FR3088120A1 - Procede de detection de surchauffe pour dispositif de chauffage et unite de commande correspondante - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de détection de surchauffe pour un dispositif de chauffage électrique comportant une pluralité d'éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement à l'aide d'un signal de pilotage par modulation de largeur d'impulsions en fonction d'une consigne, comprenant les étapes suivantes : - relever ladite consigne, - définir une valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim) d'au moins un premier paramètre, en fonction de ladite consigne ou d'une valeur d'au moins un deuxième paramètre (P_(sub)system, T_(sub)system), - comparer la valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim) à une valeur dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée, et - détecter une surchauffe lorsque la valeur (i_(sub)system_max ; R_(sub)system) dudit au moins un premier paramètre atteint ladite valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim). L'invention concerne également une unité de commande correspondante.
Description
L’invention concerne la détection de surchauffe d’un dispositif de chauffage électrique pour chauffer un fluide. De façon non limitative, le dispositif de chauffage électrique peut être configuré pour chauffer par exemple un flux d’air destiné à traverser le dispositif de chauffage. L’invention peut s’appliquer aussi bien pour un dispositif de chauffage électrique haute tension que pour un dispositif de chauffage électrique basse tension.
L’invention s’applique notamment à une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile comprenant un tel dispositif de chauffage.
Un véhicule automobile est couramment équipé d’une telle installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation qui est destinée à réguler les paramètres aérothermiques d’un flux d’air destiné à être distribué dans l’habitacle, en particulier la température du flux d’air. Pour ce faire, l’installation comprend dans sa généralité un ou plusieurs dispositifs de traitement thermique, dont notamment un dispositif de chauffage électrique, autrement appelé radiateur électrique, pour le chauffage d’un fluide tel qu’un flux d’air.
Le dispositif de chauffage électrique comporte des modules chauffants électriques. A titre d’exemple, les modules chauffants électriques peuvent être disposés de manière à être exposés directement à un flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique.
Selon une solution connue, les modules chauffants comportent des éléments résistifs par exemple à coefficient de température positif (CTP), tels que des pierres CTP.
Il s’agit d’éléments dont la valeur résistive varie très fortement en fonction de la température. Plus précisément, la valeur ohmique des éléments résistifs CTP croît très rapidement au-delà d’un seuil de température prédéterminé.
Les éléments résistifs peuvent être alimentés par une source de tension électrique embarquée, à savoir des batteries. Un connecteur électrique relié à la source de tension embarquée sur le véhicule peut être prévu pour amener la puissance électrique nécessaire à l’alimentation du dispositif de chauffage électrique, notamment des éléments résistifs. En outre, les éléments résistifs sont commandés par une unité électronique de commande qui comporte généralement un circuit d’alimentation électrique. Le circuit d’alimentation électrique est monté par exemple sur une carte à circuit imprimé.
En particulier dans le cas d’un dispositif de chauffage électrique haute tension, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage principal du véhicule et qui peut donc être très puissant.
En cas de surchauffe, le dispositif peut atteindre en au moins un point une température limite pour le bon fonctionnement du système. Les pierres CTP servent de protection contre une forte surchauffe pouvant générer par exemple un incendie, permettant ainsi de garantir la sécurité des passagers.
Toutefois, certains composants proches du dispositif de chauffage électrique, comme par exemple des parties plastiques de l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation, peuvent être plus sensibles notamment dans certaines conditions, par exemple dans le cas d’une température élevée alors que les volets de l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation sont fermés, volontairement ou en raison d’une défaillance mécanique non détectée.
Il est donc intéressant de contrôler la température, ou une éventuelle surchauffe, du dispositif de chauffage électrique, afin d’éviter de dégrader les composants alentours.
A cet effet, il est connu de prévoir un capteur additionnel tel qu’une sonde thermique qui peut mesurer directement la température du dispositif de chauffage électrique. Une telle sonde thermique peut par exemple être agencée au contact des modules chauffants ou au niveau de l’unité électronique de commande, notamment de la carte à circuit imprimé. En fonction de la température relevée, on peut couper la puissance électrique ou la limiter.
Cependant, l’agencement de ce capteur additionnel qui mesure directement la température engendre un coût supplémentaire, nécessite de la place supplémentaire sur la carte à circuit imprimé et rajoute du poids au dispositif de chauffage électrique. Par ailleurs la détection d’une surchauffe par ce biais dépend de la distance entre le capteur et les éléments résistifs, et d’une manière générale de l’inertie du système. De plus, cela ajoute une possibilité de défaillance supplémentaire en cas de panne par exemple du capteur additionnel.
L’invention a pour objectif de pallier au moins partiellement ces inconvénients de l’art antérieur en proposant une solution alternative permettant de détecter une surchauffe du dispositif de chauffage électrique.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de détection de surchauffe pour un dispositif de chauffage électrique comportant une pluralité d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement par une source de tension électrique, dans lequel l’alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée à l’aide d’un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions en fonction d’une consigne de puissance, ou de température ou de résistance ou d’intensité de courant électrique. Ledit procédé comprend les étapes suivantes :
relever ladite consigne, définir, une valeur seuil de détection d’au moins un premier paramètre pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, la valeur seuil de détection étant représentative d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, ladite valeur seuil de détection étant définie en fonction de ladite consigne ou d’une valeur d’au moins un deuxième paramètre différent dudit au moins un premier paramètre, comparer la valeur seuil de détection à une valeur dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée, et détecter une surchauffe lorsque la valeur dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée, atteint ladite valeur seuil de détection définie dudit au moins un premier paramètre.
Ledit procédé peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison.
