Brevet FR2957332A1 — publié le 20110916

B09-4553FR/MSA/ODE Société par Actions Simplifiée dite : ECE Dispositif et procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif Invention de : Francis ABDESSELAM Dispositif et procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif L'invention concerne le domaine des dispositifs de dégivrage et plus particulièrement des systèmes de dégivrage électroexpulsif. Les systèmes de dégivrage électroexpulsif comprennent un générateur d'impulsion de courant et un tapis électroexpulsif situé sur l'objet à dégivrer. Le tapis électroexpulsif comprend un empilage d'isolants et de conducteurs appairés. Lorsque le dispositif est déclenché, une impulsion de courant est émise par le générateur à destination des conducteurs situés dans le tapis. Les conducteurs fonctionnent en paires antagonistes, c'est-à-dire que chaque conducteur d'une paire est parcouru par un courant de direction opposée au courant circulant dans l'autre conducteur de la paire. La circulation de ces courants crée une force de Laplace entre deux conducteurs appairés. La force de Laplace génère un déplacement des conducteurs suffisant pour briser une couche de glace de plusieurs centimètres d'épaisseur. Ces dispositifs sont essentiellement employés dans le domaine de la sécurité aérienne afin de dégivrer le bord d'attaque des ailes d'avion. Les dispositifs de dégivrage électroexpulsif comprennent de multiples éléments et sont susceptibles de subir des disfonctionnements difficiles à localiser. De plus, il est particulièrement important de pouvoir prévenir d'éventuels disfonctionnements pouvant mettre en péril la sécurité d'un avion. I1 existe un besoin pour déterminer le fonctionnement d'un dispositif de dégivrage électroexpulsif et pour prévenir et localiser d'éventuelles faiblesses du système pouvant évoluer vers une panne. Un but de l'invention est donc de proposer un dispositif de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif. L'invention a ainsi pour objet, selon un premier aspect, un dispositif de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif comprenant un tapis électroexpulsif alimenté par un générateur d'impulsion de courant. Le dispositif de détermination de l'état de fonctionnement du système de dégivrage comprend un capteur connecté entre le générateur d'impulsion de courant et le tapis électroexpulsif, des moyens de traitement du signal issu du capteur aptes à élaborer des paramètres de contrôle et un moyen de détermination de l'état de fonctionnement recevant en entrée un signal du capteur, et des signaux des moyens de traitement du signal issu du capteur, le moyen de détermination de l'état de fonctionnement étant apte à émettre en sortie un signal dépendant de l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif en fonction de la valeur des paramètres de contrôles et du signal du capteur. Les moyens de traitement du signal issu du capteur peuvent comprendre un premier moyen d'intégration du signal issu du capteur et un deuxième moyen d'intégration du signal issu du premier moyen d'intégration. Le dispositif peut comprendre un moyen de mise en forme du signal issu du capteur connecté en sortie du capteur. Le capteur peut être apte à déterminer la dérivée de l'intensité du courant circulant dans le circuit formé par le tapis électroexpulsif et le générateur d'impulsion de courant. Le dispositif peut comprendre un moyen de détermination de valeur maximale disposé en amont d'au moins une entrée du moyen de détermination, le moyen de détermination de la valeur maximale étant apte à déterminer la valeur maximale parmi un ensemble de valeurs. Le moyen de détermination de l'état de fonctionnement peut comprendre une cartographie correspondant aux valeurs reçues en entrées du moyen de détermination de l'état de fonctionnement, la cartographie comprenant pour des états de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif des valeurs seuil correspondant aux valeurs reçues en entrée. On définit également, selon un second aspect de l'invention, un procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif comprenant un tapis électroexpulsif alimenté par un générateur d'impulsion de courant. Le procédé comprend des étapes au cours desquelles : on détermine la dérivée de l'intensité circulant dans le circuit formé par le générateur d'impulsion de courant et le tapis électroexpulsif ; on élabore des paramètres de contrôle en fonction de la dérivée de l'intensité ; et on détermine l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif en fonction de la dérivée de l'intensité, et des paramètres de contrôle. On peut élaborer les paramètres de contrôle en déterminant le courant circulant dans le circuit en intégrant la valeur déterminée de la dérivée de l'intensité circulant dans le circuit et en déterminant la charge circulant dans le circuit en intégrant la valeur du courant circulant dans le circuit. On peut mettre en forme le signal provenant de la mesure de la dérivée de l'intensité. On peut déterminer l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif en fonction de la valeur de la dérivée de l'intensité et de la valeur des paramètres de contrôle. On peut déterminer l'état du système de dégivrage électroexpulsif en comparant les valeurs de la dérivée de l'intensité et des paramètres de contrôle à des valeurs seuil mémorisées et caractéristiques d'au moins un état de fonctionnement. On peut déterminer la valeur maximale de la dérivée de l'intensité et la valeur maximale des paramètres de contrôle. On peut déterminer l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif en fonction de la valeur maximale de la dérivée de l'intensité et de la valeur maximale des paramètres de contrôle. On peut déterminer l'état du système de dégivrage électroexpulsif en comparant les valeurs maximales de la dérivée de l'intensité et des paramètres de contrôle à des valeurs seuil mémorisées et caractéristiques d'au moins un état de fonctionnement. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre les principaux éléments d'un dispositif de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif ; et - la figure 2 illustre les principales étapes d'un procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif. Sur la figure 1, on peut voir un système de dégivrage électroexpulsif 1 comprenant un tapis électroexpulsif 2 alimenté par un générateur 3 d'impulsion de courant. Ce système de dégivrage électroexpulsif est associé à un dispositif de contrôle servant à déterminer l'état de fonctionnement du système dégivrage électroexpulsif. Ce système de détermination de l'état de fonctionnement du système électroexpulsif comprend un capteur 4 apte à mesurer la dérivée du courant circulant dans le circuit formé par le tapis électroexpulsif 2 et le générateur 3. Le capteur 4 peut être du type inductif, plus particulièrement du type à bobine de Rogowsky. Le capteur 4 est connecté par une sortie à un moyen 5 de mise en forme du signal. Un premier moyen 6 d'intégration est relié en entrée au moyen 5 de mise en forme et en sortie à au moins un deuxième moyen 7 d'intégration. Le moyen de mise en forme du signal est également relié en sortie à un premier moyen de détermination 8 de valeur maximale, tandis que le premier moyen 6 d'intégration est relié à un deuxième moyen de détermination 9 de valeur maximale. Le deuxième moyen 7 d'intégration est également relié en sortie à un troisième moyen de détermination 10 de valeur maximale. Un moyen de détermination 11 de l'état de fonctionnement du système électroexplusif est relié en entrée aux moyens de détermination 8,9,10 de valeur maximale ainsi qu'à une cartographie 12. Le moyen de détermination 11 délivre en sortie un signal représentatif de l'état de fonctionnement du système électroexplusif. Le moyen de détermination 11 de l'état de fonctionnement du système électroexpulsif incorpore des moyens logiques et matériels permettant la comparaison de valeurs reçues en entrée à des valeurs mémorisées. Les valeurs sont reçues en entrée sous la forme de signaux provenant d'autres éléments du dispositif de détermination de l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif. Lors du fonctionnement, le capteur 4 détermine la valeur de la dérivée du courant circulant dans le circuit du système électroexpulsif. Le capteur 4 est essentiellement basé sur le phénomène d'induction. Le signal ainsi obtenu peut ensuite être mis en forme par le moyen 5 de mise en forme. La mise en forme du signal peut comprendre notamment une mise à l'échelle de l'amplitude du signal issu du capteur 4. Le signal mis en forme est ensuite intégré par le premier moyen 6 d'intégration afin de déterminer la valeur du courant circulant dans le circuit. Le premier moyen 6 d'intégration émet en sortie un signal dépendant de la valeur de courant ainsi déterminée. Le signal issu du premier moyen 6 d'intégration est à son tour intégré dans un deuxième moyen 7 d'intégration afin de déterminer la charge circulant dans le circuit. Le deuxième moyen 7 d'intégration émet en sortie un signal dépendant de la valeur de la charge ainsi déterminée. Les signaux de dérivée de courant, de courant et de charge sont alors traités par les moyen de détermination 8,9,10 de valeur maximale afin de déterminer la valeur maximale de la dérivée du courant, du courant et de la charge parmi les valeurs reçues. On peut également déterminer une valeur maximale par échantillon de temps, ou faire abstraction de la détermination de valeur maximale afin de réaliser un traitement en temps réel. Les valeurs maximales de dérivée de courant (ai/at), de courant imax et de charge gmax sont reçues par le moyen de détermination 11 de l'état de fonctionnement du système électroexpulsif. Pour cela, le moyen de détermination 11 compare les triplets de valeurs maximales reçus ((ai/at),i.,q.) à une cartographie comprenant des triplets de valeurs limites correspondant chacun à la défaillance d'un des éléments du système électroexpulsif 1. Parmi les défauts identifiables, on peut citer une désaturation du thyristor, une augmentation la valeur caractéristique tg(8) du condensateur, une perte de valeur du condensateur, une usure de l'isolant du tapis électroexpulsif, ou un court-circuit le long du tapis électroexpulsif. En fonction de la comparaison du triplet de valeurs maximales aux triplets de la cartographie 12, le moyen de détermination 11 de l'état du système électroexpulsif émet en sortie un signal correspondant soit à un système en état de marche, soit à un des défauts répertoriés dans la cartographie 12. Les défauts sont répertoriés dans la cartographie 12 en fonction des triplets qui y sont mémorisés. Ainsi, la présence d'un défaut est identifiée lorsque l'on obtient un résultat positif à l'issue de la comparaison entre le triplet de valeurs maximales et le triplet mémorisé dans la cartographie 12 correspondant au défaut. Selon un autre mode de réalisation non illustré, le moyen 5 de mise en forme du signal peut être omis. De même, les moyens de moyen de détermination 8,9,10 de valeur maximale peuvent être omis, le moyen de détermination 11 de l'état de fonctionnement du système électroexplusif recevant alors les valeurs instantanées provenant du capteur 4, du premier moyen 6 d'intégration et du deuxième moyen 7 d'intégration. Lors de la détermination de l'état de fonctionnement par comparaison avec les valeurs mémorisées dans la cartographie 12, les valeurs instantanées sont considérées en lieu et place des valeurs maximales. La figure 2 illustre le procédé de détermination de l'état de fonctionnement du système électroexpulsif. Le procédé commence à