Brevet FR3061871A1 — publié le 20180720

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile. Elle trouve une application particulière, mais non limitative dans les véhicules automobiles. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile, connu de l'homme du métier comprend : - une pluralité d'éléments chauffants résistifs ; - une pluralité d'éléments de pilotage adaptés pour piloter le courant circulant dans un ou plusieurs éléments chauffants résistifs ; - une pluralité de modules de pilotage adaptés pour piloter chacun respectivement un élément de pilotage. Le dispositif de chauffage électrique est alimenté par une batterie du véhicule 15 automobile. Chaque élément de pilotage pilote le courant circulant dans un nombre d'éléments chauffants résistifs qui est supérieur au nombre d'éléments chauffants résistifs de l'élément de pilotage adjacent précédent. Cet agencement permet au dispositif de chauffage électrique de fournir une forte 20 puissance et ce de manière progressive en augmentant par paliers ladite puissance. On évite ainsi des pics de courant dans les éléments chauffants résistifs qui seraient dus à un passage abrupt d'une puissance faible à une forte puissance car on supprime un tel passage abrupt. Un inconvénient de cet état de la technique est que lorsque par 25 exemple les différents éléments de pilotage commutent d'un état à un autre (passant/bloqué), il risque d'y avoir des oscillations de courant (pics ou chutes) dans les éléments chauffants résistifs en raison de ces 3061871 2 commutations. Ces oscillations sont problématiques pour le fonctionnement de la batterie qui alimente le dispositif de chauffage électrique. Dans ce contexte, la présente invention vise à résoudre l'inconvénient précédemment mentionné. 5 DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION A cette fin, l'invention propose un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile, selon lequel le dispositif de chauffage électrique est adapté pour fournir une puissance et comprend : - une pluralité d'éléments chauffants résistifs ; 10 - une pluralité d'éléments de pilotage adaptés pour piloter chacun un courant circulant dans au moins un élément chauffant résistif ; - une pluralité de modules de pilotage adaptés pour piloter chacun la commutation d'un élément de pilotage en fonction d'un courant de référence ; - une unité de commande adaptée pour faire varier ledit courant de référence pour au moins un élément de pilotage en fonction de ladite puissance à fournir de sorte à activer la commutation dudit au moins un élément de pilotage. Selon des modes de réalisation non limitatifs, le dispositif de chauffage électrique peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : Selon un mode de réalisation non limitatif, la puissance est variable. Selon un mode de réalisation non limitatif, un élément de pilotage est adapté pour piloter le(s) courant(s) circulant dans un nombre d'éléments chauffants résistifs qui est égal au double de celui d'un élément de pilotage adjacent précédent. Cela permet d'augmenter la puissance à fournir par paliers successifs. Selon un mode de réalisation non limitatif, la variation d'un courant de référence comporte une durée prédéterminée. Le temps de commutation 3061871 3 d'un élément de pilotage a ainsi une durée prédéterminée. Le temps de commutation est ainsi maîtrisé. Selon un mode de réalisation non limitatif, la durée prédéterminée est sensiblement égale à 100 microsecondes. Cela permet d'avoir le temps de 5 gérer la commutation d'un élément de pilotage tout en ne le faisant pas trop chauffer. Selon un mode de réalisation non limitatif, le temps de commutation est le même pour tous les éléments de pilotage. Selon un mode de réalisation non limitatif, la durée entre deux 10 commutations successives d'un élément de pilotage est sensiblement égale à 100millisecondes. Cela permet d'obtenir la puissance désirée rapidement. Selon un mode de réalisation non limitatif, le module de pilotage est adapté pour piloter la tension de commande d'un élément de pilotage. Selon un mode de réalisation non limitatif, 15 - si une mesure du courant circulant dans ledit au moins un élément chauffant résistif est inférieur audit courant de référence, alors ledit module de pilotage augmente la tension de commande dudit élément de pilotage ; - sinon, ledit module de pilotage diminue la tension de commande 20 dudit élément de pilotage. Selon un mode de réalisation non limitatif, l'unité de commande fait varier un courant de référence selon une pente descendante ou ascendante sensiblement linéaire. Cela évite les oscillations de courant. Selon un mode de réalisation non limitatif, la pente du courant de 25 référence est descendante lorsque l'élément de pilotage associé doit être fermé. La pente du courant de référence est ascendante lorsque l'élément de pilotage associé doit être ouvert. Selon un mode de réalisation non limitatif, l'unité de commande est adaptée pour faire varier des courants de référence relatifs à au moins deux 30 éléments de pilotage de manière synchronisée de sorte à synchroniser la 3061871 4 commutation desdits au moins deux éléments de pilotage. Cela évite les oscillations de courant. Selon un mode de réalisation non limitatif, l'unité de commande est adaptée pour générer une tension de référence correspondant audit courant 5 de référence. Selon un mode de réalisation non limitatif, le module de pilotage comprend un dispositif de comparaison et d'amplification adapté pour : - comparer le courant de référence et une mesure du courant circulant dans un élément chauffant résistif ; et 10 - amplifier une différence de courants entre ledit courant de référence et ladite mesure du courant circulant dans ledit élément chauffant résistif. Cela permet de réaliser une boucle de régulation du courant circulant dans un élément chauffant résistif. 