Brevet FR3129036A1 — publié le 20230512

Connexion (1) électrique comprenant deux pièces (11, 12) conductrices d’électricité et un agglomérat (13) d’un matériau conducteur d’électricité connectant électriquement les deux pièces, la connexion électrique comprenant un capteur (14) de température recouvert par l’agglomérat et un moyen (15) de relève de la température captée par le capteur (14). Figure pour l’abrégé : FIGURE 4A Suivi de la conductivité d’une connexion électrique entre les cellules d’une batterie de traction d’un véhicule automobile L’invention a trait aux connexions électriques entre deux pièces, et plus particulièrement au contrôle de la qualité de la connexion des cellules d’une batterie entre elles. Les véhicules automobiles comprennent de plus en plus souvent un moteur électrique pour mouvoir le véhicule. Ce moteur électrique est alimenté par une batterie dite de traction, aussi appelée batterie de puissance, présentant une capacité importante. Ces batteries de puissance comprennent généralement des cellules de capacité inférieure à la capacité totale de la batterie qui, connectées électriquement entre elles, permettent d’atteindre la capacité totale de la batterie. La bonne qualité de la connexion des cellules d’une batterie entre elles est essentielle pour assurer un bon rendement de la batterie, augmenter sa durée de vie et limiter les opérations de maintenance durant la vie du véhicule. Le document US 10 640 876 B2 décrit que les cellules d’une batterie Lithium ion à électrolyte liquide sont traditionnellement connectées à une barre d’interconnexion par le biais de boulons ou par soudage par ultrason. Ces types de connexions engendreraient cependant, d’après ce document, des inconvénients comme une mauvaise résistance en fatigue ou encore une mauvaise conductance. Ce document indique également que, pour éviter de tels inconvénients, ces cellules sont connectées à la barre d’interconnexion grâce une projection thermique d’un matériau. Cependant, la température élevée de la projection thermique augmenterait la quantité d'oxydes, qui sont des isolants électriques, incrustés dans la connexion. De tels oxydes altèrent la conductivité électrique de la connexion. Afin de pallier ces problèmes ledit document décrit une connexion des cellules avec la barre d’interconnexion grâce à une projection à froid d’une poudre métallique. Cependant la qualité de la connexion des cellules d’une batterie fluctue au cours du temps. En effet, la conductivité d’une connexion électrique varie en fonction de différents paramètres tels que les matériaux choisis, le procédé choisi pour réaliser la connexion électrique, l’intensité du courant parcourant la connexion ou encore les conditions de température et d’hygrométrie dans lesquels se trouve la connexion. Or, le document cité ci-dessus n’enseigne pas un quelconque moyen pour contrôler la qualité de ces connexions. L’invention a ainsi pour objectif de proposer un procédé de suivi de la conductivité d’une connexion électrique optimisée entre deux pièces au cours du temps. A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une connexion électrique comprenant deux pièces conductrices d’électricité et un agglomérat d’un matériau conducteur d’électricité connectant électriquement les deux pièces, la connexion électrique comprenant un capteur de température recouvert par l’agglomérat et un moyen de relève de la température captée par le capteur. En variante, le capteur est un thermocouple. Il est proposé, en deuxième lieu, une batterie ou un module pour batterie comprenant des cellules connectées les unes autres par une connexion électrique telles que précédemment décrite et comprenant un moyen de suivi dans le temps de la dégradation de la batterie ou du module fondé sur l’analyse du moyen de relève de la connexion électrique. En variante, les cellules sont des cellules prismatiques. Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile comprenant une batterie telle que précédemment décrite et comprenant un moyen d’affichage de la dégradation de la batterie affichant le suivi du moyen de suivi de la batterie. En variante, le véhicule comprend un moteur électrique de traction du véhicule, le moteur électrique recevant son énergie de la batterie. Il est proposé, en quatrième lieu, un procédé de contrôle d’une connexion électrique insérée dans un circuit d’alimentation de puissance, le procédé comprenant une projection d’une poudre d’un matériau conducteur d’électricité sur deux pièces conductrices d’électricité, la projection formant par agglomération de la poudre un connecteur électrique reliant les deux pièces, le procédé comprenant un recouvrement d’un capteur de température par la poudre formant le connecteur et un relevé de la température captée par le capteur. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le procédé comprend une texturation d’au moins une surface d’au moins une des deux pièces, la projection étant ensuite effectuée sur ladite surface, les dimensions de grains de la poudre étant inférieures aux dimensions de la texturation ; - le capteur de température est un thermocouple ; - le positionnement du capteur est réalisé avant la projection de la poudre ; - le positionnement du capteur est réalisé en cours de projection de la poudre ; - la projection de la poudre est réalisée en suivant une trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, une forme de créneaux ; - la projection de la poudre comprend une première passe réalisée en suivant une première trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, ladite forme de créneaux et comprend une deuxième passe réalisée en suivant une deuxième trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, une forme de créneaux disposés sensiblement perpendiculairement à la forme de créneaux de la première trajectoire ; - la projection de la poudre est une projection dynamique par gaz froid ; - le procédé comprend une réalisation de plusieurs relevés de la température au cours du temps et une mémorisation de ces relevés afin de permettre un suivi de la connexion électrique au cours du temps en utilisant une température de référence. Il est proposé, en cinquième lieu, une connexion électrique obtenue par un procédé de contrôle tel que précédemment décrit. A cet effet, il est également proposé, en sixième lieu, un procédé de suivi de la température d’une connexion électrique, le procédé comprenant une projection d’une poudre d’un matériau conducteur d’électricité sur deux pièces conductrices d’électricité développant par agglomération de la poudre une connexion électrique entre les deux pièces. Le procédé permet ainsi de relier électriquement les deux pièces ou bien d’améliorer une connexion électrique déjà existante entre les deux pièces. Le procédé comprend en outre un recouvrement d’un capteur de température par la poudre projetée et une analyse de la température captée par le capteur par rapport à une température de référence. Ainsi, le capteur est fixé sur les deux pièces et le risque que le capteur se désolidarise est pratiquement nul. La fiabilité du procédé de suivi en est décuplée. De ce suivi de la température peut être déterminé d’autres grandeurs, dont le suivi est essentiel en fonction des besoins, comme par exemple la conductivité électrique entre les deux pièces. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - il comprend une texturation d’au moins une surface d’au moins une des deux pièces, la projection étant ensuite effectuée sur ladite surface, les dimensions de grains de la poudre étant inférieures aux dimensions de la texturation ; la poudre étant ainsi insérée dans la texturation, améliorant la conductivité et la résistance mécanique entre la poudre et la ou les pièces texturées et la poudre ; - le capteur de température est un thermocouple qui est un capteur suffisamment résistant à une projection de poudre pour former l’agglomérat ; - le positionnement du capteur est réalisé avant la projection de la poudre ; - le positionnement du capteur est réalisé en cours de projection de la poudre ; - la projection de la poudre est réalisée en suivant une trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, une forme de créneaux ; - la projection de la poudre comprend une première passe réalisée en suivant une première trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, ladite forme de créneaux et comprend une deuxième passe réalisée en suivant une deuxième trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, une forme de créneaux disposés sensiblement perpendiculairement à la forme de créneaux de la première trajectoire. Il est proposé, en septième lieu, une connexion électrique comprenant deux pièces conductrices d’électricité et un agglomérat d’un matériau conducteur d’électricité connectant électriquement les deux pièces, la connexion électrique comprenant un capteur de température enrobé dans l’agglomérat et un moyen de relève et d’analyse de la température captée par le capteur par rapport à une température de référence. En variante, le capteur est un thermocouple. Il est proposé, en huitième lieu, une batterie comprenant des cellules connectées les unes autres par une connexion électrique telle que précédemment décrite et comprenant un moyen de suivi de la dégradation de la batterie fondé sur l’analyse du moyen de relève et d’analyse de la connexion électrique. En variante, les cellules sont des cellules prismatiques. Il est proposé, en neuvième lieu, un véhicule automobile comprenant une batterie telle que précédemment décrite et comprenant un moyen d’affichage de la dégradation de la batterie affichant le suivi du moyen de suivi de la batterie. En variante, le véhicule comprend un moteur électrique de traction du véhicule, le moteur électrique recevant son énergie de la batterie. L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l’invention et dans lesquels : - la est une vue schématique de dessus d’un premier mode de réalisation d’une connexion électrique comprenant un capteur intégré à un agglomérat de poudre ; - La est une vue schématique en coupe