Selon un aspect de l’invention, ledit procédé comporte une étape supplémentaire pour mesurer la valeur de l’intensité du courant électrique parcourant un nombre prédéfini d’éléments résistifs.
Le premier et/ou le deuxième paramètre est fonction de l’intensité du courant électrique.
Ledit procédé peut comprendre une étape pour calculer la valeur dudit au moins un premier et/ou deuxième paramètre lorsque ledit au moins un premier et/ou deuxième paramètre est différent de l’intensité du courant électrique.
De préférence, le premier paramètre et le deuxième paramètre sont indépendants l’un de l’autre.
L’un des paramètres peut être dépendant de l’intensité du courant électrique à une variable près.
L’autre paramètre peut être dépendant de l’intensité du courant électrique à au moins deux variables près ou indépendant de l’intensité du courant électrique.
Selon un mode de réalisation préféré, le signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions est fonction d’une consigne de puissance. La consigne de puissance peut être fonction d’une consigne de température.
Ledit au moins un premier ou deuxième paramètre peut être choisi parmi : la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs, l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs, et la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs.
Selon un autre aspect de l’invention, ledit procédé peut comporter une étape pour mesurer la tension d’alimentation.
La valeur seuil de détection dudit au moins un premier paramètre peut également être déterminée en fonction de la tension d’alimentation mesurée.
La valeur dudit au moins un deuxième paramètre, lorsque ledit au moins un deuxième paramètre est différent de l’intensité du courant électrique, peut être calculée en fonction de la tension d’alimentation mesurée et de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs mesurée.
Selon encore un autre aspect de l’invention, ledit procédé peut comporter une étape pour relever le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions du nombre prédéfini d’éléments résistifs.
La valeur dudit au moins un deuxième paramètre, lorsqu’il différent de l’intensité du courant électrique, peut éventuellement être calculée en fonction dudit rapport cyclique relevé, par exemple lorsqu’il s’agit de la puissance électrique.
Selon un mode de réalisation particulier, l’alimentation électrique est fonction d’une consigne de puissance ou de température, ledit au moins un premier paramètre est choisi parmi la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs, l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, et la valeur seuil de détection est définie en fonction de la consigne de puissance ou de température.
En variante, l’alimentation électrique est fonction d’une consigne de résistance électrique ou d’intensité de courant électrique, ledit au moins un premier paramètre est choisi parmi la puissance électrique ou la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs.
Selon un autre mode de réalisation particulier, ledit au moins un premier paramètre est choisi parmi la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs, l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, et ledit au moins un deuxième paramètre est la puissance électrique ou la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs.
En variante, ledit au moins un premier paramètre est la puissance électrique ou la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs, et ledit au moins un deuxième paramètre est choisi parmi la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs, l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs.
Les éléments résistifs peuvent être du type à coefficient de température positif ou négatif.
Ledit procédé peut comporter les étapes suivantes vérifier si au moins un critère dudit dispositif est représentatif d’un état froid dudit dispositif, et inhiber au moins l’étape de détection de surchauffe lorsque ledit au moins un critère est représentatif d’un état froid.
Par ailleurs, au moins deux sous-ensembles d’éléments résistifs distincts sont pilotés de façon indépendante par modulation de largeur d’impulsions l’alimentation électrique, et pour chaque sous-système, une valeur seuil de détection dudit au moins un premier paramètre est définie de façon indépendante, selon la nature et/ou le nombre des éléments résistifs du sous-ensemble.
L’invention concerne également une unité de commande pour un dispositif de chauffage électrique comportant une pluralité d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement par une source de tension électrique, Γ unité de commande étant configurée pour générer un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions de Γalimentation électrique des éléments résistifs en fonction d’une consigne de puissance, ou de température, ou de résistance, ou d’intensité de courant électrique. L’unité de commande comporte au moins un moyen de traitement pour :
relever ladite consigne, définir, une valeur seuil de détection d’au moins un premier paramètre pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, la valeur seuil de détection étant représentative d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, ladite valeur seuil de détection étant définie en fonction de ladite consigne ou d’une valeur d’au moins un deuxième paramètre différent dudit au moins un premier paramètre, comparer la valeur seuil de détection à une valeur dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée, et détecter une surchauffe lorsque la valeur dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée, atteint ladite valeur seuil de détection définie dudit au moins un premier paramètre.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
La Ligure la montre un organigramme de différentes étapes du procédé de détection selon une première variante d’un premier mode de réalisation.
La Ligure 1b montre un organigramme de différentes étapes du procédé de détection selon une deuxième variante du premier mode de réalisation.
La Ligure le montre un organigramme de différentes étapes du procédé de détection selon une première variante d’un deuxième mode de réalisation.
La Ligure Id montre un organigramme de différentes étapes du procédé de détection selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation.
La Ligure 2 est un graphique représentant de façon schématique un exemple d’évolution de la puissance électrique, et du rapport cyclique de signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions et de l’intensité de courant électrique en cas de baisse de débit d’air.
La Figure 3 est un graphique représentant de façon schématique un exemple d’évolution de la puissance électrique, et du rapport cyclique de signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions et de la résistance électrique en cas de baisse de débit d’air.
Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
L’invention est du domaine d’une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation destinée à équiper un véhicule automobile pour réguler les paramètres aérothermiques du flux d’air distribué dans une ou plusieurs zones de l’habitacle du véhicule.
L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de chauffage électrique, autrement appelé radiateur électrique, pour véhicule automobile, équipant notamment une telle installation. Il s’agit d’un dispositif de chauffage électrique d’un fluide. De façon non limitative, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage d’un flux d’air. Par la suite, la description est faite en référence à un flux d’air, mais l’invention peut s’appliquer à un autre fluide.