15 Selon un mode de réalisation non limitatif, un dispositif de comparaison et d'amplification comprend un amplificateur opérationnel comparateur. C'est un moyen simple de réaliser ladite boucle de régulation. Selon un mode de réalisation non limitatif, la mesure du courant circulant dans un élément chauffant résistif est effectuée au moyen d'une 20 résistance de mesure de courant. C'est un moyen simple de réaliser ladite mesure du courant. Selon un mode de réalisation non limitatif, un élément de pilotage est un interrupteur. Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit interrupteur est un 25 transistor IGBT. C'est un composant électronique peu coûteux. Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de chauffage électrique est un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile hybride ou électrique. Il peut supporter des très fortes tensions de 400V dans un exemple non limitatif. 3061871 5 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui 5 l'accompagnent : - la figure 1 représente un schéma d'un dispositif de chauffage électrique selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention ; - la figure 2 représente un schéma d'une partie d'un dispositif de chauffage électrique de la figure 1 ; 10 - la figure 3 représente le dispositif de chauffage électrique de la figure 2, ledit dispositif de chauffage électrique comprenant en outre une résistance de shunt, selon un mode de réalisation non limitatif ; - la figure 4 représente des commutations synchronisées d'éléments de pilotage du dispositif de chauffage électrique de la figure 1 ; 15 - la figure 5 représente schématiquement l'évolution du courant circulant dans des éléments chauffants résistifs du dispositif de chauffage électrique de la figure 1 suite aux commutations des éléments de pilotage de la figure 4. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION 20 Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références. Le dispositif de chauffage électrique 1 pour véhicule automobile est décrit en référence aux figures 1 à 5 selon un mode de réalisation non 25 limitatif. Par véhicule automobile, on entend tout type de véhicule motorisé. Le dispositif de chauffage électrique 1 est alimenté par deux générateurs de tension. Dans un exemple non limitatif, les générateurs de tension sont des batteries du véhicule automobile. La batterie est prise comme exemple non 306 1 8 71 6 limitatif pour la suite de la description. Dans un exemple non limitatif, une première batterie fournit une tension faible puissance et une deuxième fournit une tension forte puissance. Dans un exemple non limitatif, la tension faible puissance est de 15V et la tension forte puissance est de 400V. 5 Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de chauffage électrique 1 est un dispositif de chauffage électrique principal pour véhicule automobile. Dans un mode de réalisation non limitatif, le véhicule automobile est un véhicule hybride ou électrique. Dans ce cas, la première batterie permet d'alimenter le réseau électrique du véhicule automobile tandis que la 10 deuxième batterie permet de réaliser la traction du véhicule automobile. Le dispositif de chauffage électrique 1 est adapté pour fournir une puissance variable P, à savoir ladite puissance variable P peut prendre différentes valeurs. Ainsi, dans un exemple non limitatif, elle peut varier de 400W (Watts) à 6000W. 15 Tel qu'illustré sur la figure 1, le dispositif de chauffage électrique 1 comprend : - une pluralité d'éléments chauffants résistifs Hn, avec n un entier ; - une pluralité d'éléments de pilotage On adaptés pour piloter chacun un courant Ic circulant dans au moins un élément chauffant résistif Hn ; 20 - une pluralité de modules de pilotage Dn adaptés pour piloter chacun la commutation d'un élément de pilotage On en fonction d'un courant de référence Iref ; - une unité de commande MC adaptée pour faire varier ledit courant de référence Iref pour au moins un élément de pilotage On en fonction de 25 ladite au moins une puissance P à fournir de sorte à activer la commutation dudit au moins un élément de pilotage On. Le dispositif de chauffage électrique 1 comprend ainsi une pluralité de branches Bn comprenant chacune un module de pilotage On, un élément de pilotage On et au moins un élément chauffant résistif Hn. 30 Dans l'exemple non limitatif de la figure 1, quatre branches B1 à B4 sont représentées, chacune comportant respectivement un module de pilotage D1 3061871 7 à D4, un élément de pilotage associé 01 à 04 et des éléments chauffants résistifs associés H1 à H4. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de commande MC, la pluralité d'éléments de pilotage On et la pluralité de modules de pilotage Dn 5 font partie d'une même carte à circuit imprimé, appelée carte PCBA (en anglais « Printed Circuit Board Assembly »). Cette carte à circuit imprimé PCBA est ainsi reliée au plan de masse GND formé par le châssis du véhicule automobile. Ainsi, comme on va le voir en détail ci-après, l'unité de commande MC reçoit 10 une consigne de puissance de chauffe DAT_C. A partir de cette consigne de puissance de chauffe DAT_C, elle va déterminer la combinaison de branches Bn (une ou plusieurs) et donc d'éléments chauffants résistifs Hn qu'il faut faire chauffer pour atteindre la puissance P désirée. Elle détermine donc : - quels éléments de pilotage On il faut commuter ou non pour faire 15 chauffer les éléments chauffants résistifs Hn ; - quels courants de références Iref il faut fournir aux différents modules de pilotage On qui vont servir de consignes en courant pour les différents courants Ic circulant dans les éléments chauffants résistifs Hn des différentes branches Bn. 20 Les éléments du dispositif de chauffage électrique 1 sont