de manière à ce que le fusible à caractériser (1) ne reçoive ni ne transmette de chaleur au montage d'essai. 10 6. Montage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la liaison électrique entre le fusible à caractériser (1) et chaque fusible auxiliaire (1' ; 1") est réalisée en reliant bout à bout par point de soudure (7a ; 7b) l'extrémité de chaque languette (2a ; 2b) du fusible à 15 caractériser (1) à une extrémité d'une languette (2'a ; 2"b) d'un fusible auxiliaire différent (1', 1"). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la liaison par point de soudure est un point de soudure (7a ; 7b) à bas point de fusion. 20 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit point de soudure (7a ; 7b) à bas point de fusion est de type soudure à l'étain.