En particulier, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage électrique ou radiateur haute-tension. On définit ici par haute tension, une tension supérieure à 90V ou 120V. En variante, il peut s’agir d’un radiateur basse tension.
Le dispositif de chauffage électrique est apte à transformer l’énergie électrique prélevée par exemple sur le véhicule en énergie thermique restituée dans l’air traversant l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation 1.
Le dispositif de chauffage électrique peut comporter un nombre prédéfini de modules chauffants. Ces modules chauffants peuvent être agencés de manière à être exposés directement au flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique.
Plus précisément, les modules chauffants peuvent comprendre chacun des éléments résistifs de type à coefficient de température positif (CTP). Les éléments résistifs sont par exemple réalisés sous la forme de pierres céramiques à effet CTP. En variante, il peut s’agir d’éléments résistifs de type à coefficient de température négatif (CTN).
Le dispositif de chauffage électrique comprend généralement en outre une unité électronique de commande pour commander les modules chauffants. Une telle unité de commande comporte un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques. L’unité de commande comporte notamment un circuit d’alimentation électrique (non représenté) des éléments résistifs. Le circuit d’alimentation électrique est monté par exemple sur un support de circuit électrique tel qu’une carte à circuit imprimé connue sous le sigle PCB en anglais pour « Printed Circuit Board ».
A titre d’exemple, le circuit d’alimentation électrique comporte des transistors (non représentés), chacun permettant d’autoriser ou non le passage du courant dans un nombre prédéfini de modules chauffants.
Les éléments résistifs sont destinés à être alimentés par une source d’alimentation électrique (non représentée), telle que des batteries, en provenance par exemple du véhicule. L’alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée par modulation de largeur d’impulsions connue sous le sigle MLI ou PWM pour Puise Width Modulation en anglais. L’unité de commande est configurée pour générer un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions de l’alimentation électrique des éléments résistifs. Au moins deux sous-ensembles distincts d’éléments résistifs peuvent être pilotés de façon indépendante par modulation de largeur d’impulsions. L’alimentation électrique des éléments résistifs peut se faire en fonction d’une consigne de puissance électrique. Le dispositif est contrôlé en boucle fermée. En variante, l’alimentation électrique des éléments résistifs peut se faire en fonction d’une consigne de température, ou éventuellement de résistance, ou encore d’intensité de courant électrique.
En se référant à la figure la à Id, on décrit un procédé de détection de surchauffe pour un tel dispositif de chauffage électrique, permettant de détecter en temps réel une éventuelle surchauffe de ce dispositif, en surveillant l’évolution d’au moins un premier paramètre, pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, en prenant en compte une consigne d’alimentation (figures la, 1b) ou la valeur d’au moins un deuxième paramètre différent du premier paramètre (figures le, Id). Le premier paramètre et le deuxième paramètre sont avantageusement indépendants l’un de l’autre.
De préférence, au moins l’un des paramètres est fonction de l’intensité du courant électrique. L’autre paramètre peut être ou non fonction de l’intensité du courant électrique.
Le premier ou le deuxième paramètre, lorsqu’il est fonction de l’intensité du courant électrique, peut être la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_system ; R_subsystem, la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_system ; P_subsystem, l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_system_max ; i_subsystem_max. Le premier ou deuxième paramètre peut encore être un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs. On peut citer de façon non exhaustive le carré ou le cube de l’intensité du courant électrique, le double de l’intensité du courant électrique ou encore le rapport de l’intensité du courant électrique sur le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions.
Le premier ou le deuxième paramètre peut ne pas être fonction de l’intensité de courant électrique. On peut citer par exemple la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs T_system ; T_subsystem.
En outre, l’un des paramètres peut être dépendant de l’intensité du courant électrique à une variable près, c’est le cas notamment lorsque le paramètre est la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_system ; R_subsystem ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_system_max ; i_subsystem_max, ou un multiple ou une puissance. En effet, la résistance électrique est fonction et dépendant de l’intensité du courant électrique car elle est définie par le rapport de la tension d’alimentation sur l’intensité de courant électrique, et est donc définie à une constante près, un degré de liberté par rapport à l’intensité du courant électrique.
L’autre paramètre peut être dépendant de l’intensité du courant électrique à au moins deux variables près, c’est le cas notamment lorsque cet autre paramètre est la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_system ;
P_subsystem. La puissance électrique est fonction de l’intensité du courant électrique et elle est définie par le produit de la tension d’alimentation, de l’intensité de courant électrique, et en plus du rapport cyclique. Ce rapport cyclique apporte un deuxième degré de liberté de sorte que même pour une tension figée, la puissance électrique ne peut être déduite directement de l’intensité du courant électrique si le rapport cyclique n’est pas connu. La puissance électrique dépend d’autre chose que seulement l’intensité du courant électrique et la tension d’alimentation.
L’autre paramètre peut encore être indépendant de l’intensité du courant électrique, ou dépendant à zéro variable près, c’est le cas notamment lorsque cet autre paramètre est la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs T_system ; T_subsystem.
A titre d’exemple, le premier paramètre peut être dépendant de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs à une variable près, il peut s’agir de l’intensité du courant électrique i_system_max ; i_subsystem_max ou d’un multiple ou encore de la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_system ; R_subsystem. Le deuxième paramètre peut quant à lui être dépendant à au moins deux variables près de l’intensité du courant électrique, il peut s’agir par exemple de la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_system ; P_subsystem, ou être indépendant de l’intensité du courant électrique, il peut s’agir dans ce cas de la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs T_system ; T_subsystem.