décrits en détail ci-après. - Elément chauffant résistif Hn Dans un mode de réalisation non limitatif, l'élément chauffant résistif Hn est 25 alimenté par la tension forte puissance de 400V. Dans un exemple non limitatif, l'élément chauffant résistif Hn est une résistance chauffante. Dans un autre exemple non limitatif, l'élément chauffant résistif Hn est une piste résistive. Dans les deux exemples non limitatifs, la chaleur produite par l'élément chauffant résistif Hn est transmise 30 via un conduit de circulation d'un fluide (non illustré) audit fluide qui peut ainsi être chauffé. De tels dispositifs de chauffage électriques étant connus de 3061871 8 l'homme du métier, ils ne sont pas décrits en détail ici. Un courant Ic circule dans un élément chauffant résistif Hn. Ainsi, pour n éléments chauffants résistifs Hn dans une branche, un courant de relc circule dans l'ensemble desdits éléments chauffants résistifs Hn. Le courant 5 circulant dans l'ensemble des éléments chauffants résistifs Hn est appelé courant total IL Dans un exemple non limitatif : - un élément chauffant résistifs Hn est de 4000 ; - un élément chauffant résistif Hn fournit 400W ; 10 - un courant Ic de 1A circule ainsi dans chaque élément chauffant résistif Hn. Ainsi, la puissance P qui varie de 400W à 6000W correspond à un courant total It circulant dans l'ensemble des éléments chauffants résistifs Hn de 1A (Ampère) à 15A. 15 Dans un exemple non limitatif : - l'élément chauffant résistif H1 associé au premier élément de pilotage 01 est adapté pour fournir une puissance de 400W et un courant Ic de 1A peut circuler dans ledit élément chauffant résistif H1 ; - l'ensemble des éléments chauffants résistifs H2 associés au deuxième 20 élément de pilotage 02 est adapté pour fournir une puissance de 800W et un courant de 2Ic égal à 2A peut circuler dans lesdits éléments chauffants résistifs H2 ; - l'ensemble des éléments chauffants résistifs H3 associés au troisième élément de pilotage 03 est adapté pour fournir une puissance de 25 1600W et un courant de 4Ic de 4A peut circuler dans lesdits éléments chauffants résistifs H3 ; - l'ensemble des éléments chauffants résistifs H4 associés au quatrième élément de pilotage 04 est adapté pour fournir une puissance de 3200W et un courant de 8Ic de 8A peut circuler dans lesdits éléments chauffants 30 résistifs H4. Le courant Ic est piloté par l'élément de pilotage On décrit ci-après. 3061871 9 - Elément de pilotage On L'élément de pilotage On est adapté pour piloter le courant Ic circulant dans un élément chauffant résistif Hn. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'élément de pilotage On est 5 alimenté par la tension faible puissance de 15V. Dans un mode de réalisation non limitatif, un élément de pilotage On est un interrupteur. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur est un IGBT. C'est un interrupteur peu coûteux. Ce mode de réalisation non limitatif est pris comme exemple non limitatif pour la suite de la description. Dans un 10 autre mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur est un MOSFET. Dans un mode de réalisation non limitatif, un élément de pilotage On est adapté pour piloter les courants Ic circulant dans un nombre d'éléments chauffants résistifs Hn qui est égal au double de celui dudit élément de pilotage On-1 adjacent précédent. Tel qu'illustré sur la figure 1 : 15 - le premier élément de pilotage 01 pilote le courant Ic circulant dans un unique élément chauffant résistif H1 ; - le deuxième élément de pilotage 01 pilote les courants Ic circulant dans deux éléments chauffants résistif H2, à savoir deux fois plus que le premier élément de pilotage 01; 20 - le troisième élément de pilotage 03 pilote les courants Ic circulant dans quatre éléments chauffants résistif H3, à savoir deux fois plus que le deuxième élément de pilotage 02 ; - le quatrième élément de pilotage 04 pilote les courants Ic circulant dans huit éléments chauffants résistif H4, à savoir deux fois plus que le 25 troisième élément de pilotage 03. Un élément de pilotage On coopère avec un module de pilotage Dn décrit ci-après qui lui envoie des signaux DAT. - Module de pilotage Dn Un module de pilotage Dn est adapté pour piloter un seul élément de 30 pilotage On. 3061871 10 Le module de pilotage Dn est adapté pour recevoir et/ou émettre des signaux DAT via au moins un bus de communication LW illustré sur la figure 1. Ledit au moins un bus de communication LW permet ainsi de véhiculer des signaux DAT du dispositif de chauffage électrique 1 vers un dispositif 5 électronique externe 2 (illustré sur la figure 1) et/ou du dispositif électronique externe 2 vers le dispositif de chauffage électrique 1. Ledit bus de communication LW transmet les signaux reçus DAT à l'élément de pilotage On, ce dernier interprétant ces signaux DAT de sorte à piloter ledit au moins élément chauffant résistif Hn dont il pilote le courant Is. 10 Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de chauffage électrique 1 est adapté pour fonctionner en mode esclave, il forme un module esclave. Le dispositif électronique externe 2 est appelé module maître. Dans un mode de réalisation non limitatif, les signaux DAT sont des signaux de logique basse. Dans un exemple non limitatif, les signaux DAT de logique 15 basse sont des signaux à OV. Dans un mode de réalisation non limitatif, le protocole de communication entre le module de pilotage Dn et le dispositif électronique externe 2 est le protocole unidirectionnel PWM (« Pulse Bandwidth Modulation » en anglais). Dans un autre mode de réalisation non limitatif, le protocole de communication est le protocole bidirectionnel LIN 20 (« Local Interconnect Network » en anglais). Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif électronique externe 2 est le contrôle moteur, appelé ECU du véhicule automobile ou encore un dispositif électronique relié à la planche de bord du véhicule automobile. Les signaux DAT sont dans un exemple non limitatif : 25 - des consignes DAT_C de puissance de chauffe envoyées du dispositif électronique externe 2 au dispositif de chauffage électrique 1 ; et - des informations DAT_D de diagnostic envoyées au dispositif électronique externe 2 par le dispositif de chauffage électrique 1. Dans des exemples non limitatifs, ces informations indiquent des courts- 30 circuits, des surtensions, des sous-tensions, des sur-températures, des 3061871 11 équipements défaillants, la consommation électrique du dispositif de chauffage électrique 1 etc. Dans un exemple non limitatif, le dispositif électronique externe 2 est alimenté par la batterie de 15V. 5 En fonction des consignes de puissance de chauffe DAT_C, et donc de la puissance P à fournir par le dispositif de chauffage électrique 1, l'unité de commande MC va faire varier un courant de référence Iref pour au moins un élément de pilotage On de sorte à activer la commutation dudit au moins un élément de pilotage On. A cet effet, un module de pilotage Dn qui pilote un 10 élément de pilotage On est adapté pour recevoir en entrée un courant de référence Iref envoyé par l'unité de commande MC. Tel qu'illustré sur la figure 1, les modules de pilotage D1, D2, D3, D4 sont adaptés pour recevoir respectivement un courant de référence Iref1, Iref2, Iref3, Iref4. 15 A partir du courant de référence fret le module de pilotage Dn pilote l'élément de pilotage On associé de la manière suivante, en particulier il pilote sa tension de commande Vg de la manière suivante : - si une mesure Is du courant Ic circulant dans ledit au moins un élément chauffant résistif Hn est inférieur audit courant de référence fret alors 20 ledit module de pilotage Dn augmente la tension de commande Vg dudit élément de pilotage On ; - sinon, ledit module de pilotage D1 diminue la tension de commande Vg dudit élément de pilotage On. Le module de pilotage Dn est ainsi adapté pour comparer une mesure Is du 25 courant Ic circulant dans ledit au moins un élément chauffant résistif Hn avec ledit courant de référence Irefn correspondant. On notera que els figures 2 à 4 représente une branche Bn du dispositif de chauffage électrique 1. Par souci de simplification, un seul élément chauffant résistif Hn est représenté. 3061871 12 Ainsi, dans un exemple non limitatif, si le courant de référence Iref augmente selon une pente linéaire ascendante, la tension de commande Vg augmente selon une pente ascendante. On notera que plus la tension de commande Vg augmente, plus l'élément de 5 pilotage On laisse passer de courant, et par conséquent, plus l'élément de pilotage On ferme mieux jusqu'à avoir le courant Ic dans l'élément(s) chauffant(s) résistif(s) Hn. On notera que plus la tension de commande Vg diminue, moins l'élément de pilotage On laisse passer de courant, et par conséquent, plus l'élément de 10 pilotage On s'ouvre mieux jusqu'à ne plus avoir de courant Ic dans l'élément(s) chauffant(s) résistif(s). Dans un mode de réalisation non limitatif, lorsque l'élément de pilotage On est un transistor IGBT ou MOSFET, la tension de commande Vg est la tension grille dudit transistor. 15 On notera que la comparaison s'effectue entre une mesure Is du courant Ic et le courant de référence Iref et non pas directement entre le courant Ic et le courant de référence Ire La mesure Is du courant Ic est ainsi proportionnelle au courant Ic à un gain de retour G près. Pour effectuer ladite comparaison, dans un mode de réalisation non limitatif, 20 tel qu'illustré sur les figures 2 à 4 qui représente une branche Bn, le module de pilotage Dn comprend un dispositif de comparaison et d'amplification CMPn adapté pour : - comparer le courant de référence Iref et une mesure Is du courant Ic circulant dans un élément chauffant résistif Hn ; et 25 - amplifier une différence de courants e entre ledit courant de référence Iref et ladite mesure Is du courant Ic circulant dans ledit élément chauffant résistif Hn, si une différence existe, de sorte à commander la tension de commande Vg de l'élément de pilotage On en conséquence. Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de comparaison et 30 d'amplification CMPn comprend un amplificateur opérationnel comparateur. 3061871 13 Les figures 2 à 4 illustrent ainsi une boucle de régulation du courant Ic, ladite boucle de régulation étant basée sur le courant de référence Iref et sur la mesure Is du courant Ic. Grâce à la boucle de régulation, le courant Ic suit le courant de référence Ire 5 Si une différence de courants e existe entre ledit courant de référence Iref et ladite mesure Is du courant Ic, la boucle de réaction permet de commander la tension de commande Vg de l'élément de pilotage On de sorte à annuler en conséquence ladite différence de courants e. Afin d'effectuer la mesure Is, dans un mode de réalisation non limitatif 10 illustré sur la figure 3, la mesure Is du courant Ic circulant dans un élément chauffant résistif Hn est effectuée au moyen d'une résistance de mesure de courant Rsh. Cette dernière est disposée en série avec l'élément de pilotage On. On notera qu'elle comporte une valeur nettement plus petite que l'élément chauffant résistif Hn pour éviter une perte de chauffe dans ledit 15 élément chauffant résistif Hn et modifier ainsi la puissance P du dispositif de chauffage électrique 1. En effet, dans le cas contraire, la puissance P se répartirait également dans ladite résistance de mesure de courant Rsh. On notera que la résistance de mesure de courant Rsh varie peu en température, donc elle donnera une valeur précise de la mesure Is du 20 courant Ic. Dans un mode de réalisation non limitatif, la résistance de mesure de courant Rsh comprend une valeur