Brevet FR3108875A1 — publié le 20211008

Système de sécurité de véhicule électrique ou hybride, de coupure de l’alimentation de composants recevant une tension supérieure à 50V, ce système de sécurité (30) comprenant un corps (40) équipé d’une fixation (42), et d’une liaison électrique (46) en série avec une boucle fermée basse tension de commande de la coupure, et comprenant une boucle conductrice de sécurité (52) disposée en série avec la liaison électrique (46), prévue pour être coupée afin d’ouvrir la boucle de commande, la boucle de sécurité (52) comportant un connecteur mobile (48) qui la relie au corps (40). Figure 2 SYSTEME DE SECURITE DE VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE DE COUPURE DE L’ALIMENTATION HAUTE TENSION La présente invention concerne un système de sécurité pour la haute tension d’un véhicule électrique ou hybride, ainsi qu’un véhicule équipé d’un tel système de sécurité. Les véhicules hybrides ou électriques présentant une tension élevée d’alimentation d’une machine électrique de traction, en particulier une tension comprise entre 50 et 1500 volts, doivent présenter un système de mise en sécurité facile à manœuvrer permettant à un opérateur ou à un réparateur lors d’une intervention, ou à des secouristes après un accident, de couper de manière simultanée l’alimentation de l’ensemble des composants reliés à cette haute tension. Après la coupure de l’alimentation de ces composants, l’opérateur ou le secouriste à l’assurance de pouvoir intervenir de manière sécurisée sur tout le véhicule sans risquer de dommage causé par la haute tension, notamment sans risque de court-circuit, d’incendie ou d’électrocution. On réalise généralement un système de sécurité présentant une couleur vive et une étiquette particulière, qui peut être installé sous le capot moteur avant ou dans le coffre arrière, permettant à un opérateur de le repérer facilement pour le manœuvrer. Il est connu de réaliser un système de sécurité comprenant un support fixé à la caisse du véhicule, et une partie mobile comprenant un clip de verrouillage en position fermée, qui est déplacée manuellement après l’escamotage de ce clip avec un outil pour ouvrir une boucle basse tension de sécurité passant par ce système qui est alimenté par le réseau de bord. Le circuit basse tension de sécurité est relié à des microprocesseurs de gestion des composants recevant la haute tension, qui une fois ce circuit ouvert déconnecte automatiquement cette haute tension de tous les composants pour les mettre en sécurité. Le connecteur de sécurité peut comporter de plus un perçage permettant d’engager un cadenas dedans pour le bloquer dans sa position ouverte, et empêcher une autre personne d’intervenir dessus de manière inappropriée. Toutefois sur ce type de connecteur de sécurité connu, l’escamotage du clip pour l’ouvrir est une intervention nécessitant un outil pour réaliser une manœuvre particulière qui doit être connue de l’opérateur. En cas d’urgence ces conditions ne peuvent pas toujours être réunies pour intervenir rapidement. L’opérateur peut alors détruire le connecteur de sécurité pour intervenir très rapidement. Toutefois si ce connecteur est lié de manière non démontable au réseau électrique du véhicule, par des sertissages par exemple, il faut alors ensuite pour réparer le véhicule changer le faisceau complet qui s’étend généralement à la fois dans le compartiment moteur et dans l’habitacle, ce qui représente un coût élevé. Par ailleurs il est connu de réaliser un système de sécurité basse tension comprenant un conducteur électrique repéré formant une boucle conductrice montée sur un support, que l’opérateur doit obligatoirement couper pour effectuer la mise en sécurité de la haute tension. La boucle conductrice étant alimentée par le courant basse tension du réseau de bord, généralement 12V, ne présente aucun danger pour l’opérateur Cette opération est prévue essentiellement en cas de danger, après un accident par exemple. Si elle est effectuée lors d’opérations d’entretien, elle impose ensuite le changement du système de sécurité comprenant la boucle ce qui nécessite l’approvisionnement de nouveaux composants, et représente des coûts. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un système de sécurité de véhicule électrique ou hybride, de coupure de l’alimentation de composants recevant une tension supérieure à 50V, ce système de sécurité comprenant un corps équipé d’une fixation, et d’une liaison électrique en série avec une boucle fermée basse tension de commande de la coupure, et comprenant une boucle conductrice de sécurité disposée en série avec la liaison électrique, prévue pour être coupée afin d’ouvrir la boucle de commande, ce système étant remarquable en ce que la boucle de sécurité comporte un connecteur mobile qui la relie au corps. Un avantage de ce système de sécurité est qu'il permet un double usage. On peut d’une part dans des conditions normales d’usage, sans urgence particulière, avec un opérateur formé réaliser le débranchement du connecteur mobile pour retirer la boucle conductrice et mettre le véhicule en sécurité. Cette opération permet par la suite de replacer