l'étape 15 par la détermination de la valeur de la dérivée du courant, se poursuit à l'étape 16 par la détermination de la valeur du courant, et de la valeur de la charge à l'étape 17. A l'étape 18, on détermine la valeur maximale de la dérivée du courant, du courant et de la charge. A l'étape 19, on compare les valeurs maximales de la dérivée du courant, du courant et de la charge aux valeurs correspondantes comprises dans une cartographie. A l'étape 20, on détermine l'état de fonctionnement du système électroexpulsif en fonction du résultat de la comparaison. Selon un autre mode de réalisation non illustré, l'étape 18 de détermination de valeur maximale peut être omise. Lors de la détermination de l'état de fonctionnement par comparaison avec les valeurs mémorisées dans la cartographie, les valeurs instantanées sont considérées en lieu et place des valeurs maximales. Le système et le procédé de détermination de l'état du système électroexpulsif permettent de déterminer un éventuel disfonctionnement et plus particulièrement l'organe du système électroexpulsif duquel provient ledit disfonctionnement. De tels système et procédé permettent ainsi de procéder à une maintenance ciblée, efficace et le plus souvent préventive. REVENDICATIONS1. Dispositif de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif (1) comprenant un tapis électroexpulsif (2) alimenté par un générateur (3) d'impulsion de courant, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur (4) connecté entre le générateur (3) d'impulsion de courant et le tapis électroexpulsif (2), des moyens de traitement du signal issu du capteur (4) aptes à élaborer des paramètres de contrôle et un moyen de détermination (11) de l'état de fonctionnement recevant en entrée un signal du capteur (4), et des signaux des moyens de traitement du signal issu du capteur (4), le moyen de détermination (11) de l'état de fonctionnement étant apte à émettre en sortie un signal dépendant de l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif en fonction de la valeur des paramètres de contrôles et du signal du capteur (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de traitement du signal issu du capteur (4) comprennent un premier moyen (6) d'intégration du signal issu du capteur (4) et un deuxième moyen (7) d'intégration du signal issu du premier moyen (6) d'intégration. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, comprenant un moyen (5) de mise en forme du signal issu du capteur (4) connecté en sortie du capteur (4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur (4) est apte à déterminer la dérivée de l'intensité du courant circulant dans le circuit formé par le tapis électroexpulsif (2) et le générateur (3) d'impulsion de courant. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un moyen de détermination (8,9,10) de valeur maximale disposé en amont d'au moins une entrée du moyen de détermination (11), le moyen de détermination (8,9,10) de la valeur maximale étant apte à déterminer la valeur maximale parmi un ensemble de valeurs. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le moyen de détermination (11) de l'état de fonctionnement comprend une cartographie (12) correspondant aux valeurs reçues en entrées du moyen de détermination (11) de l'état de fonctionnement, la cartographie (12) comprenant pour des états de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif des valeurs seuil correspondant aux valeurs reçues en entrée. 7. Procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de dégivrage électroexpulsif (1) comprenant un tapis électroexpulsif (2) alimenté par un générateur (3) d'impulsion de courant, caractérisé par le fait qu'il comprend des étapes au cours desquelles : on détermine la dérivée de l'intensité circulant dans le circuit formé par le générateur (3) d'impulsion de courant et le tapis électroexpulsif (2) ; on élabore des paramètres de contrôle en fonction de la dérivée de l'intensité ; on détermine l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif (1) en fonction de la dérivée de l'intensité, et des paramètres de contrôle. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on élabore les paramètres de contrôle en déterminant le courant circulant dans le circuit en intégrant la valeur déterminée de la dérivée de l'intensité circulant dans le circuit et en déterminant la charge circulant dans le circuit en intégrant la valeur du courant circulant dans le circuit. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel on met en forme le signal provenant de la mesure de la dérivée de l'intensité. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel on détermine l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif (1) en fonction de la valeur de la dérivée de l'intensité et de la valeur des paramètres de contrôle. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel on détermine l'état du système de dégivrage électroexpulsif (1) en comparant les valeurs de la dérivée del'intensité et des paramètres de contrôle à des valeurs seuil mémorisées et caractéristiques d'au moins un état de fonctionnement. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel on détermine la valeur maximale de la dérivée de l'intensité et la valeur maximale des paramètres de contrôle. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel on détermine l'état de fonctionnement du système de dégivrage électroexpulsif (1) en fonction de la valeur maximale de la dérivée de l'intensité et de la valeur maximale des paramètres de contrôle. 14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel on détermine l'état du système de dégivrage électroexpulsif (1) en comparant les valeurs maximales de la dérivée de l'intensité et des paramètres de contrôle à des valeurs seuil mémorisées et caractéristiques d'au moins un état de fonctionnement.