Brevet FR3125131A1 — publié le 20230113

L’invention concerne un module de détection (40) de coupure de tension d’une batterie de véhicule, ledit véhicule comprenant : une batterie d’alimentation électrique, un module de pilotage (30) connecté à la batterie et comprenant un dispositif de protection interne apte à détecter lorsque la tension d’alimentation (V batt ) est inférieure à un seuil de protection interne prédéfini, le module de détection (40) comprenant un circuit électrique passif et étant apte à : détecter une coupure dans la tension d’alimentation (V batt ) fournie par la batterie, après détection d’une coupure et avant que la tension d’alimentation (V batt ) ne soit inférieure au seuil de protection interne prédéfini, émettre une deuxième tension de commande (V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ) à chaque entrée de commande (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) jusqu’à ce que la tension d’alimentation (V batt ) soit de nouveau supérieure au seuil de protection interne prédéfini, afin de ne fournir aucune tension d’alimentation (V batt ) sur la sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Module de détection de coupure de tension d’une batterie de véhicule automobile L’invention concerne le domaine des véhicules, notamment automobiles, et plus précisément un module de détection de coupure de tension d’une batterie de véhicule automobile. De nos jours, il est connu d’utiliser dans un véhicule automobile un module de pilotage, connu de l’homme du métier sous l’appellation « smart driver », pour contrôler la connexion des équipements électriques du véhicule à la batterie d’alimentation. Plus précisément, ce module de pilotage comporte une pluralité d’entrées, reliées électriquement à la batterie, et une pluralité de sorties, chaque sortie étant reliée électriquement à un équipement électrique. Chaque entrée est reliée à une et une seule sortie par un organe de coupure électrique commandé via une tension de commande afin de contrôler la connexion de chaque équipement électrique à la batterie pour alimenter ou non l’équipement. De manière connue, le module de pilotage comprend un dispositif de protection interne permettant d’éviter un dysfonctionnement des équipements, connectés et alimentés en énergie électrique par la batterie, lorsqu’une coupure de tension émise par la batterie survient. Plus précisément, le dispositif de protection interne est apte à détecter que la tension émise par la batterie est inférieure à un seuil de protection et, lorsque cela est le cas, à interrompre la fourniture d’énergie aux équipements pendant un laps de temps prédéfini. Autrement dit, pendant tout le laps de temps prédéfini, aucun équipement n’est alimenté en énergie électrique. De plus, le laps de temps est défini de sorte à être significativement supérieur au temps de la coupure de tension de la batterie afin de s’assurer que la coupure de tension de la batterie soit terminée. Cependant, lorsque les coupures de tension de la batterie se répètent et que la période de répétition des coupures est inférieure ou égale au laps de temps prédéfini, alors le temps cumulé pendant lequel les équipements électriques ne sont pas alimentés en énergie électrique est relativement long. Cela peut donc présenter un inconvénient pour l’utilisateur du véhicule qui ne peut alors plus les utiliser momentanément. Ainsi, il existe le besoin d’une solution permettant de remédier, au moins partiellement, à ces inconvénients. A cette fin, l’invention concerne un module de détection de coupure de tension d’une batterie de véhicule automobile ledit véhicule comprenant : - une batterie d’alimentation électrique apte à fournir une tension d’alimentation, - une pluralité d’équipements électriques, chaque équipement électrique étant apte à être alimenté par ladite tension d’alimentation, - un module de pilotage connecté à la batterie et comprenant une pluralité d’entrées de commande, une pluralité de sorties d’alimentation et une pluralité d’organes de coupure, dans lequel : - chaque entrée de commande est reliée électriquement à une résistance d’entrée et est apte à recevoir une tension de commande, - chaque sortie d’alimentation est reliée à un équipement électrique, - chaque organe de coupure est connecté d’une part à la batterie et d’autre part à une sortie d’alimentation et est apte à être commandé à l’aide d’une tension de commande fournie sur l’une des entrées de commande afin de fournir ou non la tension d’alimentation sur ladite sortie d’alimentation, le module de pilotage comprenant un dispositif de protection interne apte à détecter lorsque la tension d’alimentation est inférieure à un seuil de protection interne prédéfini, le module de détection comprenant un circuit électrique passif, ledit circuit électrique passif comprenant un circuit primaire et une pluralité de circuits secondaires, chaque circuit secondaire étant connecté à une entrée de commande, ledit circuit primaire comprenant un point haut connecté à la batterie, un point milieu, un point bas connecté à chacun des circuits secondaires, une capacité primaire connectée entre ledit point haut et ledit point milieu, une résistance primaire connectée entre le point milieu et une masse et une diode primaire dont l’anode est connectée au point milieu et dont la cathode est connectée au point bas, chaque circuit secondaire comprenant une première diode dont la cathode est connectée au point bas et dont l’anode est connectée à un point dit « de