le connecteur pour rétablir la haute tension, sans entraîner de coût particulier. En particulier l’ensemble du faisceau électrique du véhicule conserve son intégrité. On peut aussi en cas d’urgence ou avec un opérateur non formé, couper la boucle de sécurité ce qui permet de mettre de manière rapide le véhicule en sécurité, sans outillage spécifique. Le système de sécurité selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le connecteur mobile comporte un dispositif de verrouillage automatique sur le corps comprenant un doigt de dégagement manuel de ce verrouillage. Avantageusement, la boucle de sécurité est formée par un conducteur isolé. Avantageusement la boucle de sécurité comporte une étiquette de marquage. Dans ce cas, avantageusement l’étiquette de marquage comporte un dessin qui symbolise une coupure de la boucle de sécurité. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride équipé d’une batterie haute tension pour l’alimentation d’une machine électrique de traction, remarquable en ce qu’il comporte un système de sécurité comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier, la batterie haute tension peut comporter la boucle conductrice fermée basse tension de commande, qui passe successivement par des éléments de cette batterie disposés en série comprenant un microprocesseur de contrôle de la batterie et des connexions haute tension de batterie vers des composants, et qui passe par le système de sécurité. Selon un mode de réalisation, le système de sécurité est fixé dans un compartiment moteur avant du véhicule, juste en avant de la base du pare-brise. En variante, le système de sécurité peut être fixé dans un coffre arrière du véhicule. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : est un schéma d’un circuit électrique haute tension de véhicule hybride comportant un système de sécurité selon l’invention ; et est une vue de détail de ce système de sécurité. La figure 1 présente un schéma d’un circuit haute tension d’un véhicule hybride, comprenant une batterie haute tension 2 disposée au centre qui alimente individuellement quatre composants 4 disposés autour, en utilisant pour chacun un câble haute tension 8 comprenant aux extrémités une connexion de batterie 6 et une connexion de composant 10. La batterie 2 comporte une boucle conductrice fermée basse tension de commande 14, qui passe successivement par des éléments disposés en série, comprenant un microprocesseur de contrôle 12, les quatre connexions de batterie 6, et un système de sécurité 30 disposé à l’extérieur de cette batterie dans un endroit facilement accessible par un opérateur. Chaque composant 4 comporte un microprocesseur de contrôle 16 relié à sa connexion de composant 10 recevant la haute tension par une boucle basse tension de commande 18, qui l’informe de l’état de cette connexion. Un composant particulier 20 est relié à une boîte de jonction 22 par un câble haute tension de jonction 26 équipé à ses extrémités de connexions de jonction 28. Le microprocesseur de contrôle 16 du composant particulier 20 comporte une boucle fermée basse tension de commande 24, qui relie en série son microprocesseur 16, la connexion de composant 10 tournée vers la batterie 2, et les deux connexions de jonction 28 en passant du composant particulier à la boîte de jonction 22. Toutes les boucles basses tension de commande 14, 18, 24 sont alimentées par le réseau de bord basse tension du véhicule qui ne présente aucun danger pour les personnes, comportant généralement une tension de 12V. Un superviseur du véhicule 34 est relié par un réseau multiplexé 32 à la batterie 2 et aux différents composants 4 pour contrôler leurs actions. En particulier le réseau multiplexé peut être un réseau de zones de contrôle, du type CAN pour « Controller Area Network » en langue anglaise. Les microprocesseurs 12, 16 de chaque composant 2, 4 surveillent avec leurs boucles basses tension de commande 14, 18, 24 comprenant en série les différentes connexions 6, 10, 28, l’état de ces connexions. En particulier une ouverture d’une connexion 6, 10, 28 entraînant l’ouverture de la boucle, signale au microprocesseur 12, 16 un changement d’état qui impose automatiquement une coupure de l’alimentation haute tension de ce composant ce qui le met en sécurité. De plus l’ouverture du système de sécurité 30 ouvrant la boucle de commande 14 de la batterie haute tension 2, commande aussi automatiquement la coupure de l’alimentation de tous les composants 4 alimentés par cette batterie. La figure 2 présente un système de sécurité 30 comprenant un corps 40 équipé d’une fixation 42 qui l’attache par clipsage sur un support 44 fixé dans le compartiment moteur à l’avant du véhicule par une vis 56, de manière à être rigidement maintenu sur ce véhicule. Le corps 40 est alimenté par un câble 46 de la boucle basse tension de commande 14 venant de la batterie haute tension 2, comprenant deux conducteurs permettant de disposer ce corps en série dans cette boucle. En variante le système de sécurité 30 peut être installé dans un coffre arrière du véhicule. On peut aussi installer deux systèmes de sécurité 30 raccordés en série dans la boucle de