Au contraire, le premier paramètre peut être dépendant à au moins deux variables près ou indépendant de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, il peut s’agir par exemple de la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_system ; P_subsystem, ou de la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs T_system ; T_subsystem. Le deuxième paramètre peut quant à lui être dépendant à une variable près de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs, il peut s’agir de l’intensité du courant électrique i_system_max ; i_subsystem_max ou d’un multiple ou encore de la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_system ; R_subsystem.
Plusieurs paramètres peuvent être utilisés de façon complémentaire pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique lors de la mise en œuvre du procédé.
Il est possible de faire ce contrôle pour tous les modules chauffants, ou indépendamment pour chaque sous-ensemble de modules chauffants commandé par un transistor ou plusieurs transistors. Ceci permet notamment de détecter différents points chauds par exemple lorsque le dispositif de chauffage électrique équipe une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation dite multi-zones, et que dans ce cas les modules chauffants peuvent être dédiés au chauffage de zones distinctes de l’habitacle.
Selon une variante de réalisation, on peut prévoir une étape E0 d’activation ou d’initialisation du procédé.
De façon générale, le procédé comprend une étape El’ pour relever la consigne. De préférence, il s’agit d’une consigne de puissance P_(sub)system_target. H pourrait aussi s’agir d’une consigne de température T_(sub)system_target, ou éventuellement de résistance R_(sub)system_target, ou encore d’intensité i_(sub)system_target. Le préfixe « sub » est écrit entre parenthèse pour signifier que la consigne concerne un sous-système, respectivement l’ensemble des éléments résistifs.
Le procédé peut comprendre également une étape El dans laquelle on relève ou mesure la tension d’alimentation U_battery. Cette étape El peut être mise en œuvre par un capteur de mesure de tension. La tension d’alimentation U_battery peut être constante.
Le procédé peut comprendre également une étape E2, dans laquelle on relève ou mesure la valeur de l’intensité i_system_max ou i_subsystem_max du courant électrique parcourant un nombre prédéfini d’éléments résistifs voire l’ensemble des éléments résistifs du dispositif de chauffage électrique. Dans la suite de la description, on désigne par i_(sub)system_max avec « sub » entre parenthèse, la valeur de l’intensité du courant électrique parcourant un sous-système, respectivement parcourant l’ensemble des éléments résistifs.
Il s’agit de relever la consommation de courant du ou des modules chauffants d’un sous-ensemble dont on veut surveiller un paramètre. On mesure par exemple le courant instantané qui parcourt les éléments résistifs. Cette étape E2 peut être mise en œuvre par un capteur de mesure de courant.
Le courant mesuré est par exemple le courant instantané maximum ou au niveau d’un pic, lorsque le signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions est à 100%.
Le procédé peut comprendre une étape E20 (voir figure la ou le) ou E21 (voir figure lb ou Id), dans laquelle on calcule la valeur du ou d’un premier paramètre, par exemple fonction de l’intensité de courant électrique lorsqu’il est différent de cette intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_subsystem_max, voire l’ensemble des éléments résistifs i_system_max.
On peut réaliser cette étape E20, E21 pour un ou plusieurs sous-systèmes, c'està-dire pour un ou plusieurs ensembles de modules chauffants commandés par un ou plusieurs transistors, ou pour tout le système c'est-à-dire l’ensemble des éléments résistifs pour tous les modules chauffants.
Cette étape E20 ou E21 peut être mise en œuvre par un moyen de traitement tel qu’un calculateur.
La valeur du premier paramètre peut être calculée à partir de l’intensité du courant électrique i_system_max ; i_subsystem_max parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs mesurée à l’étape E2. La tension d’alimentation U_battery mesurée à l’étape El, lorsque cette étape El est mise en œuvre, peut en outre être prise en compte dans le calcul de valeur du premier paramètre à l’étape E20 ou E21.
Selon une première approche schématisée sur la figure la ou le, un ou le premier paramètre peut être la résistance électrique des modules chauffants. On peut calculer dans ce cas à l’étape E20 une valeur de résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_system ; R_subsystem à partir de la tension d’alimentation U_battery et de l’intensité du courant électrique i_(sub)system_max mesurées. Dans la suite de la description, on désigne par R_(sub)system avec « sub » entre parenthèse, la valeur de résistance électrique pour un sous-système, respectivement pour l’ensemble des éléments résistifs.
Selon une deuxième approche, un ou le paramètre peut être l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs. Cette deuxième approche peut être mise en œuvre en variante ou en complément de la première approche. Cette deuxième approche diffère de la première approche par le fait qu’il n’y a pas d’étape E20 de calcul mais la valeur du premier paramètre est mesurée à l’étape E2.
Selon une troisième approche, schématisée sur la figure 1b ou Id, un premier paramètre peut être la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs. Dans la suite de la description, on désigne par P_(sub)system avec « sub » entre parenthèse, la valeur de puissance électrique pour un sous-système, respectivement pour l’ensemble des éléments résistifs. On peut calculer à l’étape E21 une valeur de puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system à partir de la tension d’alimentation U_battery et de l’intensité du courant électrique i_(sub)system_max mesurées. Pour cette troisième approche, le rapport cyclique relevé à une étape E3 décrite par la suite, serait également pris en compte pour le calcul de la puissance électrique P_(sub)system. En particulier, la puissance électrique P_(sub)system peut être calculée en faisant le produit de l’intensité de courant électrique instantané, de la tension d’alimentation et du rapport cyclique.