du premier mode de réalisation de la connexion électrique suivant le plan IB-IB de la ; - La est une vue schématique en coupe d’une connexion électrique selon un deuxième mode de réalisation ; - La est une vue schématique en coupe d’une connexion électrique selon un troisième mode de réalisation ; - La est une vue schématique en coupe d’une connexion électrique selon un quatrième mode de réalisation suivant le plan IVA-IVA de la ; - la est une vue schématique de dessus du quatrième mode de réalisation de la connexion électrique sur laquelle un trajet d’une projection formant l’agglomérat est représenté ; - La est une vue schématique de dessus d’une connexion électrique selon un cinquième mode de réalisation. La représente un premier mode de réalisation d’une connexion 1 électrique comprenant une première pièce 11 conductrice d’électricité, une deuxième pièce 12 conductrice d’électricité et un agglomérat 13 d’une poudre d’un matériau conducteur d’électricité. L’agglomérat 13 est au contact de la première pièce 11 et de la deuxième pièce 12 assurant une connexion électrique entre la première pièce 11 et la deuxième pièce 12. Selon un mode de réalisation, la connexion électrique est également assurée par une autre pièce. Selon un mode de réalisation, l’agglomérat 13 est également fixé à la première pièce 11 et à la deuxième pièce 12 assurant un maintien mécanique de la première pièce 11 et de la deuxième pièce 12 l’une à l’autre. Selon un mode de réalisation, la fixation mécanique est également assurée par une autre pièce. Selon les modes de réalisation représentés, l’agglomérat 13 présente la forme d’un cordon selon laquelle les trois dimensions de l’agglomérat 13 appartiennent au même ordre de grandeur. La connexion 1 électrique comprend également un capteur 14 intégré dans l’agglomérat 13. Le capteur 14 est apte à relever une donnée physique permettant de mesurer ou de calculer la conductivité de la connexion 1 électrique. Selon un mode de réalisation, le capteur 14 comprend une jonction bimétallique constituant un thermocouple. L’extrémité du thermocouple configurée pour relever la température est intégrée dans l’agglomérat 13 et l’autre extrémité est en dehors de l’agglomérat 13. Selon un mode de réalisation, le capteur 14 comprend une fibre optique. La connexion 1 électrique comprend un moyen 15 de relève de la donnée physique relevée par le capteur 14. Le moyen 15 de relève est par exemple un ordinateur de bord d’un véhicule automobile ou une encore une tablette. Lorsque le capteur 14 est un thermocouple, l’extrémité du thermocouple en dehors de l’agglomérat 13 permet de connecter le moyen 15 de relève de la température captée par le capteur 14. Selon un mode de réalisation non représenté, le capteur 14 est connecté à un moyen d’émission sans fil et le moyen 15 de relève est connecté à un moyen de réception sans fil. La liaison entre le moyen 15 de relève et le capteur 14 est ainsi réalisée sans fil, par exemple par radio-identification (RFID) ou par Bluetooth. Selon un mode de réalisation, le moyen d’émission connecté au capteur 14 est intégré dans l’agglomérat 13. La donnée physique captée, ou une autre donnée obtenue à partir de cette donnée physique, est, selon un mode de réalisation, comparée avec une donnée théorique afin de suivre la qualité de la connexion 1 électrique. Ainsi, une telle connexion 1 électrique permet, par exemple, d’émettre une alerte en cas de baisse de la qualité de la connexion 1 électrique afin de permettre une maintenance de la connexion 1 électrique ou son remplacement. Selon un mode de réalisation, le capteur 14 est positionné contre une surface de la première pièce 11 et/ou contre une surface de la deuxième pièce 12. Ainsi, la relève de la donnée par le capteur 14 ne risque pas d’être altérée par l’agglomérat 13. Selon un mode de réalisation, la dimension du capteur est plus petite que celle du cordon. La dimension du capteur est par exemple de l’ordre du millimètre, sans limitation de forme. Selon un mode de réalisation, la première pièce 11 et/ou la deuxième pièce 12 comprend une épargne ou un usinage spécifique pour faciliter le positionnement du capteur 14. Comme illustré sur la , la connexion 1 électrique comprend, sous l’agglomérat 13, une texturation 16 dans laquelle pénètre l’agglomérat 13. La texturation 16 est réalisée sur une surface 17 sur laquelle est positionné l’agglomérat 13. Selon différents modes de réalisation, cette surface 17 appartient à la première pièce 11, à la deuxième pièce 12 ou encore à la première pièce 11 et à la deuxième pièce 12. Cette texturation 16 augmente la superficie de contact entre l’agglomérat 13 et la première pièce 11 et/ou la deuxième pièce 12. Cette augmentation de la superficie permet d’accroitre la conductivité électrique de la connexion 1 électrique. Cette texturation 16 permet également d’accroître la résistance mécanique de la fixation entre la première pièce 11 et la deuxième pièce 12 par l’agglomérat 13. Selon un mode de réalisation, la texturation 16 est faite avec un