jonction » désignant le point entre la résistance d’entrée et l’entrée de commande reliées audit circuit secondaire, une deuxième diode dont la cathode est connectée au point de jonction et dont l’anode est connectée à une masse, une capacité secondaire connectée en parallèle à la deuxième diode, le module de détection étant apte à : a) détecter une coupure dans la tension d’alimentation fournie par la batterie, à partir de la variation de tension au point milieu, b) après détection d’une coupure dans la tension d’alimentation et avant que la tension d’alimentation ne soit inférieure au seuil de protection interne prédéfini, émettre une deuxième tension de commande à chaque entrée de commande jusqu’à ce que la tension d’alimentation soit de nouveau supérieure au seuil de protection interne prédéfini, afin de ne fournir aucune tension d’alimentation sur la sortie d’alimentation correspondant à chaque entrée de commande. Le module de détection permet de protéger l’ensemble des équipements lors d’une coupure de la tension d’alimentation. Plus précisément, lorsque que la tension d’alimentation subit une coupure, le module de détection commande l’ensemble des organes de coupure de sorte que toutes les sorties d’alimentation soient déconnectées de la tension d’alimentation, depuis un premier instant, pour lequel la tension d’alimentation, en diminuant à cause de la coupure, devient égale au seuil de protection interne jusqu’à un deuxième instant pour lequel la tension d’alimentation redevient supérieure au seuil de protection interne. Autrement dit, par l’émission d’une deuxième commande à chaque entrée, le module de détection force et maintient la déconnexion de l’ensemble des organes de coupures seulement lorsque la tension d’alimentation est inférieure ou égale au seuil de protection interne. De cette façon, puisqu’aucun équipement n’est alimenté en énergie électrique pendant la coupure de la tension d’alimentation, il n’est pas nécessaire que le dispositif de protection interne déconnecte l’ensemble des équipements pendant un laps de temps prédéfini afin de protéger les équipements d’un dysfonctionnement dû à la coupure. Le dispositif de protection reste ainsi inactif pendant la coupure. Le module de détection permet donc d’inhiber l’action du dispositif de protection interne pendant la coupure et notamment entre le premier instant et le deuxième instant. Ainsi, le ou les utilisateurs du véhicule peuvent utiliser les équipements électriques du véhicule sauf pendant une durée dont la valeur est proche de la durée de la coupure de tension d’alimentation et dont la valeur est significativement plus faible que le laps de temps prédéfini. De préférence, la diode primaire du module de détection est une diode Zener. La diode primaire permet de configurer la tension au point de jonction, de sorte à ce que la deuxième tension de commande force la déconnexion de l’ensemble des organes de coupure lorsque cela est nécessaire, notamment lorsque la tension d’alimentation est inférieure ou égale au seuil de protection interne. De préférence encore, la résistance d’entrée est égale à 22kΩ, la capacité primaire a une valeur de 220 nF, la résistance primaire a une valeur de 470 kΩ, la tension Zener de la diode primaire est égale à 10V et la capacité secondaire a la valeur de 47 pF. L’ensemble des valeurs décrites précédemment permettent d’optimiser le fonctionnement du module de détection de sorte à ce que la deuxième tension de commande force la déconnexion de l’ensemble des organes de coupure au moins entre le premier instant et le deuxième instant. De préférence, la deuxième tension de commande est caractérisée par un deuxième seuil de tension, en dessous duquel la deuxième tension de commande indique à chaque organe de coupure de déconnecter chaque sortie d’alimentation de la tension d‘alimentation, le module de détection étant apte à maintenir chaque deuxième tension de commande sous le deuxième seuil de tension avant un premier instant auquel la tension d’alimentation devient inférieure au seuil de protection interne prédéfini et au moins jusqu’à un deuxième instant, défini par l’instant après le premier instant à partir duquel la tension d’alimentation est de nouveau supérieure au seuil de protection interne prédéfini. Ainsi, c’est en maintenant la deuxième tension sous le deuxième seuil de tension que le module de détection commande l’ensemble des organes de coupure afin de a déconnecter les équipements de la batterie. L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant : - une batterie d’alimentation électrique apte à fournir une tension d’alimentation, - une pluralité d’équipements électriques, chaque équipement électrique étant apte à être alimenté par ladite tension d’alimentation, - un module de pilotage connecté à la batterie et comprenant une pluralité d’entrées de commande, une pluralité de sorties d’alimentation et une pluralité d’organes de coupure, dans lequel : - chaque entrée de commande est reliée électriquement à une résistance d’entrée et est apte à recevoir une tension de commande, - chaque sortie d’alimentation est reliée à un équipement électrique, - chaque organe de coupure est connecté d’une part à la batterie et d’autre part à une sortie d’alimentation et est apte à être commandé à l’aide d’une tension de commande fournie sur l’une des entrées de commande afin de fournir ou non la tension d’alimentation sur ladite sortie d’alimentation, le module de pilotage comprenant un dispositif de protection interne