Brevet FR3076169A1 — publié le 20190628

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE À FILTRE À IMPÉDANCES DE MODE COMMUN COUPLÉES POUR UNE VITRE À ANTENNE DE RÉCEPTION D'ONDES RADIOPHONIQUES L'invention concerne les dispositifs de chauffage électrique qui équipent certaines vitres comprenant une antenne de réception d'ondes radiophoniques. Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules la (généralement automobiles), comprennent au moins une vitre comportant une antenne de réception d'ondes radiophoniques et un dispositif de chauffage chargé de la chauffer pour la dégivrer ou la désembuer. Ce dispositif de chauffage comprend un circuit de chauffage électrique, par exemple à résistances chauffantes, connecté à des premier et second fils électriques qui 15 sont couplés à un réseau d'alimentation alimenté par une source d'alimentation électrique du système. Comme le sait l'homme de l'art, le circuit de chauffage électrique étant placée à proximité de l'antenne, cette dernière est fréquemment parasitée, lorsque le circuit de chauffage électrique est alimenté, par la 20 conduction des fréquences parasites issues de l'électronique du réseau d'alimentation électrique dont fait partie la source d'alimentation électrique et/ou du circuit de chauffage électrique. Pour éviter ce parasitage, il a été proposé d'adjoindre des filtres au dispositif de chauffage. En fait, étant donné que le circuit de chauffage électrique n'a besoin que d'un fort courant continu 25 pour fonctionner, les deux filtrages décrits ci-après ont été proposés. Un premier filtrage, partiel, peut être assuré par des première et seconde inductances montées en série sur les premier et second fils électriques afin de laisser passer le courant continu tout en n'interceptant que les fréquences parasites issues de l'électronique du réseau d'alimentation 30 électrique dont fait partie la source d'alimentation électrique. Un second filtrage, complet, peut être assuré par des premier et second filtres de type LC montés sur les premier et second fils électriques en 2 ayant leurs condensateurs respectifs connectés à la masse afin d'intercepter les fréquences parasites issues de l'électronique du réseau d'alimentation électrique dont fait partie la source d'alimentation électrique et de drainer vers deux points de masse les fréquences parasites collectées par le circuit de 5 chauffage électrique. Ce second filtrage est certes complet, mais il nécessite à proximité de la vitre la présence de points de masse de bonne qualité (notamment du fait que les fréquences radiophoniques peuvent parfois aller jusqu'à 240 MHz). En outre, l'accès à de tels points de masse peut s'avérer problématique du fait d'un manque de place pour le passage de fils électriques de mise à la masse et/ou de l'installation de la vitre dans un support en matière plastique ou synthétique (comme par exemple un hayon arrière ou une porte arrière en plastique d'un véhicule). Par conséquent, on peut être contraint de définir dans les systèmes des chemins de masse dédiés pour réaliser les mises à la masse, ce qui s'avère onéreux. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif de chauffage, d'une part, destiné à faire partie d'une vitre comprenant une antenne de réception d'ondes radiophoniques et destinée à équiper un système comprenant une source d'alimentation électrique alimentant un réseau d'alimentation, et, d'autre part, comprenant un circuit de chauffage électrique connecté à des premier et second fils électriques propres à être couplés à ce réseau d'alimentation. Ce dispositif de chauffage se caractérise par le fait : - que le premier fil électrique comprend une première inductance de mode commun montée en série, et le second fil électrique comprend une seconde inductance de mode commun montée en série et couplée à la première inductance de mode commun via un noyau magnétique, et - qu'il comprend un composant capacitif connecté en parallèle aux premier et second fils électriques entre le circuit de chauffage électrique et les première et seconde inductances de mode commun, et définissant avec ces dernières un filtre empêchant la circulation de fréquences parasites issues de l'électronique du réseau d'alimentation et/ou du circuit de 3 chauffage électrique. Grâce à ce fonctionnement en mode commun des première et seconde inductances de mode commun on a un appairage parfait qui évite les problèmes de dissymétrie induits par les dispersions d'inductances, du fait 5 que le point de masse virtuel est par conception parfaitement équilibré. De plus, les première et seconde inductances de mode commun interceptent les fréquences parasites issues de l'électronique du réseau d'alimentation électrique dont fait partie la source d'alimentation électrique, et le composant capacitif collecte les fréquences parasites issues du circuit de chauffage io électrique, sans aucune mise à la masse. Par exemple, chacune des première et seconde inductances de mode commun peut avoir une inductance comprise entre 0,1 pH et 100 pH. Egalement par exemple, le composant capacitif peut avoir une capacité comprise entre 0,1 pF et 100 i_iF. 15 L'invention propose également une vitre comportant