Selon encore une quatrième approche, schématisée sur la figure 1b ou Id, le premier paramètre peut être indépendant de l’intensité de courant électrique, comme par exemple la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs. Dans la suite de la description, on désigne par T_(sub) system avec « sub » entre parenthèse, la température pour un sous-système, respectivement pour l’ensemble des éléments résistifs. On peut mesurer cette température T_(sub)system à l’étape E21. Dans ce cas, l’étape E2 pour mesurer la valeur de l’intensité du courant électrique parcourant les éléments résistifs i_(sub)system_max peut ne pas être mise en œuvre.
Avantageusement, le procédé peut comporter une étape E3 (voir figure le ou Id), dans laquelle on relève le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions du nombre prédéfini d’éléments résistifs PWM_system ou PWM_subsystem. Dans la suite de la description, on désigne par PWM_(sub)system avec « sub » entre parenthèse, le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions pour un sous-système, respectivement pour l’ensemble des éléments résistifs.
Le procédé peut comprendre en outre une étape E4 (voir figures le ou Id), dans laquelle on calcule la valeur du ou d’un deuxième paramètre différent du premier paramètre mesurée à l’étape E2 ou calculé à l’étape E20 ou E21. Cette étape
E4 peut être mise en œuvre par un moyen de traitement tel qu’un calculateur. H peut s’agir de la valeur réelle du deuxième paramètre.
Le deuxième paramètre, éventuellement calculé à l’étape E4, est différent et indépendant du premier paramètre. A titre d’exemple, si le premier paramètre est la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system, ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max, ou encore un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique, le deuxième paramètre peut être la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system ou la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs.
En alternative, si le premier paramètre est la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system ou la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs, le deuxième paramètre peut être la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system, ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max, ou un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique.
Si le deuxième paramètre est fonction de l’intensité de courant électrique, la valeur du deuxième paramètre peut être calculée à partir de l’intensité du courant électrique i_(sub)system_max parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs mesurée à l’étape E2. La tension d’alimentation U_battery mesurée à l’étape El, lorsque cette étape El est mise en œuvre, peut en outre être prise en compte dans le calcul de l’étape E4.
En variante ou en complément, un ou le deuxième paramètre peut être fonction de la valeur du rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions du nombre prédéfini d’éléments résistifs PWM_(sub)system relevée à l’étape E3. En particulier, lorsque le deuxième paramètre est la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system, sa valeur peut être calculée à l’étape E4 en faisant le produit de l’intensité de courant électrique instantané mesurée à l’étape E2, de la tension d’alimentation mesurée à l’étape El et du rapport cyclique relevé à l’étape E3.
On peut réaliser cette étape E4 pour un ou plusieurs sous-systèmes, c'est-à-dire pour un ou plusieurs ensembles de modules chauffants commandés par un ou plusieurs transistors, ou pour tout le système c'est-à-dire l’ensemble des éléments résistifs pour tous les modules chauffants.
En particulier, l’étape de calcul E4 est mise en œuvre lorsque le deuxième paramètre choisi n’est pas l’intensité du courant électrique.
Si le deuxième paramètre est indépendant de l’intensité de courant électrique, par exemple s’il s’agit de la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs T_(sub)system, dans ce cas, la valeur du deuxième paramètre est mesurée à l’étape E4.
Le procédé comporte encore une étape E5, pour définir une valeur seuil de détection du ou de chaque premier paramètre choisi.
Selon un premier mode de réalisation, la valeur seuil de détection peut être définie en fonction de la consigne relevée à l’étape El’, comme schématisé sur la figure la ou 1b. Dans ce cas, la consigne et le premier paramètre sont des variables différentes.
A titre d’exemple, la consigne peut être une consigne de puissance P_(sub)system_target ou de température T_(sLib)system_targct comme schématisé sur la figure la. Selon cet exemple, le premier paramètre peut être choisi parmi la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system calculée à l’étape E20, ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max mesurée à l’étape E2, ou encore un multiple ou une puissance de cette intensité du courant électrique, comme le carré ou le cube. Selon cet exemple, le premier paramètre n’est pas la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system ni la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs.
Dans ce cas, la valeur seuil de détection du premier paramètre est définie à l’étape E5 en fonction de la consigne de puissance P_(sub)system_target ou de température T_(sub)system_target, de préférence de la consigne de puissance P_(sub)system_target.
En complément, lorsque l’étape El est mise en œuvre au préalable, la valeur seuil de détection du premier paramètre peut également être définie en fonction du couple de la tension d’alimentation U_battery mesurée El et de la consigne relevée à l’étape El’. Dans ce cas, à la fois l’étape El et l’étape El’ sont mises en œuvre au préalable, comme schématisé par la flèche en pointillés entre El et E5 et la flèche en trait plein entre El’ et E5 sur la figure la.
En alternative, la consigne peut être une consigne de résistance R_(sub)system_target, ou encore d’intensité i_(sub)system_target, comme schématisé sur la figure 1b, et le premier paramètre peut être la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system ou la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs. Dans ce cas, le premier paramètre ne serait pas la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system calculée à l’étape E20, ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max mesurée à l’étape E2.
La valeur seuil de détection du premier paramètre est définie à l’étape E5 en fonction de la consigne consigne de résistance R_(sub)system_target, ou encore d’intensité i_(sub)system_target.
Selon un deuxième mode de réalisation, la valeur seuil de détection du premier paramètre peut être définie en fonction de la valeur du deuxième paramètre éventuellement calculée ou mesurée à l’étape E4, comme schématisé sur la figure le ou Id, et non plus en fonction de la consigne relevée à l’étape El’.
A titre d’exemple, comme schématisé sur la figure le, si le premier paramètre est la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system, ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max, ou un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique, comme le carré ou le cube, la valeur seuil de détection du premier paramètre est définie à l’étape E5 en fonction d’un deuxième paramètre tel que la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system calculée à l’étape E4 ou encore tel que la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs mesurée à l’étape E4.
