INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un dispositif de coupure de courant 14, est un organe de protection destiné à protéger la cellule 13, à laquelle il est associé. Un dispositif de coupure de courant 14 est configuré pour interrompre le passage du courant lors d’un défaut. Un dispositif de coupure de courant 14 occupe un état fermé (en fonctionnement normal) dans lequel il permet le passage du courant, et un état ouvert (dans le cas d’un défaut) dans lequel le passage du courant est interrompu. Lorsque le dispositif de coupure de courant 14 est un CID, il protège la cellule 13 contre un emballement thermique. En particulier un CID s’ouvre lors d’une surpression survenant à l’intérieur de l’accumulateur. La surpression est engendrée parce que l’accumulateur commence à s’emballer en générant de la chaleur et une formation de gaz. Un dispositif de coupure de courant 14 peut être, par exemple, un fusible pour protéger la cellule 13 contre les surintensités. Un fusible comprend une connectique apte à fermer le circuit volontairement « fragile », par exemple un fil électrique de faible section capable de fondre en cas de surintensité. En particulier, lorsqu’une surintensité traverse le fusible, il fond et il ouvre le circuit. En outre, un élément de stockage 10 peut comprendre à la fois un CID et un fusible couplés électriquement en série entre la cellule 13 et la deuxième borne électrique 12 de l’élément de stockage 10.
Plus particulièrement, l’unité 1 comporte au moins un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 pour protéger un ensemble d’étages 50 comprenant au moins un étage 2, 3 parmi les étages 2, 3 de l’unité 1. En d’autres termes, l’ensemble d’étages comporte un ou plusieurs étages 2, 3 couplés entre eux électriquement en série. On note également que le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est destiné à protéger le ou les étages 2, 3 de l’ensemble d’étages 50. De manière générale, le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 vise à détourner un courant lors de l’ouverture de tous les dispositifs de coupure de courant 14 d’un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50, tout en maintenant une circulation de courant dans l’étage 2, 3 afin de maintenir l’unité 2 en fonctionnement. Lorsque tous les dispositifs de coupure de courant 14 d’un étage 2, 3 s’ouvrent, on dit que l’étage 2, 3 est en défaut, et on note le courant détourné « courant image d’un étage en défaut ». Le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 vise également à éliminer la création d’un arc électrique par au moins l’un des dispositifs de coupure de courant 14 d’un étage 2, 3 en défaut. En particulier, un dispositif de coupure de courant 14 peut générer un arc électrique lorsqu’il s’ouvre, parce que la tension à ses bornes dépasse une tension, notée tension nominale.
Le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est configuré pour laisser passer un courant, lorsqu’un étage 2, 3 est en défaut, pour isoler l’étage 2, 3 en défaut et maintenir l’unité 1 en fonctionnement normal, c’est-à-dire lorsque l’unité 1 fournie une tension de fonctionnement à partir des tensions de cellule Vcel fournies par les cellules 13 des étages qui ne sont pas en défaut. En outre, lorsqu’un défaut apparait dans un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50, et que tous les dispositifs de coupure de courant 14 de l’étage 2, 3 s’ouvrent, le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 laisse passer le courant dans un circuit en parallèle de l’étage 2, 3 en défaut de sorte que le courant soit détourné par le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 et qu’il n’y ai plus de courant dans les dispositif de coupure de courant 14 de l’étage 2, 3. Ainsi les dispositifs de coupure de courant 14, et plus particulièrement le dernier dispositif de coupure de courant de l’étage 2, 3, s’ouvrent sous un courant nul et il n’y a pas de création d’arc électrique. Du fait du courant détourné, l’unité de stockage 1 peut continuer à fonctionner à l’aide des étages qui ne sont pas en défaut.
De manière générale, un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est configuré pour occuper un premier état de polarisation, appelé état bloqué, dans lequel un courant ne traverse pas le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 et un deuxième état de polarisation, appelé état passant, dans lequel un courant traverse le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39. Plus particulièrement, un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est configuré pour occuper l’état bloqué lorsque le dispositif de coupure de courant 14 d’au moins un élément de stockage 10 de chaque étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50 est fermé. Dans ce cas, le courant circule dans le ou les étages 2, 3 de l’ensemble d’étages 50, en passant par au moins un dispositif de coupure de courant 14 qui est fermé, sans passer par le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39. Par ailleurs, le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est configuré pour occuper l’état passant lorsque le dispositif de coupure de courant 14 de chaque élément de stockage 10 d’au moins un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50 est ouvert. Dans ce cas, le courant circule dans l’étage 2, 3 en passant par le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39, on dit également que le courant est détourné. Le passage du courant dans le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 va circuler dans les éléments de stockage 10 des étages 3 qui ne sont pas en défaut et permettre ainsi à l’unité de stockage 1 de continuer à fonctionner.