une antenne de réception d'ondes radiophoniques et destinée à équiper un système comprenant une source d'alimentation électrique alimentant un réseau d'alimentation. Cette vitre se caractérise par le fait qu'elle comprend également un dispositif de chauffage du type de celui présenté ci-avant et 20 propre à être couplé à ce réseau d'alimentation. L'invention propose également un système comprenant une source d'alimentation électrique alimentant un réseau d'alimentation et au moins une vitre du type de celle présentée ci-avant. Un tel système peut, par exemple, constituer un véhicule, 25 éventuellement automobile. Par exemple, lorsque ce système constitue un véhicule automobile, il peut comporter un hayon arrière comprenant la vitre, ou une porte arrière comprenant la vitre, ou un parebrise, ou une vitre latérale, ou encore une lunette arrière comprenant la vitre. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement et fonctionnellement, un hayon de véhicule équipé d'une antenne et d'un exemple de réalisation d'un dispositif 4 de chauffage selon l'invention. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de chauffage DC destiné à faire partie d'une vitre V, comprenant également une antenne AR de réception d'ondes radiophoniques et destinée à équiper un 5 système comprenant une source d'alimentation électrique SA alimentant un réseau d'alimentation. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le système est un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout 1 o système comprenant au moins une vitre comportant une antenne de réception d'ondes radiophoniques. Par conséquent, elle concerne tout type de véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), et aérien), les installations, éventuellement de type industriel, et les bâtiments. De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, 15 que la vitre V est destinée à équiper un hayon arrière d'un véhicule automobile. Mais d'une manière générale cette invention peut être utilisée sur tout vitrage d'un véhicule automobile servant de support d'antenne, comme par exemple une vitre de porte arrière, un parebrise, ou une vitre latérale, mais également toute surface non métallique comme par exemple une aile de 20 voiture en matière plastique. Sur l'unique figure se trouve schématiquement et fonctionnellement représenté un hayon HV de véhicule comprenant une vitre V équipée d'une antenne AR de réception d'ondes radiophoniques et d'un exemple de réalisation d'un dispositif de chauffage DC selon l'invention. 25 Un dispositif de chauffage DC, selon l'invention, comprend, comme illustré, un circuit de chauffage électrique CCE, des premier F1 et second F2 fils électriques et un filtre FM à impédances de mode commun 11 et 12. Le circuit de chauffage électrique CCE comprend, par exemple, au moins un élément résistif, éventuellement de type CTP (« Coefficient de 30 Température Positif »), et chargé de générer des calories pour chauffer la vitre V lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. Ce circuit de chauffage électrique CCE comprend, par ailleurs, une borne connectée au premier fil électrique F1 et une autre borne connectée au second fil électrique F2. On 5 notera que dans une variante le circuit de chauffage électrique CCE pourrait assurer un chauffage par induction. Le premier fil électrique F1 est propre à être couplé à une première borne (par exemple positive) d'un réseau d'alimentation alimenté par une 5 source d'alimentation électrique SA du système, comme par exemple un réseau d'alimentation électrique couplé à une batterie éventuellement rechargeable. De plus, ce premier fil électrique F1 comprend une première inductance de mode commun 11 faisant partie du filtre FM et montée en série entre la première borne du réseau d'alimentation et l'une des bornes du circuit 1 o de chauffage électrique CCE. Par exemple, cette première inductance de mode commun 11 peut présenter une inductance comprise entre 0,1 pH et 100 pH. Le second fil électrique F2 est propre à être couplé à une seconde borne (par exemple négative) du réseau d'alimentation (alimenté par la 15 source d'alimentation électrique SA). De plus, ce second fil électrique F2 comprend une seconde inductance de mode commun 12 faisant partie du filtre FM, montée en série entre la seconde borne du réseau d'alimentation et l'autre borne du circuit de chauffage électrique CCE, et couplée à la première inductance de mode commun 11 via un noyau magnétique NM. 20 Par exemple, cette seconde inductance de mode commun 12 peut présenter une inductance comprise entre 0,1 pH et 100 pH. On notera que les première 11 et seconde 12 inductances de mode commun ne sont pas forcément exactement identiques. Egalement par exemple, ce noyau magnétique NM peut être réalisé 25 en ferrite. Les première 11 et seconde 12 inductances sont bobinées sur ce noyau magnétique NM (un peu comme dans un transformateur). Ce fonctionnement en mode commun des première 11 et seconde 12 inductances de mode commun offre avantageusement un appairage parfait qui permet d'éviter les problèmes de dissymétrie induits par les dispersions 30 d'inductances. Le filtre FM comprend également un composant capacitif CCP connecté en parallèle, d'une part, au premier fil électrique F1 entre la première inductance de mode commun 11 et l'une des bornes du circuit de 6 chauffage électrique CCE, et, d'autre part, au second fil électrique F2 entre la seconde inductance de mode commun 12 et l'autre borne du circuit de chauffage électrique CCE. Par exemple, ce composant capacitif CCP peut être un condensateur. 