laser. Dans le premier mode de réalisation, la première pièce 11 et la deuxième pièce 12 sont en contact frontalement. La représente la connexion 1 électrique selon un deuxième mode de réalisation qui reprend les caractéristiques du premier mode de réalisation à l’exception que dans ce deuxième mode de réalisation la première pièce 11 et la deuxième pièce 12 ne sont pas directement en contact l’une avec l’autre. Ainsi, dans ce deuxième mode de réalisation, l’agglomérat 13 est en partie inséré entre la première pièce 11 et la deuxième pièce 12. La représente un troisième mode de réalisation de la connexion 1 électrique qui reprend les caractéristiques du premier mode de réalisation à l’exception que dans ce troisième mode de réalisation le contact direct entre la première pièce 11 et la deuxième pièce 12 est obtenu par chevauchement de la première pièce 11 et de la deuxième pièce 12 entre elles. La représente un quatrième mode de réalisation de la connexion 1 électrique qui reprend les caractéristiques du troisième mode de réalisation à l’exception que dans ce quatrième mode de réalisation la première pièce 11 et/ou la deuxième pièce 12 est percée au niveau du chevauchement. Le perçage 18 laisse apparaitre la surface 17 de la première pièce 11 ou de la deuxième pièce 12 sur laquelle l’agglomérat est positionné. Dans ce quatrième mode de réalisation, l’agglomérat 13 est réalisé au niveau et autour du perçage 18. La illustre le quatrième mode de réalisation de dessus sans faire apparaitre l’agglomérat 13. Selon ce mode de réalisation le perçage 18 est circulaire. Selon d’autres modes de réalisation le perçage 18 a une forme différente. Selon le mode de réalisation représenté, le diamètre du perçage est de 8mm. L’épaisseur de la première pièce 11 et/ou de la deuxième pièce 12 est de 1mm. L’agglomérat 13 est, de préférence, réalisé par projection d’une poudre d’un matériau s’agglomérant lors de l’impact de cette poudre sur la première pièce 11 et sur la deuxième pièce 12 puis lors de l’impact sur la poudre déjà projetée et agglomérée. Cette projection est de préférence réalisée à froid. Cette technique est appelée projection à froid dynamique gazeuse ou projection dynamique par gaz froid (plus connue par son acronyme anglais GDCS pour « Gas Dynamic Cold Spray »). Selon un mode de réalisation, la vitesse de projection de la poudre est supersonique, par exemple de l’ordre de plusieurs centaines de mètres par seconde. Selon un mode de réalisation, la projection à froid est réalisée grâce à une pression de l’ordre de 20 à 50 bars. Selon un mode de réalisation, la projection à froid est réalisée à une température sensiblement inférieure à 350°C. Ainsi, l’oxydation d’une poudre de matériau métallique projetée est évitée et une meilleure conductivité électrique de la connexion est garantie. Le matériau constituant la poudre est par exemple un ou plusieurs alliages d’aluminium et/ou un ou plusieurs alliages cuivreux. La illustre également de manière schématique un trajet réalisé pour projeter la poudre formant l’agglomérat 13. Selon le mode de réalisation représenté, la poudre est projetée en une première passe A suivant une trajectoire, perpendiculairement à la projection, en créneaux. Puis la poudre est projetée en une deuxième passe B suivant une trajectoire, perpendiculairement à la projection, en créneaux. Les créneaux de la deuxième passe B sont sensiblement perpendiculaires aux créneaux de la première passe A. Selon un mode de réalisation, le capteur 14 est d’abord positionné contre la première pièce 11 et/ou contre la deuxième pièce 12. Puis, la texturation 16 est réalisée autour du capteur 14. Puis, l’agglomérat 13 est formé. Selon un mode de réalisation, la texturation 16 est d’abord réalisée. Puis, le capteur 14 est positionné contre la première pièce 11 et/ou contre la deuxième pièce 12. Puis, l’agglomérat 13 est formé. Selon un mode de réalisation, la texturation 16 est d’abord réalisée. Puis, une première partie de l’agglomérat 13 est formée. Puis, le capteur 14 est positionné contre la première partie de l’agglomérat 13 formée. Puis, une deuxième partie de l’agglomérat 13 est formée par-dessus la première partie de l’agglomérat 13 déjà formée. La représente un cinquième mode de réalisation de la connexion 1 électrique qui reprend les caractéristiques du troisième mode de réalisation à l’exception que dans ce cinquième mode de réalisation la connexion 1 électrique comprend deux agglomérats 13. Selon le mode de réalisation représenté, les agglomérats 13 sont disposés de part et d’autre de la première pièce 11, au niveau de contours de la première pièce 11 qui sont au contact de la deuxième pièce 12. Selon un mode de réalisation, la connexion 1 électrique relie deux cellules d’une batterie de puissance d’un véhicule automobile. Selon un mode de réalisation, les connexions 1 électriques relient les cellules à une barre d’interconnexion. Selon un mode de réalisation, plusieurs cellules connectées entre elles forment un module et plusieurs modules connectés entre