De manière générale, un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 comprend des première et deuxième bornes électriques 22, 21 dont l’une au moins est couplée à un collecteur de courant 6 à 9 d’un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50 et l’autre est couplée à un autre collecteur de courant de l’ensemble d’étages 50. Par exemple, comme illustré aux figures 1 à 5 et 7, l’unité comprend, pour chaque étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50, au moins un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 ayant des première et deuxième bornes électriques 21, 22 couplées respectivement aux premier et deuxième collecteurs 6 à 9 de l’étage 2, 3. On dit également qu’au moins un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est associé à un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50. Avantageusement, comme illustré aux figures 1 à 3, l’unité 1 comprend au moins deux composants électriques polarisés 19, 23, 24, 39 couplés électriquement en parallèle des premier et deuxième collecteurs de courant 6 à 9 d’un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50. Selon un autre exemple, illustré à la , l’ensemble d’étages 50 comprend au moins deux étages 2, 3 couplés entre eux électriquement en série entre des première et deuxième bornes électriques 51, 52 de l’unité 1. L’unité 1 comprend en outre d’autres étages 100, 101 couplés en série entre la charge 4 et la deuxième borne électrique 52 de l’unité. L’unité 1 comprend au moins un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 ayant des première et deuxième bornes électriques 21, 22 couplées respectivement aux première et deuxième bornes électriques 51, 52 de l’unité 1. Dans ce cas, chaque composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est couplé électriquement en parallèle des première et deuxième bornes électriques 51, 52 de l’unité 1. On dit, dans ce cas, qu’au moins un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est associé à plusieurs étages 2, 3 de l’ensemble d’étages 50.
Par exemple, un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 peut être une diode 25, comme illustré aux figures 1 à 3 et 5 à 7, ou un thyristor 26, comme illustré à la . Une diode 25 est un dipôle électrique polarisé, dit passif car ne nécessite pas l’application d’une tension de commande pour fonctionner. La diode 25 laisse passer le courant dans un sens, noté sens direct, c’est-à-dire qu’elle est conductrice, et bloque le courant dans l’autre sens, noté sens inverse. En outre, la diode 25 comporte une première borne électrique 22, notée cathode, et une deuxième borne électrique 21, notée anode. Un thyristor 26 est un interrupteur électronique semi-conducteur à trois bornes. Un thyristor 26 est un dipôle électrique polarisé, dit actif car il comporte une première borne électrique 22, notée cathode, une deuxième borne électrique 21 notée anode, et une troisième borne électrique 29, notée gâchette. Le thyristor 26 fonctionne comme une diode entre ses première et deuxième bornes 22, 21. La troisième borne 29 sert à commander le thyristor 26. La troisième borne 29 est couplée électriquement à la cathode 22 du thyristor 26.
Sur la , on a illustré l’unité de stockage 1 dans un état de fonctionnement normal. Dans ce cas, l’unité de stockage 1 fournie une tension de fonctionnement Vf aux bornes de la charge 4. Les dispositifs de coupure de courant 14 des étages 2, 3 de l’ensemble d’étages 50 sont fermés, et un courant In circule dans le circuit principal 5 et dans chacun des étages 2, 3 de l’unité. Chaque cellule 13 fournit une tension Vcel, et on a noté par la référence Vet la tension fournit par un étage 2, 3 de l’unité. Plus particulièrement, les composants électriques polarisés 19, 23, 24, 39 sont dans un état bloqué, et on a représenté par la référence Vd la tension aux bornes 21, 22 des composants électriques polarisés 19, 23, 24, 39. Dans ce cas le courant ne circule pas entre les bornes 21, 22 des composants électriques polarisés 19, 23, 24, 39. Lorsque l’unité de stockage 1 est en fonctionnement normal, les cellules 13 fonctionnent comme des générateurs de courant et les composants électriques polarisés 19, 23, 24, 39 sont dans un état bloqué.
Sur la , on a représenté l’unité de stockage 1lorsqu’un défaut, par exemple un court-circuit ou un emballement thermique d’une cellule 13, apparaît au niveau d’un élément de stockage 10. Par exemple, lorsqu’un élément de stockage 10 comprend un accumulateur intégrant un CID, et que l’accumulateur a commencé son emballement thermique, l’accumulateur commence ses réactions internes. Puis il y a génération de gaz et une pression augmente à l’intérieur de l’accumulateur, ce qui entraîne l’ouverture du CID.