5 Mais il pourrait s'agir d'un composant électrique dont le caractère capacitif est prédominant. Egalement par exemple, ce composant capacitif CCP peut présenter une capacité comprise entre 0,1 pF et 100 pF. Les première 11 et seconde 12 inductances de mode commun et le 1 o composant capacitif CCP définissent ensemble un filtre FM qui empêche la circulation de fréquences parasites issues de l'électronique du réseau d'alimentation électrique dont fait partie la source d'alimentation électrique SA et/ou du circuit de chauffage électrique CCE. Plus précisément, les première 11 et seconde 12 inductances de mode commun interceptent les fréquences 15 parasites qui sont issues de l'électronique du réseau d'alimentation électrique dont fait partie la source d'alimentation électrique SA, et le composant capacitif CCP collecte les fréquences parasites qui sont issues du circuit de chauffage électrique CCE. En fait, l'implantation différentielle du composant capacitif CCP définit une masse « virtuelle » pour le circuit de chauffage 20 électrique CCE. Grâce à l'invention, on n'a plus besoin de réaliser une mise à la masse. Par conséquent, on peut désormais installer la vitre V dans un environnement qui est éloigné d'un élément métallique, comme par exemple sur un support en matière plastique ou synthétique (notamment un hayon 25 arrière ou une porte arrière en plastique d'un véhicule), ou dans un environnement contraint où on manque de place pour le passage de fils électriques de mise à la masse. De plus, l'invention permet d'éviter d'avoir à installer deux filtres de type LC sur les premier F1 et second F2 fils électriques, de part et d'autre du circuit de chauffage électrique CCE. 30 En outre, l'utilisation d'inductances de mode commun permet que ces dernières soient parfaitement appairées, et donc d'obtenir des performances optimales sans procéder à un tri coûteux des inductances. Cela permet également de diminuer le champ magnétique nécessaire au filtrage et donc 7 d'utiliser un noyau magnétique sensiblement moins volumineux que dans le cas de l'utilisation REVENDICATIONS1. Dispositif de chauffage (DC) pour une vitre (V) comprenant une antenne (AR) de réception d'ondes radiophoniques et destinée à équiper un système comprenant une source d'alimentation électrique (SA) alimentant un réseau d'alimentation, ledit dispositif (DC) comprenant un circuit de chauffage électrique (CCE) connecté à des premier (F1) et second (F2) fils électriques propres à être couplés audit réseau d'alimentation, caractérisé en ce que ledit la premier fil électrique (F1) comprend une première inductance de mode commun (11) montée en série, et ledit second fil électrique (F2) comprend une seconde inductance de mode commun (12) montée en série et couplée à ladite première inductance de mode commun (11) via un noyau magnétique (NM), et en ce qu'il comprend un composant capacitif (CCP) connecté en 15 parallèle auxdits premier (F1) et second (F2) fils électriques entre ledit circuit de chauffage électrique (CCE) et lesdites première (11) et seconde (12) inductances de mode commun, et définissant avec ces dernières (11, 12) un filtre (FM) empêchant la circulation de fréquences parasites issues de l'électronique dudit réseau d'alimentation et/ou dudit circuit de chauffage 20 électrique (CCE). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites première (11) et seconde (12) inductances de mode commun à une inductance comprise entre 0,1 pH et 100 pH. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit 25 composant capacitif à une capacité comprise entre 0,1 pF et 100 pF. 4. Vitre (V) comportant une antenne (AR) de réception d'ondes radiophoniques et destinée à équiper un système comprenant une source d'alimentation électrique (SA) alimentant un réseau d'alimentation, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de chauffage (DC) 30 selon l'une des revendications précédentes, propre à être couplé audit réseau d'alimentation. 5. Système comprenant une source d'alimentation électrique (SA) alimentant un réseau d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comprend en 9 outre au moins une vitre (V) selon la revendication 4. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il constitue un véhicule. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il constitue 5 un véhicule automobile. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il constitue un véhicule automobile comportant un hayon arrière comprenant ladite vitre (V). 9. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il constitue 1 o un véhicule automobile comportant une porte arrière comprenant ladite vitre (V). 10. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il constitue un véhicule automobile comportant une lunette arrière comprenant ladite vitre (V).