Brevet FR3127845A1 — publié le 20230407

L’invention concerne un boîtier de jonction (10) pour véhicule automobile comportant une batterie (30) comportant un premier relais (1) présentant une première borne (11) et une seconde borne (12), et de préférence un deuxième relais (2), caractérisé en ce que ledit boîtier de jonction (10) comporte une diode (3) présentant une première borne (31) et une seconde borne (32), une inductance (4) présentant une première borne (41) et une seconde borne (42) et un commutateur (5) présentant une première borne (51) et une seconde borne (52), ladite seconde borne (12) dudit premier relais (1) et ladite première borne (31) de ladite diode (3) étant destinées à être reliées à ladite première borne (201) dudit condensateur (20) et ladite seconde borne (52) dudit commutateur (5) et ladite seconde borne (42) de ladite inductance (4) étant destinées à être reliées à ladite seconde borne (202) dudit condensateur (20). Fig. 1 BOITIER DE JONCTION POUR VEHICULE AUTOMOBILE Domaine technique de l’invention L’invention concerne un boîtier de jonction pour véhicule automobile, notamment électrique ou hybride, disposé entre la batterie du véhicule automobile et ses équipements électriques comportant des condensateurs. Le boîtier de jonction a pour rôle de protéger lesdits équipements électriques. Etat de la technique Il est connu de l’état de la technique un boîtier de jonction pour véhicule automobile, agencé entre la batterie du véhicule et ses équipements électriques, comprenant un ou plusieurs relais et des thermistances, dénommées également résistances PTC, acronyme de, en anglais, Positive Temperature Coefficient. Le boîtier de jonction a pour rôle de protéger les équipements électriques, en particulier lors du démarrage du véhicule. Certains équipements électriques comportent des condensateurs. Au moment du démarrage du véhicule, les condensateurs sont déchargés, une intensité très élevée circule alors dans le boîtier de jonction pour les charger. Pour éviter la destruction des relais, on met en œuvre un relais et des thermistances qui sont traversés par l’intensité produite lors du démarrage. Une thermistance présente une résistance qui augmente avec la température. Dans le cas d’espèce, les thermistances ont pour rôle de protéger les relais des surintensités produites lors du démarrage. Après avoir chargé les condensateurs, on ferme les autres relais présents dans le boîtier de jonction. Un tel boîtier de jonction est décrit dans le brevet européen ayant pour numéro EP 1 882 284 B1. En référence à la , de ce document, le boîtier de jonction 1 du véhicule, relié à une batterie, comprend une résistance de pré-charge 2 et un relais de pré-charge 3. Lorsque le relais de pré-charge 3 est fermé, les surintensités ou surtensions appliquées au moteur du véhicule sont interrompues de manière à protéger un condensateur présent dans le moteur. L’inconvénient d’un tel boîtier de jonction de véhicule automobile est que le nombre de pré-charges est limité. En effet, les thermistances s’échauffent rapidement limitant ainsi le nombre de pré-charges successives à trois toutes les deux minutes. En outre, une pré-charge par l’intermédiaire de thermistances est relativement lente, à savoir environ 300 ms. Le but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un boîtier de jonction pour véhicule automobile permettant de réaliser un nombre de pré-charges successives plus important et plus rapidement. Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un boîtier de jonction pour véhicule automobile comportant une batterie, destiné à être agencé entre ladite batterie et au moins un équipement électrique comprenant au moins un condensateur présentant une première borne et une seconde borne, ledit boîtier de jonction comportant un premier relais présentant une première borne et une seconde borne, et de préférence un deuxième relais, caractérisé en ce que ledit boîtier de jonction comporte une diode présentant une première borne et une seconde borne, une inductance présentant une première borne et une seconde borne et un commutateur présentant une première borne et une seconde borne, ladite seconde borne dudit premier relais et ladite première borne de ladite diode étant destinées à être reliées à ladite première borne dudit condensateur et ladite seconde borne dudit commutateur et ladite seconde borne de ladite inductance étant destinées à être reliées à ladite seconde borne dudit condensateur. Grâce à l’invention, on obtient un boîtier de jonction simplifié, car nécessitant moins de