Selon un autre exemple, lorsqu’un élément de stockage 10 comprend un fusible et qu’un courant de surintensité circule dans le fusible, ce dernier s’ouvre. Dans les deux cas précités, un emballement thermique ou un courant de surintensité survenant dans un élément de stockage 10, le dispositif de coupure de courant 14 de l’élément de stockage 10 s’ouvre. Sur la , on a représenté un premier dispositif de coupure de courant 14 d’un premier étage 2 ouvert, c’est-à-dire qu’un défaut est apparu dans l’élément de stockage 10 du premier dispositif de coupure de courant 14. Dans ce cas, le premier dispositif de coupure de courant 14 est ouvert et le courant circule dans le premier étage 2 par les autres dispositifs de coupure de courant 14 du premier étage 2 qui sont fermés. La tension Vet du premier l’étage 2 varie peu et les composant électriques polarisés 19, 23, 24, 39 restent dans l’état bloqué. Lorsque le défaut est maintenu, par exemple le court-circuit n’a pas disparu ou que l’emballement thermique se propage aux autres cellules 13 du premier étage 2, les dispositifs de coupure de courant 14 du premier étage 2 vont s’ouvrir en cascade jusqu’à ce que le dernier dispositif de coupure de courant 14 du premier étage 2 s’ouvre.
Sur la , on a représenté l’unité de stockage 1 lorsque le dernier dispositif de coupure de courant 14 du premier étage 2 s’ouvre. On dit également que le premier étage 2 est en défaut. Dans ce cas, tous les dispositifs de coupure de courant 14 du premier étage 2 sont ouverts et les cellules 13 du premier étage ne fournissent plus de courant. Les cellules 13 du premier étage 2 ne fonctionnent plus comme des générateurs, alors que les dispositifs de coupure de courant 14 des autres étages 3 de l’unité peuvent être fermés et dans ce cas les cellules 13 des autres étages 3 de l’unité fonctionnent comme des générateurs. Lorsque le dernier dispositif de coupure de courant 14 du premier étage 2 s’ouvre, chaque composant électrique polarisé 19, 23 associé au premier étage 2 devient passant. En particulier, les composants électriques polarisés 19, 23 deviennent passant suite à la fin de la présence d’une tension stabilisée pour le premier étage 2 imposée par une cellule 13 connectée à un des dispositifs de coupure de courant 14 fermé. Avec l’ouverture du dernier dispositif de coupure de courant 14 du premier étage 2, cette contrainte de tension est levée et les composants électriques polarisés 19, 23 deviennent passant car ils se retrouvent dans un chemin de courant imposé par les autres étages 3 qui ne sont pas en défaut, ainsi que par la charge 4. La tension aux bornes 21, 22 des composants électriques polarisés 19, 23 s’établie alors à la tension de polarisation, soit approximativement 0,7 V dans le cas d’une diode. Un composant électrique polarisé 19, 23, évite que le dernier dispositif de coupure de courant 14 du premier étage 2 soit ouvert sous la somme des tensions des étages 3 qui ne sont pas en défaut mais soit ouvert sous une tension de l’ordre d’une tension Vcel fournie par la cellule 13 en défaut majorée de la tension de la polarisation Vd . En d’autres termes, avant qu’un composant électrique polarisé 19, 23 ne passe de l’état bloqué à l’état passant, le dernier dispositif de coupure de courant 14 s’ouvre sous une tension proche de la tension Vcel fournie par la cellule 13 à laquelle le dernier dispositif de coupure de courant 14 est couplé. On facilite ainsi l’ouverture de tous les dispositifs de coupure de courant 14 du premier étage 2 Ainsi, lorsqu’un étage 2 est en défaut, les composants électriques polarisés 19, 23 associés à l’étage 2 permettent aux dispositifs de coupure de courant 14 de l’étage 2 de s’ouvrir sous une tension strictement inférieure à la tension de fonctionnement Vf fournie par l’unité de stockage 1. Plus particulièrement, le dernier dispositif de coupure de courant 14 qui s’ouvre aura à ses bornes, une tension environ égale à une somme de la tension Vcel de la cellule 13 en défaut et de la tension Vd aux bornes 21, 22 du composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39.