de 10Omn (milli-Ohms). C'est ainsi une faible valeur comparée à celle des éléments chauffants résistifs Hn. On a ainsi Ic*Rsh = Vs, avec Vs l'image de la mesure Is du courant Ic au 25 gain de retour G près. Le dispositif de comparaison et d'amplification CMPn conditionne la tension Vs en mesure de courant Is. On a ainsi, Is = G*Rsh*Ic. On notera que selon la branche Bn, le gain G est différent. Ainsi, dans un exemple non limitatif : 30 - pour la branche B1, si on veut It = Ic = 1A maximum, l'unité de commande MC (décrite plus loin) génère une tension de référence Vref 3061871 14 variant de 0 à 5V correspondant au courant de référence Ire La boucle de régulation va faire en sorte que la mesure Is varie de la même manière. Le gain de retour G est dans ce cas égal à 5/(1*Rsh), avec 5 la tension de référence Vref maximum générée par l'unité de commande 5 MC et 1 le courant Ic maximum réel désiré. On a ainsi Is = Is=(5/Rsh)*Rsh*Ic = 51c. On a ainsi la tension correspondant à la mesure Is égale à 5V. - pour la branche B2, si on veut It = 2Ic = 2A maximum, l'unité de commande MC génère une tension de référence Vref variant de 0 à 5V 10 correspondant au courant de référence Ire La boucle de régulation va faire en sorte que la mesure Is varie de la même manière. Le gain de retour G est dans ce cas égal à 5/(2*Rsh) = 2.5/Rsh. On a ainsi Is = Is=(2.5/Rsh)*Rsh*Ic = 2.51c. On a ainsi la tension correspondant à la mesure Is égale à 5V. 15 - pour la branche B3, si on veut It = 4Ic = 4A maximum, l'unité de commande MC génère une tension de référence Vref variant de 0 à 5V correspondant au courant de référence Ire La boucle de régulation va faire en sorte que la mesure Is varie de la même manière. Le gain de retour G est dans ce cas égal à 5/(4*Rsh) = 1.25/Rsh. On a ainsi Is = 20 Is=(1.25/Rsh)*Rsh*Ic = 1.251c. On a ainsi la tension correspondant à la mesure Is égale à 5V. - pour la branche B4, si on veut It = 8Ic = 8A maximum, l'unité de commande MC génère une tension de référence Vref variant de 0 à 5V correspondant au courant de référence Ire La boucle de régulation va 25 faire en sorte que la mesure Is varie de la même manière. Le gain de retour G est dans ce cas égal 5/(8*Rsh) = à 0.625/Rsh. On a ainsi Is = Is=(0.625/Rsh)*Rsh*Ic = 0.6251c. On a ainsi la tension correspondant à la mesure Is égale à 5V. - Unité de commande MC 3061871 15 Comme on va le voir ci-après, l'unité de commande MC est adaptée pour intervenir pendant les phases de transition entre deux états stables des éléments de pilotage On, à savoir pendant leur régime linéaire. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de commande MC est un 5 microcontrôleur. L'unité de commande MC est adaptée pour recevoir en entrée une consigne de puissance de chauffe DAT_C et fournir (au module de pilotage Dn) en sortie un courant de référence Iref pour chaque élément de pilotage On. Un courant de référence Iref est ainsi associé à chaque élément de pilotage On comme vu précédemment. 10 En pratique, l'unité de commande MC génère une tension de référence Vref correspondant au courant de référence Ire Ainsi, dans un exemple non limitatif, elle génère une tension de référence Vref pouvant varier de OV à 5V. Le courant de référence Iref est un courant de consigne pour le courant Ic. Comme décrit précédemment, le courant de référence Iref est transmis au 15 module de pilotage Dn afin que ce dernier commande la tension de commande Vg de l'élément de pilotage On en conséquence. L'unité de commande MC est adaptée pour réguler le courant de référence Iref pour chaque élément de pilotage On. A savoir, l'unité de commande MC est adaptée pour : 20 - fournir un courant de référence Iref constant, lorsque l'élément de pilotage On ne doit pas commuter, à savoir lorsqu'il doit rester dans un état stable passant ou bloqué (à savoir ouvert ou fermé) ; - faire varier le courant de référence Iref pour au moins un élément de pilotage On de sorte à activer la commutation dudit au moins un élément 25 de pilotage On, et ce pour obtenir la puissance P désirée pour le dispositif de chauffage électrique 1. L'unité de commande MC est donc adaptée pour fournir en sortie un courant de référence Iref qui peut être différent selon les éléments de pilotage On et qui est variable en fonction de la puissance P à fournir. 30 Le courant de référence Iref est ainsi adapté pour : 3061871 16 - être constant lorsque l'état de l'élément de pilotage On ne doit pas varier, à savoir lorsqu'il ne doit pas commuter. Il reste dans un état stable (passant ou bloqué). Dans un exemple non limitatif, l'unité de commande MC fournit une tension de référence Vref correspondante au courant de 5 référence Iref égale à OV lorsque l'élément de pilotage On doit rester ouvert, et égale à 5V lorsqu'il doit rester fermé ; - varier lorsque l'état de l'élément de pilotage On doit varier, à savoir lorsqu'il doit commuter. Par exemple, l'élément de pilotage On doit passer d'un état passant à un état bloqué (on dit qu'il s'ouvre), ou vice et 10 versa (on dit qu'il se ferme). Dans un exemple non limitatif, l'unité de commande MC fournit la tension de référence Vref correspondante au courant de référence Iref variant de 5V à OV lorsque l'élément de pilotage On doit s'ouvrir et variant de 5V à OV lorsqu'il doit se fermer. Ainsi, en agissant sur le courant de référence Iref associé à chaque élément 15 de pilotage On, notamment en le faisant varier, l'unité de commande MC va pouvoir : - a) caractériser la variation du courant Ic circulant dans l'élément chauffant résistif Hn associé à chaque élément de pilotage On, à savoir la manière dont le courant Ic va varier ; 20 - b) définir le temps de commutation de chaque élément de pilotage On ; - c) gérer les commutations des différents éléments de pilotage On entre elles, lorsque plusieurs éléments de pilotage On doivent commuter en même temps. Ces trois points sont décrits ci-dessous. 