composants, permettant un nombre de pré-charges illimité. En outre, le pré-chargement des condensateurs se fait plus rapidement. De manière avantageuse, ladite seconde borne de ladite diode, ladite première borne de ladite inductance et la dite première borne dudit commutateur sont reliées entre elles. Ainsi, lorsque l’on ferme le premier relais, le courant augmente lentement dans le boîtier de jonction pour réaliser le pré-chargement du ou des condensateurs. Selon une caractéristique avantageuse, ledit commutateur est un transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semi-conducteur. De cette manière, on obtient un rendement proche de 100% évitant ainsi des problèmes de surchauffe. Par conséquent, le nombre de pré-charges est illimité. De préférence, ladite diode est de type Schottky. Ainsi, la commutation est exécutée rapidement permettant, par conséquent, une pré-charge accélérée. De manière préférée, le boîtier de jonction comprend en outre un détecteur de tension, ou un optocoupleur, et une bascule à seuil. Ainsi, on contrôle simplement la pré-charge du ou des condensateurs. L’invention concerne également un procédé de pré-chargement de condensateurs d’équipements de véhicule automobile comprenant au moins un condensateur, ledit procédé mettant en œuvre un boîtier de jonction selon l’invention comportant les étapes suivantes : - une étape de fermeture du premier relais ; - une étape de fermeture du commutateur si une tension V est inférieure à une valeur prédéterminée ; - une étape d’ouverture du commutateur si la tension V est supérieure à la valeur prédéterminée V1. L’invention porte en outre sur un véhicule automobile comprenant une boîte de jonction selon la présente invention. On décrira ci-après, à titre d’exemple non limitatif, une forme d’exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles : représente schématiquement un boîtier de jonction pour véhicule selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; représente un logigramme des étapes du procédé de pré-chargement de condensateurs selon un mode de de réalisation préféré. Description détaillée de modes de réalisation de l’invention En référence à la , il est représenté un boîtier de jonction 10, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, comprenant un premier relais 1 présentant une première borne 11 reliée à une première borne de batterie 30, en dehors du boîtier de jonction 10 et une seconde borne 12 reliée à la première borne 31 d’une diode 3 à commutation rapide, de préférence de type Schottky. La seconde borne 32 de la diode 3 est connectée à la première borne 41 d’une inductance 4, présentant, par exemple, une valeur de 1 µH, et à la première borne 51 d’un commutateur 5, de préférence de type MOSFET, acronyme anglais de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor signifiant en français transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semi-conducteur. La seconde borne 52 du commutateur 5 est reliée à la seconde borne de la batterie 30. Le boîtier de jonction 10 comporte un deuxième relais 2 présentant une première borne 21 reliée à la seconde borne 42 de l’inductance 4 et une seconde borne 22 reliée à la seconde borne 52 du commutateur 5 et à la deuxième borne de batterie 30. Il est également représenté une capacité 20, en dehors du boîtier de jonction 10, présentant une première borne 201 reliée à la première borne 31 de la diode 3 et à la seconde borne 12 du premier relais 1, et une seconde borne 202 reliée à la seconde borne 42 de l’inductance 4 et à la première borne 21 du deuxième relais 2. La capacité 20, ou condensateur 20, représente une capacité équivalente des équipements (non représentés) présents dans le véhicule automobile, tels que le pilote de moteur, par exemple d’une valeur de 1F. Ainsi, les équipements du véhicule automobile peuvent comporter un ou plusieurs condensateurs. L’invention concerne en outre un procédé de pré-chargement de condensateurs d’équipements de véhicule automobile. Avant le démarrage du véhicule automobile, le premier relais 1, le deuxième relais 2 et le commutateur 5 sont ouverts et le condensateur 20 est déchargé. La diode 3 est polarisée en sens inverse. Dans une étape E1, on ferme le premier relais 1 à un instant T0. Ensuite, lors d’une étape E2, on ferme le commutateur 5 à un instant T1 si une tension V est inférieure à une valeur prédéterminée V1. Une période de temps entre les deux fermetures évite un rebond de contact. Suite à la fermeture du commutateur 5, on obtient un circuit LC équivalent permettant une augmentation lente de l’intensité