Par exemple, la tension aux bornes du dernier dispositif de coupure de courant 14 ouvert sera égale à la tension d’une cellule (soit par exemple 4.2 ou 4.3 V si la cellule 13 est à pleine charge) additionnée de la tension du composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 (soit par exemple 0.7 V), c’est-à-dire une tension environ égale à 5 V. Par exemple, dans le cas où un composant électrique polarisé 23 est associé à quatre étages de l’ensemble d’étages 50, le dernier dispositif de coupure de courant 14 qui s’ouvre aura à ses bornes, une tension, dite de défaut, environ égale à une somme de la tension fournie par les trois étages en fonctionnement (c’est-à-dire 3 x 4.2 V si les cellules 13 sont à pleine charge), de la tension Vcel de la cellule 13 en défaut (c’est-à-dire 4.2 V si la cellule 13 est à pleine charge) et de la tension Vd aux bornes 21, 22 du composant électrique polarisé 23 (c’est-à-dire 0.7 V pour une diode). En d’autres termes, la tension de défaut sera environ égale à 17.5 V. Un dispositif de coupure de courant 14 peut être configuré pour couper des tensions d’environ 24 V. Un composant électrique polarisé 23 est donc adapté pour être associé à plusieurs étages 2, 3, de préférence entre deux et quatre étages.
Lorsque tous les dispositifs de coupure de courant 14 de l’étage en défaut 2 sont ouvert, l’étage 2 est isolé et les composants électriques polarisés 19, 23 associés à l’étage 2 isolé laissent passer le courant pour que l’unité 1 puisse continuer à fonctionner.
Avantageusement, un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 a une capacité à transporter un courant supérieur ou égal à une somme des courants fournis par la cellule 13 de chaque élément de stockage 10. En d’autres termes, le composant 19, 23, 24, 39 est configuré pour passer dans l’état passant en cas d’un défaut dans l’unité 1, sans se détériorer.
Selon un autre avantage, au moins un étage 2, 3 comprend au moins deux diodes 25 couplées en parallèle d’un élément de stockage 10 de l’étage 2, 3. Ainsi, on peut diminuer la capacité à transporter un courant de chacune des deux diodes 25. De cette manière, on peut faciliter la réalisation de l’unité 1.
Selon un autre mode de réalisation, illustré à la , l’unité 1 comprend un interrupteur électro-pyrotechnique 31, dit normalement ouvert. De manière générale, un interrupteur électro-pyrotechnique 31 normalement ouvert comprend un conducteur électrique 32, un organe 33 mobile de fermeture, et un actionneur commandé 34. En particulier, le conducteur électrique 32 est dit normalement ouvert, c’est-à-dire qu’il occupe un état ouvert dans lequel le conducteur électrique 32 ne laisse pas passer un courant. En outre, l’interrupteur électro-pyrotechnique 31 comprend des première et deuxième bornes électriques 55, 56 couplées électriquement en parallèle d’au moins un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50. Le conducteur électrique 32 est en outre normalement ouvert entre les première et deuxième bornes électriques 55, 56 de l’interrupteur électro-pyrotechnique 31. L’organe 33 mobile de fermeture est configuré pour fermer le conducteur électrique 32. L’actionneur commandé 34 est couplé électriquement en série entre la deuxième borne électrique 2 d’un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 et le premier collecteur de courant 6 à 9 d’un étage 2, 3 de l’ensemble d’étages 50. Par ailleurs, l’actionneur 34 est configuré pour déplacer l’organe 33 de sorte à fermer le conducteur électrique 32 lorsque l’actionneur 34 reçoit le courant traversant le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39. Dans ce cas, lorsqu’un composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est dans l’état bloqué, le courant ne traverse pas l’actionneur commandé 34 et le conducteur électrique 32 est ouvert sans qu’un courant ne traverse le conducteur électrique 32. Lorsque le composant électrique polarisé 19, 23, 24, 39 est dans l’état passant, un courant traverse l’actionneur commandé 34 qui déplace l’organe 33 pour fermer le conducteur électrique 32 et permettre la circulation du courant, c’est-à-dire le courant détourné, entre les bornes 55, 56 de l’interrupteur électro-pyrotechnique 31.
La est un exemple d’un capteur de position de type rotatif et illustrant plus particulièrement les mailles orientées positivement d’un bobinage secondaire sinus, en fonction du sens de circulation du courant.
La est un exemple d’un capteur de position de type rotatif et illustrant plus particulièrement les mailles orientées négativement d’un bobinage secondaire sinus, en fonction du sens de circulation du courant.