En alternative, comme schématisé sur la figure Id, le premier paramètre pourrait être la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system ou la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs, calculée ou mesurée à l’étape E21. Dans ce cas la valeur seuil de détection pourrait être définie en fonction d’un deuxième paramètre tel que la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system calculée à l’étape E4, ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max mesurée à l’étape E2, ou un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique.
Selon l’une ou l’autre de ces alternatives du deuxième mode de réalisation, la valeur seuil de détection peut aussi être définie à l’étape E5 en fonction du couple de la tension d’alimentation U_battery mesurée à l’étape El et de la valeur du deuxième paramètre choisi, par exemple la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system, qui a été éventuellement calculée à l’étape E4, ou la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs mesurée à l’étape E4, comme schématisé par la flèche en pointillés entre El et E5 et la flèche en trait plein entre E4 et E5 sur la figure le, lorsque le premier paramètre est la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system, ou l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max.
La valeur seuil de détection pourrait aussi être définie en fonction du couple de la tension d’alimentation U_battery mesurée à l’étape El et de la valeur de l’intensité de courant électrique relevée à l’étape E2 si le deuxième paramètre était l’intensité de courant électrique ou de la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system calculée à l’étape E4, comme schématisé par les flèches en pointillés entre El et E5, et entre E4 et E5 et la flèche en trait plein entre E2 et E5 sur la figure Id, lorsque le premier paramètre est la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system, qui a été éventuellement calculée à l’étape E21, ou la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs mesurée à l’étape E21.
Lors d’une étape E6, on compare à la valeur seuil de détection définie à l’étape E5 ou prédéterminée, la valeur du premier paramètre mesurée à l’étape E2 s’il s’agit de l’intensité de courant électrique i_(sub)system_max ou calculée à l’étape E20 s’il s’agit de la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system (figure la ou le), ou encore calculée à l’étape E21 s’il s’agit de la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system, ou mesurée à l’étape E21 s’il s’agit de la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs (figure lb ou Id).
Cette étape E6 peut être mise en œuvre par un moyen de traitement tel qu’un comparateur. En fonction du résultat de comparaison, on peut détecter une surchauffe. Autrement dit, si la valeur du premier paramètre atteint ou dépasse la valeur seuil de détection du premier paramètre définie à l’étape E5, cela correspond à une surchauffe du dispositif. La valeur du premier paramètre mesurée ou calculée à l’étape E2 ou E20 ou E21 peut dépasser la valeur seuil de détection, en étant supérieure ou inférieure, selon la nature de ce premier paramètre et selon la nature des éléments résistifs. Dans ce cas, une ou plusieurs actions contre cette surchauffe, non détaillées par la suite, peuvent être mises en œuvre. Dans le cas contraire, les étapes du procédé peuvent être réitérées jusqu’à la détection d’une surchauffe à l’étape E6.
Le principe général d’un tel procédé est schématisé de façon simplifiée sur les figures 2 et 3. Sur ces graphes, sont illustrées différentes phases de fonctionnement du dispositif de chauffage électrique comportant un nombre prédéfini de modules chauffants comportant chacun des éléments résistifs par exemple de type à coefficient de température positif (CTP). Sur ces figures 2 et 3, sont schématisées les courbes de la consigne de puissance électrique P, du rapport cyclique du signal de pilotage PWM_(sub)system, du flux d’air P, et d’un premier paramètre, par exemple de façon non limitative l’intensité de courant électrique i_(sub)system_max sur la figure 2, ou la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system sur la figure 3.
Sur la figure 2, durant la phase A, le dispositif fonctionne sans anomalie, dans des conditions normales d’utilisation, notamment en ce qui concerne le débit d’air et la température du flux d’air. A la fin de la phase A, cela correspond à une première baisse de flux d’air comme représenté par la courbe F. Le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions PWM_(sub)system augmente pour éviter une baisse de puissance, et l’intensité de courant électrique i_(sub)system_max diminue sans toutefois atteindre la valeur seuil de détection i_(sub)system_max_lim définie à l’étape E5 (en se référant également à la figure la ou le). Dans l’exemple illustré, le débit d’air n’étant pas trop bas, cette compensation permet de maintenir la puissance durant la phase B.
Le graphe de la figure 2 illustre une deuxième baisse de flux d’air à la fin de la phase B. De nouveau, le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions PWM_(sub)system augmente encore pour éviter une baisse de puissance. L’intensité de courant électrique i_(sub)system_max diminue encore jusqu’à atteindre la valeur seuil de détection de rapport cyclique i_(sub)system_max_lim définie à l’étape E5. Cela correspond à la détection d’une surchauffe du dispositif à l’étape E6.
A l’inverse, sur la figure 3, à la fin de la phase A, le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions PWM_(sub)system augmente, et la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system augmente également sans toutefois atteindre la valeur seuil de détection R_(sub)system_lim définie à l’étape E5 (en se référant également à la figure la ou le). A la suite de la deuxième baisse de flux d’air à la fin de la phase B, de nouveau, le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions PWM_(sub)system augmente et la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs R_(sub)system augmente encore jusqu’à atteindre la valeur seuil de détection de rapport cyclique R_(sub)system_lim définie à l’étape E5. Cela correspond à la détection d’une surchauffe du dispositif à l’étape E6.
De telles variations se retrouvent également lorsque le premier paramètre est la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs P_(sub)system, ou encore qu’il s’agit d’un paramètre qui n’est pas fonction de l’intensité de courant électrique comme la température T_(sub)system du nombre prédéfini d’éléments résistifs.