25 a) Le courant de référence Iref est une donnée analogique fournie par l'unité de commande MC et qui sert de référence pour le courant Ic circulant dans un élément chauffant résistif Hn associé à un élément de pilotage On donné. Le courant Ic suit ainsi la régulation du courant de référence Ire à savoir il reste constant ou il suit la variation du courant de référence Ire 3061871 17 Lorsqu'il varie, le courant de référence Iref suit une pente déterminée par l'unité de commande MC. Le courant Ic circulant suit ainsi la même pente et donc évolue de la même manière que le courant de référence Ire Dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de commande MC fait varier 5 un courant de référence Iref selon une pente descendante ou ascendante sensiblement linéaire. Ainsi, la linéarité évite d'avoir des oscillations de courant (pics ou chutes) dans les éléments chauffants résistifs Hn. Cela permet au courant Ic qui est calé sur le courant de référence Iref de ne pas subir d'oscillations. On évite ainsi une décharge de la batterie du véhicule 10 automobile. En conséquence le courant total It évolue entre les deux états (passant et bloqué) en ligne droite. Il n'y a pas de pic de courant (appelé également surcourant) ou de chutes de courant (appelé également sous-courant) transitoire. On notera que la pente du courant de référence Iref est descendante lorsque 15 l'élément de pilotage On associé doit être ouvert. La pente du courant de référence Iref est ascendante lorsque l'élément de pilotage On associé doit être fermé. On a ainsi Ic = A*T1, avec A la pente négative ou positive du courant de référence Iref et donc la pente du courant Ic circulant dans l'élément 20 chauffant résistif Hn, et Ti la durée prédéterminée de la variation du courant de référence Iref décrite ci-après. On notera que la pente A est la même pour tous les courants de référence Iref de chaque branche Bn. Elle est calculée de la manière suivante selon les branches : 25 - pour la branche B1 : A = Ic/T1 - pour la branche B2 : A = 21c/Ti - pour la branche B3 : A = 41c/Ti - pour la branche B4 : A = 81c/Ti Ainsi, cela permet d'obtenir : 30 - pour la branche B1 : à partir d'un courant de référence Iref1, un courant Ic = 1 A ; 3061871 18 - pour la branche B2 : à partir d'un courant de référence Iref2, un courant Ic = 2A; - pour la branche B3 : à partir d'un courant de référence Iref3, un courant Ic = 4A; 5 - pour la branche B4 : à partir d'un courant de référence Iref4, un courant Ic = 8A. b) Dans un mode de réalisation non limitatif, la variation d'un courant de référence Iref comporte une durée prédéterminée Ti. Cette durée prédéterminée Ti permet de définir la durée de commutation de l'élément de 10 pilotage On associé audit courant de référence Ire que ce soit la commutation d'un état passant à un état bloqué, ou inversement. La durée prédéterminée Ti (appelée également par la suite durée de commutation Ti) est la même pour chaque variation de chaque courant de référence Iref associé à chaque élément de pilotage On. Autrement dit, le temps de 15 commutation est le même et donc unique pour tous les éléments de pilotage On. Ainsi, si un élément de pilotage On doit commuter, la durée de commutation Ti, de fermé à ouvert, ou de ouvert à fermé est la même pour tous. Dans un exemple non limitatif, la durée prédéterminée Ti est sensiblement 20 égale à 100 i.ts (microsecondes). Cette durée prédéterminée Ti est un optimum entre : - une durée pas trop longue pour ne pas faire souffrir un élément de pilotage On pendant son régime linéaire. La puissance qui correspond dans l'exemple non limitatif à un courant entre 1A à 15A est importante 25 ce qui entraîne un échauffement croissant de l'élément de pilotage On avec la durée du régime linéaire. Cela peut entraîner un choc thermique et une fatigue mécanique par dilatation dudit élément de pilotage On. - une durée assez longue pour forcer un élément de pilotage On à suivre une trajectoire d'ouverture ou de fermeture avec suffisamment de 30 précision de sorte à faire évoluer le courant Ic en ligne droite. Cette durée 3061871 19 prédéterminée Ti permet ainsi de bien maîtriser l'ouverture et la fermeture d'un élément de pilotage On. On notera que dans un mode de réalisation non limitatif, la durée T2 entre deux commutations successives d'un même élément de pilotage On 5 est sensiblement égale à 100ms (millisecondes). Cela permet d'éviter que les commutations ne reviennent trop souvent. Ainsi on a un rapport : temps de commutation - temps entre deux commutations petit de sorte à avoir une puissance moyenne de commutation faible. On a en effet, une puissance de commutation générée par les éléments de pilotage On qui commutent 10 divisée par 1000. On évite ainsi que l'ensemble des éléments de pilotage On ne chauffent trop. Par ailleurs, cette durée T2 permet d'atteindre la consigne de puissance de chauffe DAT_C dans un temps acceptable. Dans l'exemple non limitatif, 2800W sont atteints en 8*1 00ms+71 0011s, soit en moins d'une seconde. 15 c) En déterminant le début de la variation du courant de référence Ire l'unité de commande MC détermine le début de la commutation d'un élément de pilotage On associé. En déterminant la fin de la variation du courant de référence Ire l'unité de commande MC détermine la fin de la commutation d'un élément de pilotage 20 On associé, la fin étant déterminée par la fin de la durée prédéterminée Ti vue ci-dessus. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de commande MC est adaptée pour faire varier des courants de référence Iref relatifs à au moins deux éléments de pilotage On de manière synchronisée de sorte à 25 synchroniser la commutation desdits au moins deux éléments de pilotage On. La figure 4 illustre un exemple non limitatif d'augmentation de la puissance P par paliers du dispositif de chauffage électrique et ce en ayant une commutation synchronisée des éléments de pilotage On avec la durée de 30 commutation Ti étant égale à 1001as et avec une commutation selon une 3061871 20 pente linéaire. L'interrupteur est pris comme mode de réalisation non limitatif pour un élément de pilotage On. La figure 5 illustre l'augmentation du courant total It circulant dans l'ensemble des éléments chauffants résistifs Hn du dispositif de chauffage électrique 1 5 selon une pente ascendante linéaire. Dans l'exemple non limitatif illustré, la consigne de puissance de chauffe DAT_C est de 2800W, ce qui correspond à un courant total It de 7A, alors qu'au départ elle était de OW, ce qui correspond à un courant total It de OA. Les phases de transition, à savoir lorsqu'au moins un interrupteur On 10 commute sont t041, t2-t3, t4-t5, t6-t7, t8-t9, t10-t11 et t12-t13. Elles durent 100ùs. Les fermetures et ouvertures des interrupteurs On sont réalisées selon une pente respectivement ascendante et descendante et ce linéairement. Les phases stables où aucun interrupteur On ne commute sont t1-t2, t3-t4, 15 t5-t6, t7-t8, t9-t10, t11-t12. Elles durent 100ms. Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 4, pour passer de OW à 2800W, les trois interrupteurs 01, 02, 03 vont commuter de la manière suivante. - entre le temps tO-t1 : 01 se ferme. 02, 03 restent ouverts. Le courant total It augmente linéairement jusqu'à atteindre la valeur de 1A tel 20 qu'illustré sur la figure 5. - entre le temps t1-t2: 01 est fermé et 02, 03 sont ouverts. Le courant total It est ainsi de 1A. H1 chauffe. La puissance P est égale à 400W. - entre le temps t2-t3 : 02 se ferme et 01 s'ouvre simultanément. 03 reste ouvert. Le courant total It augmente linéairement jusqu'à atteindre la 25 valeur de 2A tel qu'illustré sur la figure 5. - entre le temps t3-t4 : 02 est fermé et 01, 03 sont ouverts. Le courant total It est ainsi de 2A. H2 chauffent. La puissance P est égale à 175W. - entre le temps t4-t5 : 02 reste fermé et 01 se ferme. 03 reste ouvert. Le courant total It augmente linéairement jusqu'à atteindre la valeur de 3A 30 tel qu'illustré sur la figure 5. 3061871 21 - entre le temps t5-t6 : 01 et 02 sont fermés et 03 est ouvert. Le courant total It est ainsi de 3A. H1 et H2 chauffent. La puissance P est égale à 400W+800W=1200W. - entre le temps t6-t7 : 01 s'ouvre, 02 s'ouvre et 03 se ferme 5 simultanément. Le courant total It augmente linéairement jusqu'à atteindre la valeur de 4A tel qu'illustré sur la figure 5. - entre le temps t7-t8 : 01 et 02 sont ouverts et 03 est fermé. Le courant total It est ainsi de 4A. H3 chauffent. La puissance P est égale à 1600W. - entre le temps t8-t9 : 01 se ferme et 02 reste ouvert et 03 reste fermé. 10 Le courant total It augmente linéairement jusqu'à atteindre la valeur de 5A tel qu'illustré sur la figure 5. - entre le temps t9-t10 : 01 et 03 sont fermés et 02 est ouvert. Le courant total It est ainsi de 5A. H1 et H3 chauffent. La puissance P est égale à 400W+1600W=2000W. 15 - entre le temps t10-t11 : 03 reste fermé. 02 se ferme et 01 s'ouvre simultanément. Le courant total It augmente linéairement jusqu'à atteindre la valeur de 6A tel qu'illustré sur la figure S. - entre le temps t11-t12 : 02 et 03 sont fermés et 01 est ouvert. Le courant total It est ainsi de 6A. H2 et H3 chauffent. La puissance P est 20 égale à 800W+1600W=2400W. - entre le temps t12-t13 : 03 et 02 restent fermés. 01 s'ouvre. Le courant total It augmente linéairement jusqu'à atteindre la valeur de 7A tel qu'illustré sur la figure S. - entre le temps t13-t14 : les trois interrupteurs 01, 02 et 03 sont fermés. 25 Le courant total It est ainsi de 7A. H1, H2 et H3 chauffent. La puissance P est égale à 400W+800W+1600W=2800W. C'est celle que l'on veut atteindre. Ainsi, lorsque plusieurs interrupteurs On doivent commuter ensemble pour atteindre une puissance donnée P pour le dispositif de chauffage électrique 30 1, il n'y a pas de commutation d'un interrupteur On qui commence avant ou après la commutation d'un autre interrupteur et/ou qui se termine avant ou 3061871 22 après la commutation d'un autre interrupteur On. On ne peut par exemple avoir 01 et 02 qui s'ouvrent légèrement avant le temps t6 et 04 qui se ferme légèrement après le temps t6 ce qui correspondrait à une chute de courant à 0 correspondant à 01 et 02 déjà ouverts et à 04 pas encore 5 fermé, donc encore ouvert. On ne peut donc pas avoir 3IC puis 0 puis à 4IC. Ainsi, la puissance P à fournir par le dispositif de chauffage électrique 1 est atteinte progressivement, sans à-coups. Ainsi, comme on peut le voir, le courant total It augmente de façon linéaire et de manière régulière. A chaque durée de 10011s, on grimpe d'un ampère 10 pour ne pas avoir d'oscillations de courant jusqu'à atteindre les 7A désirés. La consigne de puissance de chauffe DAT_C est ainsi atteinte sans avoir de pic de courant ou de chute de courant dus à la commutation des interrupteurs On et/ou à une augmentation trop subite du courant Ic circulant dans les éléments chauffants résistifs Hn. 15 Bien entendu, pour une consigne de puissance de chauffe DAT_C supérieure à 2800W, on fait intervenir le quatrième interrupteur 04 et/ou d'autres interrupteurs On d'autres branches Bn supplémentaires. Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. 20 Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, des protocoles bidirectionnels ou unidirectionnels autres que le protocole LIN ou PWM peuvent être utilisés. Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, deux générateurs de tension peuvent être utilisés pour fournir respectivement 12V et 48V. 25 Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, des tensions faible puissance et des tensions forte puissance différentes respectivement de 12V et 48V peuvent être utilisées. Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, la mesure Is du courant Ic circulant dans un élément chauffant résistif Hn peut être effectuée grâce à 30 une mesure d'une tension Vh aux bornes dudit élément chauffant résistif Hn. 3061871 23 On a ainsi Vh = Vbat - Hn.lc. La tension Vbat-Vh représente ainsi l'image de la mesure Is du courant Ic. Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, la tension de référence Vref correspondant au courant de référence Ire générée par l'unité de 5 commande MC peut être comprise entre OV et 3V. Elle peut donc varier de OV à 3V. Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants : - c'est une solution simple à mettre en oeuvre et peu coûteuse ; - elle permet de contrôler le courant Ic circulant dans les éléments 10 chauffants résistifs Hn ; - elle permet une gestion précise des instants de commutation des éléments de pilotage On ; - elle évite à la batterie(s) qui alimente le dispositif de chauffage électrique 1 d'avoir des appels de courant transitoires qui peuvent entraîner une 15 décharge plus rapide de la batterie et par conséquent diminuer sa durée de vie ; - elle évite à la batterie(s) de gérer des pics de courant et fournir des surcourants, ce qui est plus difficile par temps froid et ce qui peut générer un champ magnétique qui perturbe les autres composants électroniques 20 du véhicule automobile tel que la radio par exemple ; - elle permet la fourniture d'une puissance P non hachée par le dispositif de chauffage électrique 1 ; - elle éviter d'avoir un élément de pilotage On qui se ferme ou s'ouvre légèrement avant ou après un autre élément de pilotage On qui peut 25 entraîner des pics de courant ou des chutes de courant. REVENDICATIONS1. Dispositif de chauffage électrique (1) pour véhicule automobile (V), selon lequel le dispositif de chauffage électrique (1) est adapté pour fournir une puissance (P) et comprend : - une pluralité d'éléments chauffants résistifs (Hn) ; - une pluralité d'éléments de pilotage (On) adaptés pour piloter chacun un courant (lc) circulant dans au moins un élément chauffant résistif (Hn) ; - une pluralité de modules de pilotage (Dn) adaptés pour piloter chacun la commutation d'un élément de pilotage (On) en fonction d'un courant de référence (Iref) ; - une unité de commande (MC) adaptée pour faire varier ledit courant de référence (Iref) pour au moins un élément de pilotage (On) en fonction de ladite puissance (P) à fournir de sorte à activer la commutation dudit au moins un élément de pilotage (On). 2. Dispositif de chauffage électrique (1) ) selon la revendication 1, selon lequel un élément de pilotage (On) est adapté pour piloter le(s) courant(s) (lc) circulant dans un nombre d'éléments chauffants résistifs (Hn) qui est égal au double de celui d'un élément de pilotage (On-1) adjacent précédent. 3. Dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon lequel la variation d'un courant de référence (Iref) comporte une durée prédéterminée (Ti). 4. Dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 3, selon lequel la durée prédéterminée (Ti) est sensiblement égale à 100 microsecondes. 3061871 25 5. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 4, selon lequel la durée (T2) entre deux commutations successives d'un élément chauffant résistif (On) est sensiblement égale à 100ms. 5 6. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, selon lequel : - si une mesure (ls) du courant (1c) circulant dans ledit au moins un élément chauffant résistif (Hn) est inférieur audit courant de référence (Iref), alors ledit module de pilotage (Dn) augmente la 10 tension de commande (Vg) dudit élément de pilotage (On) ; - sinon, ledit module de pilotage (D1) diminue la tension de commande (Vg) dudit élément de pilotage (On). 7. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 6, selon lequel l'unité de 15 commande (MC) fait varier un courant de référence (Iref) selon une pente descendante ou ascendante sensiblement linéaire. 8. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 7, selon lequel l'unité de commande (MC) est adaptée pour faire varier des courants de 20 référence (Iref) relatifs à au moins deux éléments de pilotage (On) de manière synchronisée de sorte à synchroniser la commutation desdits au moins deux éléments de pilotage (On). 9. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 8, selon lequel le module de 25 pilotage (Dn) comprend un dispositif de comparaison et d'amplification (CMPn) adapté pour : - comparer le courant de référence (Iref) et une mesure (ls) du courant (1c) circulant dans un élément chauffant résistif (Hn) ; et 3061871 26 - amplifier une différence de courants (e) entre ledit courant de référence (Ire et ladite mesure (ls) du courant (lc) circulant dans ledit élément chauffant résistif (Hn). 10. Dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 9, 5 selon lequel un dispositif de comparaison et d'amplification (CMPn) comprend un amplificateur opérationnel comparateur. 11. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une des revendications 6 à 10, selon lequel la mesure (ls) du courant (lc) circulant dans un élément chauffant résistif (Hn) est effectuée au 10 moyen d'une résistance de mesure de courant (Rsh). 12. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 11, selon lequel un élément de pilotage (On) est un interrupteur. 13. Dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 12, 15 selon lequel ledit interrupteur (On) est un transistor IGBT. 14. Dispositif de chauffage électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 13, selon lequel ledit dispositif de chauffage électrique (1) est un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile hybride ou électrique. 20