apte à détecter lorsque la tension d’alimentation est inférieure à un seuil de protection interne prédéfini, - un module de détection tel que présenté précédemment. Ainsi, le module de détection monté dans le véhicule permet de protéger l’ensemble des équipements lors d’une coupure de la tension d’alimentation en déconnectant l’ensemble des équipements de la batterie seulement pendant la durée de coupure de la tension d’alimentation. De préférence, le véhicule comprend une pluralité de modules de connexion, chaque module de connexion étant connecté entre une entrée de commande, le circuit secondaire connecté à ladite entrée de commande et l’extrémité de la résistance d’entrée par laquelle est émise la tension de commande, chaque module de connexion étant apte à relier électriquement la tension de commande ou le circuit secondaire à l’entrée de commande correspondante, le module de détection est apte à commander chaque module de connexion pour que celui-ci relie électriquement le circuit secondaire à l’entrée de commande correspondante, d’un instant initial à partir duquel la tension d’alimentation diminue à cause d’un coupure et jusqu’à un cinquième instant, défini après l’instant initial, auquel la tension d’alimentation redevient égale à la valeur de la tension d’alimentation avant l’instant initial. Ainsi, entre l’instant initial et le cinquième instant, le module de pilotage est seulement commandé par le module de détection et donc par les deuxièmes tensions de commande. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre schématiquement une forme de réalisation de la batterie d’alimentation, de la pluralité d’équipements, du module de pilotage et du module de détection du véhicule selon l’invention, La représente le module de pilotage et le circuit électrique passif du module de détection selon la , La représente le module de pilotage et les valeurs des composants du circuit électrique passif du module de détection selon la , La représente la variation de la tension d’alimentation, la variation de la tension au point milieu et la variation de la deuxième tension de commande pendant une coupure de la tension d’alimentation selon l’invention. Module de détection (40) de coupure de tension d’une batterie (10) de véhicule automobile, ledit véhicule comprenant : - une batterie (10) d’alimentation électrique apte à fournir une tension d’alimentation (V batt ), - une pluralité d’équipements (20) électriques, chaque équipement (20) électrique étant apte à être alimenté par ladite tension d’alimentation (V batt ), - un module de pilotage (30) connecté à la batterie (10) et comprenant une pluralité d’entrées (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande, une pluralité de sorties d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) et une pluralité d’organes de coupure (31), dans lequel : chaque entrée (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande est reliée électriquement à une résistance d’entrée (R) et est apte à recevoir une tension de commande (V 10 , V 11 , V 12 , V 13 , V 14 , V 15, V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ), chaque sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) est reliée à un équipement (20) électrique, chaque organe de coupure (31) est connecté d’une part à la batterie (10) et d’autre part à une sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) et est apte à être commandé à l’aide d’une tension de commande (V 10 , V 11 , V 12 , V 13 , V 14 , V 15, V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ) fournie sur l’une des entrées (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande afin de fournir ou non la tension d’alimentation (V batt ) sur ladite sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ), le module de pilotage (30) comprenant un dispositif de protection interne apte à détecter lorsque la tension d’alimentation (V batt ) est inférieure à un seuil de protection interne (V th_batt ) prédéfini, le module de détection (40) comprenant un circuit électrique passif, ledit circuit électrique passif comprenant un circuit primaire (41) et une pluralité de circuits secondaires (42), chaque circuit secondaire (42) étant connecté à une entrée de commande (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ), ledit circuit primaire (41) comprenant un point haut (P H ) connecté à la batterie (10), un point milieu (P M ), un point bas (P B ) connecté à chacun des circuits secondaires (42), une capacité primaire (C p ) connectée entre ledit point haut (P H ) et ledit point milieu (P M ), une résistance primaire (R p ) connectée entre le point milieu (P M ) et une masse et une diode primaire (D p ) dont l’anode est connectée au point milieu (P M ) et dont la cathode est connectée au point bas (P B ), chaque circuit secondaire (42) comprenant une première diode (D S1 ) dont la cathode est connectée au point bas (P B ) et dont l’anode est connectée à un point dit « de jonction » (P J0 , P J1 , P J2 , P J3 , P J4 , P J5 ) désignant le point entre la résistance d’entrée (R) et l’entrée de commande (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) reliées audit circuit secondaire (42), une deuxième diode (D S2 ) dont la cathode est connectée au point de jonction (P J0 , P J1 , P J2 , P J3 , P J4 , P J5 ) et dont l’anode est connectée à une masse, une capacité secondaire (C s ) connectée en parallèle à la deuxième diode (D S2 ), le module de détection (40) étant apte à : a) détecter une coupure dans la tension d’alimentation (V batt ) fournie par la batterie (10), à partir de la variation de tension au point milieu (P M ), b) après détection d’une coupure dans la tension d’alimentation (V batt ) et avant que la tension d’alimentation (V batt ) ne soit inférieure au seuil de protection interne (V th_batt ) prédéfini, émettre une deuxième tension de commande (V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ) à chaque entrée de commande (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) jusqu’à ce que la tension d’alimentation (V batt ) soit de nouveau supérieure au seuil de protection interne (V th_batt ) prédéfini, afin de ne fournir aucune tension d’alimentation (V batt ) sur la sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) correspondant à chaque entrée de commande (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ). Module de détection (40) de coupure selon la revendication précédente, dans lequel la diode primaire (D P ) est une diode Zener. Module de détection (40) selon la revendication précédente, dans lequel la résistance d’entrée (R) est égale à 22kΩ, la capacité primaire (C p ) a une valeur de 220 nF, la résistance primaire (R p ) a une valeur de 470 kΩ, la tension Zener de la diode primaire (D p ) est égale à 10V et la capacité secondaire (C s ) a la valeur de 47 pF. Module de détection (40) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième tension de commande (V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ) est caractérisée par un deuxième seuil de tension (V th_2 ), en dessous duquel la deuxième tension de commande (V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ) indique à chaque organe de coupure (31) de déconnecter chaque sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) de la tension d‘alimentation (V batt ), le module de détection (40) étant apte à maintenir chaque deuxième tension de commande (V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ) sous le deuxième seuil de tension (V th_2 ) avant un premier instant (t 1 ) auquel la tension d’alimentation (V batt ) devient inférieure au seuil de protection interne (V th_batt ) prédéfini et au moins jusqu’à un deuxième instant (t 2 ), défini par l’instant après le premier instant (t 1 ) à partir duquel la tension d’alimentation (V batt ) est de nouveau supérieure au seuil de protection interne (V th_batt ) prédéfini. Véhicule automobile comprenant : - une batterie (10) d’alimentation électrique apte à fournir une tension d’alimentation (V batt ), - une pluralité d’équipements (20) électriques, chaque équipement (20) électrique étant apte à être alimenté par ladite tension d’alimentation (V batt ), - un module de pilotage (30) connecté à la batterie (10) et comprenant une pluralité d’entrées (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande, une pluralité de sorties d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) et une pluralité d’organes de coupure (31), dans lequel : chaque entrée (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande est reliée électriquement à une résistance d’entrée (R) et est apte à recevoir une tension de commande (V 10 , V 11 , V 12 , V 13 , V 14 , V 15, V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ), chaque sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) est reliée à un équipement (20) électrique, chaque organe de coupure (31) est connecté d’une part à la batterie (10) et d’autre part à une sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) et est apte à être commandé à l’aide d’une tension de commande (V 10 , V 11 , V 12 , V 13 , V 14 , V 15, V 20 , V 21 , V 22 , V 23 , V 24 , V 25 ) fournie sur l’une des entrées (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande afin de fournir ou non la tension d’alimentation (V batt ) sur ladite sortie d’alimentation (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ), le module de pilotage (30) comprenant un dispositif de protection interne apte à détecter lorsque la tension d’alimentation (V batt ) est inférieure à un seuil de protection interne (V th_batt ) prédéfini, - un module de détection (40) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule selon la revendication précédente, comprenant une pluralité de modules de connexion (50, 51, 52, 53, 54, 55), chaque module de connexion (50, 51, 52, 53, 54, 55) étant connecté entre une entrée (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande, le circuit secondaire (42) connecté à ladite entrée (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande et l’extrémité de la résistance d’entrée (R) par laquelle est émise la tension de commande (V 10 , V 11 , V 12 , V 13 , V 14 , V 15 ), chaque module de connexion (50, 51, 52, 53, 54, 55) étant apte à relier électriquement la tension de commande (V 10 , V 11 , V 12 , V 13 , V 14 , V 15 ) ou le circuit secondaire (42) à l’entrée (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande correspondante, le module de détection (40) est apte à commander chaque module de connexion (50, 51, 52, 53, 54, 55) pour que celui-ci relie électriquement le circuit secondaire (42) à l’entrée (E 0 , E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , E 5 ) de commande correspondante, d’un instant initial (t 0 ) à partir duquel la tension d’alimentation (V batt ) diminue à cause d’un coupure et jusqu’à un cinquième instant (t 5 ), défini après l’instant initial (t 0 ), auquel la tension d’alimentation (V batt ) redevient égale à la valeur de la tension d’alimentation (V batt ) avant l’instant initial (t 0 ).