Par ailleurs, dans la description ci-dessus, on a indexé les étapes E0 à E6, première étape, deuxième étape, et ainsi de suite. Il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer les différentes étapes du procédé. Cette indexation n’implique pas forcément une priorité d’une étape par rapport à une autre. L’ordre de certaines étapes de ce procédé peut être interverti sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps. Certaines étapes peuvent par exemple être réalisées en même temps.
Le procédé selon l’une ou l’autre des variantes décrites précédemment peut comprendre en outre au moins une étape de vérification, dans laquelle on vérifie si un critère du dispositif de chauffage électrique est représentatif d'un état froid.
Cela peut se produire, par exemple au démarrage, notamment lorsque la résistance du dispositif de chauffage est très élevée et que la valeur du premier paramètre dépasse la valeur seuil de détection. Une détection de surchauffe à ce moment, qui serait à tort, alors que le dispositif serait encore froid et le courant faible, ne laisserait pas le dispositif s’échauffer.
Le critère est par exemple la température d’un support de circuit électrique sur lequel est monté un circuit d’alimentation électrique des éléments résistifs.
Lors de l’étape de vérification, la température du support de circuit électrique est relevée, par exemple par un capteur de température, tel qu’une sonde thermique à coefficient de température négatif.
Lorsque la température relevée atteint ou dépasse un seuil prédéfini représentatif d’un échauffement minimal du dispositif de chauffage électrique, cela confirme que le dispositif est prêt à être détecter.
Dans le cas contraire, cela est représentatif d’un état froid ou d’une « souschauffe » du dispositif. Le procédé peut comporter une étape pour inhiber au moins l’étape de détection de surchauffe tant que le critère, tel que la température support de circuit électrique, est représentatif de cet état froid.
Dans le cas d’une sonde thermique à coefficient de température négatif, le seuil prédéfini peut être une valeur minimale en-dessous de laquelle, on ne cherche pas à détecter une surchauffe.
Ceci permet d’éviter une détection à tort ou intempestive de surchauffe.
Une telle vérification peut par exemple être réalisée à l’étape E0.
La mise en œuvre du procédé de détection de surchauffe tel que décrit précédemment peut se faire par une unité de commande. En particulier, le procédé de détection de surchauffe peut être mis en œuvre par l’unité de commande déjà prévue pour commander les modules chauffants du dispositif de chauffage électrique.
L’unité de commande est donc configurée pour surveiller une surchauffe selon le procédé de détection décrit précédemment. A cet effet, l’unité de commande comporte au moins un moyen de traitement pour mettre en œuvre les étapes du procédé décrit précédemment.
En particulier, l’unité de commande comporte un ou plusieurs moyens de traitement pour relever la consigne de puissance P_(sub)system_target, ou de température T_(sub)system_target, ou de résistance R_(sub)system_targct, ou encore d’intensité de courant électrique i_(sub)system_target.
L’unité de commande comporte par exemple un capteur de mesure de tension pour mesurer ou relever la tension d’alimentation U_battery.
L’unité de commande comporte par exemple un capteur de mesure de courant pour mesurer ou relever le courant i_(sub)system_max parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs voire l’ensemble des éléments résistifs.
L’unité de commande comporte par exemple un moyen de traitement pour déterminer ou relever le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions du nombre prédéfini d’éléments résistifs PWM_(sub)system.
L’unité de commande peut comporter de plus au moins un capteur de mesure d’au moins un paramètre pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique qui n’est pas fonction de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max tel que par exemple pour mesurer la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs T_(sub)system. Un tel paramètre peut être utilisé comme premier paramètre pour la détection d’une surchauffe ou en variante comme deuxième paramètre pour définir la valeur seuil de détection du premier paramètre à l’étape E5.
L’unité de commande peut comporter de plus un ou plusieurs moyens de calcul, par exemple pour calculer, la valeur d’au moins un paramètre fonction de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs i_(sub)system_max pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, lorsque ce premier paramètre est différent de l’intensité de courant électrique, notamment à partir de la mesure du courant i_(sub)system_max et éventuellement de la tension d’alimentation U_battery, par exemple lorsqu’il s’agit de la résistance électrique des modules chauffants. R_(sub)system, voire également en fonction de la valeur relevée du rapport cyclique PWM_(sub)system, par exemple lorsqu’il s’agit de la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs. P_(sub)system. Un tel paramètre peut être utilisé comme premier paramètre pour la détection d’une surchauffe ou en variante comme deuxième paramètre pour définir la valeur seuil de détection du premier paramètre à l’étape E5.
Les ou d’autres moyens de calcul peuvent également être configurés pour définir, une valeur seuil de détection du premier paramètre, la valeur seuil étant représentative d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique et étant définie en fonction de la consigne ou de la valeur d’au moins un deuxième paramètre éventuellement précédemment calculée ou mesurée, ou en variante en fonction du couple de la tension d’alimentation et de la consigne ou de la valeur du deuxième paramètre.
L’unité de commande comporte par exemple au moins un comparateur pour comparer la valeur du premier paramètre mesurée ou calculée, à la valeur seuil de détection définie en fonction de la consigne ou de la valeur d’un deuxième paramètre, en couplant éventuellement avec la tension d’alimentation U_battery.
L’unité de commande peut comporter un moyen de calcul ou microprocesseur pour déterminer en fonction des résultats des comparaisons s’il y a une surchauffe. Notamment le microprocesseur peut évaluer si la valeur mesurée ou calculée du premier paramètre atteint voire dépasse ladite valeur seuil de détection définie en étant supérieure ou inférieure, selon la nature des éléments résistifs et selon le premier paramètre.