et de la charge du condensateur 20. Dans une étape E3, on ouvre le commutateur 5 à un instant T2 si la tension est supérieure à la valeur prédéterminée V1. Le courant dans l’inductance 4 ne devient pas nul immédiatement, mais de manière graduelle de sorte que l’énergie stockée dans l’inductance 4 passe à travers la diode 4 pour continuer la charge du condensateur 20. On répète ensuite ce cycle jusqu’à la charge complète, ou quasi complète, du condensateur 20. Afin d’exécuter les étapes E2 et E3, le boîtier de jonction 10 comporte un détecteur de tension (non représenté), ou un optocoupleur (non représenté), agencé entre la deuxième borne 42 de l’inductance 4 et la première borne 21 du deuxième relais 2 et la deuxième borne 202 du condensateur 20. La borne de sortie du détecteur de tension, ou de l’optocoupleur est reliée à une bascule à seuil (non représentée), également dénommée trigger de Schmitt ou encore bascule de Schmitt, ou même comparateur de déclenchement Schmitt, de préférence à haute vitesse. La borne de sortie de la bascule à seuil est reliée, par exemple, à une première borne d’un pilote de moteur (non représenté) alimenté en électricité par une alimentation électrique 12V et la seconde borne 52 du commutateur 5 est reliée à la seconde borne du pilote de moteur. L’invention a pour avantage de présenter un nombre de pré-charges successives illimité. En effet, le commutateur 5 présente un rendement proche de 100% éliminant ainsi les problèmes de surchauffe. Le boîtier de jonction 10 selon l’invention est intégrable dans tous types de véhicules automobiles, notamment électriques ou hybrides. En outre, la pré-charge est exécutée plus rapidement en comparaison de la solution de l’état de la technique. Par ailleurs, le boîtier de jonction 10 comporte moins de composants. En outre, ces composants peuvent être intégrés à un circuit imprimé, permettant ainsi une simplification de la fabrication du boîtier de jonction 10, selon l’invention, par rapport au boîtier de jonction de l’état de la technique nécessitant un soudage manuel des résistances. Boîtier de jonction (10) pour véhicule automobile comportant une batterie (30), destiné à être agencé entre ladite batterie (30) et au moins un équipement électrique comprenant au moins un condensateur (20) présentant une première borne (201) et une seconde borne (202), ledit boîtier de jonction (10) comportant un premier relais (1) présentant une première borne (11) et une seconde borne (12), et de préférence un deuxième relais (2), caractérisé en ce que ledit boîtier de jonction (10) comporte une diode (3) présentant une première borne (31) et une seconde borne (32), une inductance (4) présentant une première borne (41) et une seconde borne (42) et un commutateur (5) présentant une première borne (51) et une seconde borne (52), ladite seconde borne (12) dudit premier relais (1) et ladite première borne (31) de ladite diode (3) étant destinées à être reliées à ladite première borne (201) dudit condensateur (20) et ladite seconde borne (52) dudit commutateur (5) et ladite seconde borne (42) de ladite inductance (4) étant destinées à être reliées à ladite seconde borne (202) dudit condensateur (20). Boîtier de jonction (10) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite seconde borne (32) de ladite diode (3), ladite première borne (41) de ladite inductance (4) et la dite première borne (51) dudit commutateur (5) sont reliées entre elles. Boîtier de jonction (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ledit commutateur (5) est un transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semi-conducteur. Boîtier de jonction (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ladite diode (3) est de type Schottky. Boîtier de jonction (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le boîtier de jonction (10) comprend en outre un détecteur de tension, ou un optocoupleur, et une bascule à seuil. Procédé de pré-chargement de condensateurs d’équipements de véhicule automobile comprenant au moins un condensateur (20), ledit procédé mettant en œuvre un boîtier de jonction (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 comportant les étapes suivantes : - une étape de fermeture (E1) du premier relais (1) ; - une étape de fermeture (E2) du commutateur (5) si une tension V est inférieure à une valeur prédéterminée V1 ; - une étape d’ouverture (E3) du commutateur (5) si la tension V est supérieure à la valeur prédéterminée V1. Véhicule automobile comprenant une boîte de jonction (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.