La est un exemple d’un capteur de position de type rotatif et illustrant plus particulièrement les mailles orientées positivement d’un bobinage secondaire cosinus, en fonction du sens de circulation du courant.
La est un exemple d’un capteur de position de type rotatif et illustrant plus particulièrement les mailles orientées négativement d’un bobinage secondaire cosinus, en fonction du sens de circulation du courant.
La est une vue schématique d’un mode de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type rotatif mettant en œuvre une zone conductrice de compensation positionnée à l’intérieur du bobinage primaire pour réduire la contribution au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire sinus.
La est vue en coupe longitudinale prise sensiblement selon les lignes A-A de la .
La est une vue schématique d’un autre mode de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type rotatif mettant en œuvre une zone conductrice de compensation positionnée à l’intérieur du bobinage primaire pour réduire la contribution au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire cosinus.
La est une vue schématique d’une variante de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type rotatif mettant en œuvre une zone conductrice de compensation positionnée à l’extérieur du bobinage primaire pour réduire la contribution au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire cosinus.
La est une vue schématique d’une variante de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type rotatif mettant en œuvre une zone conductrice de compensation positionnée à l’extérieur du bobinage primaire en étant reliée au plan de masse, pour réduire la contribution au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire cosinus.
La est une vue schématique d’un autre mode de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type rotatif mettant en œuvre une zone conductrice de compensation positionnée à l’intérieur du bobinage primaire pour réduire la contribution au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire cosinus et au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire sinus.
La est une vue schématique d’un autre mode de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type rotatif mettant en œuvre une zone conductrice de compensation positionnée à l’intérieur du bobinage primaire pour réduire la contribution au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire sinus et au signal d’une maille négative d’un bobinage secondaire cosinus.
La est une vue schématique d’un autre mode de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type rotatif mettant en œuvre quatre zones conductrices de compensation positionnées à l’intérieur du bobinage primaire de manière symétrique pour réduire les contributions au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire sinus et au signal d’une maille positive d’un bobinage secondaire cosinus.
La est une vue schématique d’un autre mode de réalisation d’un capteur de position conforme à l’invention de type linéaire mettant en œuvre quatre zones conductrices de compensation positionnées à l’intérieur du bobinage primaire mais à l’extérieur des bobinages secondaires.
Tel que cela ressort plus précisément des figures, l’objet de l’invention concerne un capteur de position 1 pour un mobile au sens général non représenté et dont la position est à déterminer le long d’une trajectoire angulaire F selon les exemples illustrés aux figures 4 à 11 et d’une trajectoire linéaire F selon l’exemple illustré à la . De manière classique, un capteur de position 1 comporte une partie de stator 2 et une cible 3 montée mobile selon la trajectoire F. Ainsi, la cible 3 est entraînée par le mobile ou se trouve aménagée sur le mobile dont la position est à déterminer. La cible 3 est réalisée dans un matériau conducteur électrique tel que métallique, pour permettre la circulation de courants de Foucault.
En référence à la , la partie de stator 2 du capteur de position 1 du type rotatif est réalisée sur toute la circonférence correspondant à la course du mobile c’est-à-dire de la cible 3. La partie de stator 2 comporte une carte ou une plaque de circuit imprimé 5 qui est montée fixe par rapport à la cible 3. De manière connue, la plaque de circuit 5 comporte un bobinage primaire 7 entourant au moins un premier bobinage secondaire 8 et un deuxième bobinage secondaire 9, couplés magnétiquement au bobinage primaire 9. Pour le capteur de type rotatif, le bobinage primaire 7 présente un segment externe 7e de forme circulaire et un segment interne 7i de forme circulaire entre lesquels sont aménagés les bobinages secondaires 8, 9. Pour le capteur de type linéaire illustré à la , le bobinage primaire 7 présente deux segments principaux 7a s’étendant parallèlement entre eux et à la trajectoire F et deux segments d’extrémité 7b s’étendant parallèlement entre eux mais perpendiculairement par rapport à la trajectoire F.
Selon un exemple de réalisation, il est à noter qu’un plan de masse électrique M est aménagé sur une face de la plaque de circuit 5. Tel que cela ressort plus précisément des figures 4 à 12, ce plan de masse électrique M est réalisé sur la partie de la face située à l’extérieur du bobinage primaire 7 et à distance de ce bobinage primaire 7. Il est à noter qu’il peut être prévu que la plaque de circuit 5 ne comporte pas de plan de masse électrique M sur l’une de ses faces.