eux forment de la batterie de puissance. La batterie de puissance (ou batterie de traction) est relié à un moteur électrique du véhicule automobile apte à mouvoir le véhicule. Selon un mode de réalisation, les cellules sont des cellules prismatiques. Selon un mode de réalisation, la batterie est une batterie Lithium-ion. Une telle connexion 1 électrique permet ainsi, par recouvrement du capteur 14 par l’agglomérat 13, un relevé de la donnée physique captée par le capteur 14 puis une analyse de cette donnée physique. Selon un mode de réalisation, cette analyse peut être réalisée à plusieurs reprises au cours du temps afin de suivre l’évolution de la connexion électrique en fonction du temps. Cette analyse permet, par comparaison de la donnée relevée avec une donnée théorique (pouvant avoir la forme d’une courbe de la donnée physique en fonction du temps), de connaitre la qualité de la connexion 1 électrique et de décider de la maintenance à effectuer. Connexion (1) électrique comprenant deux pièces (11, 12) conductrices d’électricité et un agglomérat (13) d’un matériau conducteur d’électricité connectant électriquement les deux pièces (11, 12), la connexion (1) électrique étant caractérisée en ce qu’elle comprend un capteur (14) de température recouvert par l’agglomérat (13) et un moyen (15) de relève de la température captée par le capteur (14). Connexion (1) électrique selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le capteur (14) est un thermocouple. Batterie ou module pour batterie comprenant des cellules connectées les unes autres par une connexion (1) électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes et comprenant un moyen de suivi dans le temps de la dégradation de la batterie ou du module fondé sur l’analyse du moyen (15) de relève de la connexion (1) électrique. Batterie ou module pour batterie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les cellules sont des cellules prismatiques. Véhicule automobile comprenant une batterie selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4 et comprenant un moyen d’affichage de la dégradation de la batterie affichant le suivi du moyen de suivi de la batterie. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend un moteur électrique de traction du véhicule, le moteur électrique recevant son énergie de la batterie. Procédé de contrôle d’une connexion (1) électrique insérée dans un circuit d’alimentation de puissance, le procédé comprenant une projection d’une poudre d’un matériau conducteur d’électricité sur deux pièces (11, 12) conductrices d’électricité, la projection formant par agglomération de la poudre un connecteur (13) électrique reliant les deux pièces (11, 12), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend un recouvrement d’un capteur (14) de température par la poudre formant le connecteur (13) et un relevé de la température captée par le capteur (14). Procédé de contrôle selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend une texturation (16) d’au moins une surface (17) d’au moins une des deux pièces (11, 12), la projection étant ensuite effectuée sur ladite surface (17), les dimensions de grains de la poudre étant inférieures aux dimensions de la texturation (16). Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le capteur (14) de température est un thermocouple. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le positionnement du capteur (14) est réalisé avant la projection de la poudre. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le positionnement du capteur (14) est réalisé en cours de projection de la poudre. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la projection de la poudre est réalisée en suivant une trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, une forme de créneaux. Procédé de contrôle selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la projection de la poudre comprend une première passe (A) réalisée en suivant une première trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, ladite forme de créneaux et comprend une deuxième passe (B) réalisée en suivant une deuxième trajectoire présentant, perpendiculairement au sens de projection, une forme de créneaux disposés sensiblement perpendiculairement à la forme de créneaux de la première trajectoire. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que la projection de la poudre est une projection dynamique par gaz froid. Procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce qu’il comprend une réalisation de plusieurs relevés de la température au cours du temps et une mémorisation de ces relevés afin de permettre un suivi de la connexion (1) électrique au cours du temps en utilisant une température de référence. Connexion (1) électrique obtenue par un procédé de contrôle selon l’une quelconque des revendications 7 à 15, la connexion (1) électrique comprenant les deux pièces (11, 12), le connecteur (13), le capteur (14) et un ordinateur de bord d’un véhicule automobile, l’ordinateur de bord relevant la température captée par le capteur (14).