sécurité, un dans le compartiment moteur avant et l’autre dans le coffre arrière, ce qui permet d’en avoir un d’accessible si l’autre ne l’est plus suite à un accident. Une boucle de sécurité basse tension 52 comprenant un conducteur souple isolé, présente ses extrémités reliées à un connecteur mobile 48 qui se connecte sur le corps 40 afin de relier par cette boucle les deux conducteurs du câble 46 de la boucle basse tension de commande 14. Le connecteur 48 comporte un clipsage formant un dispositif de verrouillage automatique, qui permet en l’enfonçant sur le corps 40 de le maintenir bloquer sans risque de se déboîter lors du roulage du véhicule avec les vibrations, et comporte un doigt de dégagement manuel 50 de ce verrouillage qui permet en le manœuvrant de déverrouiller le clipsage pour retirer ce connecteur. Avantageusement le connecteur 48 et le corps 40 sont réalisés par un moulage d’une matière plastique, permettant d’obtenir de manière économique des formes complexes. La boucle de sécurité 52 comporte une étiquette 54 formant une bande entourant le conducteur souple, qui désigne par un premier dessin ce dispositif de secours en présentant un casque de pompier, et indique par un deuxième dessin le mode opératoire comprenant une cisaille qui coupe ce conducteur. La boucle de sécurité 50 peut être livrée déjà installée sur le faisceau électrique préparé par le fournisseur, le monteur de ce faisceau sur le véhicule pouvant alors la débrancher pour permettre la fin de l’assemblage du véhicule dans des conditions sécurisées. En variante le faisceau peut être livré sans la boucle de sécurité 50, celle-ci étant montée à la fin de l’assemblage du véhicule pour sécuriser les opérations effectuées précédemment. Par la suite lors de l’usage du véhicule un opérateur ayant le temps et connaissant la manœuvre, peut facilement déverrouiller le connecteur 48 pour retirer la boucle de sécurité 52, ce qui met en sécurité le véhicule pour des opérations de maintenance par exemple. L’opérateur peut en particulier garder avec lui la boucle de sécurité 52 pendant son intervention, pour éviter qu’une autre personne vienne la remettre par erreur. La mise en sécurité du véhicule peut se faire ainsi de manière fréquente, sans approvisionnement de nouveau composant et sans coût additionnel. Par ailleurs en cas d’accident ou d’urgence un secouriste repérera facilement le système de sécurité 52 comportant une couleur vive, en particulier une couleur rouge, et son étiquette 54 qui donne le mode d’emploi. Il peut alors de manière rapide avec une simple pince, couper la boucle de sécurité 52 ce qui met automatiquement en sécurité tous les composants haute tension du véhicule. Dans le cas d’une réparation ultérieure du véhicule, il suffit à ce moment de changer seulement la boucle de sécurité 52 ce qui fait se fait simplement par le retrait de son connecteur 48, sans avoir à modifier ou à changer l’ensemble du faisceau basse tension du véhicule. Système de sécurité de véhicule électrique ou hybride, de coupure de l’alimentation de composants (4) recevant une tension supérieure à 50V, ce système de sécurité (30) comprenant un corps (40) équipé d’une fixation (42), et d’une liaison électrique (46) en série avec une boucle fermée basse tension de commande de la coupure (14), et comprenant une boucle conductrice de sécurité (52) disposée en série avec la liaison électrique (46), prévue pour être coupée afin d’ouvrir la boucle de commande (14), caractérisé en ce que la boucle de sécurité (52) comporte un connecteur mobile (48) qui la relie au corps (40). Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur mobile (48) comporte un dispositif de verrouillage automatique sur le corps (40) comprenant un doigt de dégagement manuel (50) de ce verrouillage. Système de sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la boucle de sécurité (52) est formée par un conducteur isolé. Système de sécurité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle de sécurité (52) comporte une étiquette de marquage (54). Système de sécurité selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’étiquette de marquage comporte un dessin qui symbolise une coupure de la boucle de sécurité (52). Véhicule automobile électrique ou hybride équipé d’une batterie haute tension (2) pour l’alimentation d’une machine électrique de traction, caractérisé en ce qu’il comporte un système de sécurité selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que la batterie haute tension (2) comporte la boucle conductrice fermée basse tension de commande (14), qui passe successivement par des éléments de cette batterie (2) disposés en série comprenant un microprocesseur (12) de contrôle de la batterie (2) et des connexions haute tension de batterie (6) vers des composants (4), et qui passe par le système de sécurité (30). Véhicule automobile selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le système de sécurité (30) est fixé dans un compartiment moteur avant du véhicule, juste en avant de la base du pare-brise. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le système de sécurité (30) est fixé dans un coffre arrière de ce véhicule.