L’unité de commande peut également comporter au moins un moyen de traitement pour vérifier si un critère du dispositif de chauffage électrique est représentatif d’un état froid du dispositif.
Par exemple, on peut prévoir un capteur de température additionnel (non représenté sur les figures). L’unité de commande peut comporter ce capteur de température additionnel. Un tel capteur de température peut être placé sur la carte à circuit imprimé PCB, par exemple en étant soudé, brasé, ou collé. Il peut s’agir d’une sonde thermique à coefficient de température négatif (CTN) dont la résistance électrique diminue de façon uniforme avec la température. En alternative, il pourrait s’agir d’une sonde thermique à coefficient de température positif (CTP), dont la résistance électrique augmente fortement avec la température.
L’unité de commande peut comporter par exemple un comparateur pour comparer la température du support de circuit électrique relevée à un seuil prédéfini représentatif d’un échauffement minimal du dispositif de chauffage électrique. Tant que la température relevée n’atteint pas ce seuil prédéfini, cela est représentatif d’un état froid dudit dispositif, et l’unité de commande peut comporter un moyen de 10 traitement pour inhiber la détection d’une surchauffe.
Ainsi, en définissant de façon proactive une valeur seuil de détection d’un ou plusieurs premiers paramètres, le procédé selon l’invention permet de détecter en temps réel une surchauffe de façon indirecte lorsque le premier paramètre atteint une 15 valeur seuil de détection. Ceci permet d’éviter au dispositif de chauffage électrique d’atteindre un niveau de température tellement élevé qui même sans déclencher un incendie risquerait de dégrader certains composants alentours.
De plus, aucun capteur supplémentaire n’est nécessaire pour mettre en œuvre une surveillance de la température du dispositif de chauffage électrique.
Claims (14)
- REVENDICATIONS1. Procédé de détection de surchauffe pour un dispositif de chauffage électrique comportant une pluralité d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement par une source de tension électrique, dans lequel l’alimentation électrique des éléments résistifs est pilotée à l’aide d’un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions en fonction d’une consigne de puissance (P_(sub)system_target), ou de température (T_(sLib)system_targct), ou de résistance (R_(sub)system_target), ou d’intensité de courant électrique (i_(sub)system_target), caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes :- relever ladite consigne (P_(sub)system_target, T_(sLib)system_targct, R_(sub)system_target, i_(sLib)system_targct),- définir, une valeur seuil de détection (i (sub)system max lim ;R_(sub)system_lim ; P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) d’au moins un premier paramètre pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, la valeur seuil de détection étant représentative d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, ladite valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim ;P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) étant définie en fonction de ladite consigne ou d’une valeur d’au moins un deuxième paramètre (P_(sub)system ; T_(sub)system ; i_(sub)system_max ; R_(sub)system) différent dudit au moins un premier paramètre,- comparer la valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim ; P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) à une valeur dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée (i_(sub)system_max ; R_(sub)system ; P_(sub)system ; T_(sub)system), et- détecter une surchauffe lorsque la valeur (i_(sub)system_max ; R_(sub)system ; ; P_(sub)system ; T_(sub)system) dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée, atteint ladite valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim ; P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) définie dudit au moins un premier paramètre.
- 2. Procédé selon la revendication précédente, comportant une étape supplémentaire pour mesurer la valeur de l’intensité (i_(sub)system_max) du courant électrique parcourant un nombre prédéfini d’éléments résistifs.
- 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le premier et/ou le deuxième paramètre est fonction de l’intensité du courant électrique (i_(sub)system_max), la valeur dudit au moins un premier et/ou deuxième paramètre étant calculée lorsque ledit au moins un premier et/ou deuxième paramètre est différent de l’intensité du courant électrique.
- 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel :- l’un des paramètres (i_(sub)system_max ; R_(sub)system) est dépendant de l’intensité du courant électrique (i_(sub)system_max) à une variable près, et- l’autre paramètre (P_(sub)system) est dépendant de l’intensité du courant électrique (i_(sub)system_max) à au moins deux variables près ou l’autre paramètre (T_(sub)system) est indépendant de l’intensité du courant électrique (i_(sub)system_max).
- 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions est fonction d’une consigne de puissance (P_(sub)system_target).
- 6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la consigne de puissance (P_(sub)system_target) est fonction d’une consigne de température (T_(sub)system_target).
- 7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape pour mesurer la tension d’alimentation (U_battery).
- 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim) dudit au moins un premier paramètre est également déterminée en fonction de la tension d’alimentation (U_battery) mesurée.
- 9. Procédé selon l’une des revendications 7 ou 8, dans lequel la valeur (P_(sub)system) dudit au moins un deuxième paramètre, lorsque ledit au moins un deuxième paramètre est différent de l’intensité du courant électrique, est calculée en fonction de la tension d’alimentation (U_battery) mesurée et de l’intensité du courant électrique (i_system_max ; i_subsystem_max) parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs mesurée.
- 10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape (E3) pour relever le rapport cyclique du signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions du nombre prédéfini d’éléments résistifs (PWM_(sub)system), et dans lequel la valeur (P_(sub)system) dudit au moins un deuxième paramètre, lorsqu’il différent de l’intensité du courant électrique, est calculée en fonction dudit rapport cyclique (PWM_(sub)system) relevé.
- 11. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un premier ou deuxième paramètre est choisi parmi :la résistance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs (R_(sub)system), l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs (i_system_max ; i_subsystem_max), un multiple ou une puissance de l’intensité du courant électrique parcourant le nombre prédéfini d’éléments résistifs (i_system_max ; i_subsystem_max), la puissance électrique du nombre prédéfini d’éléments résistifs (P_(sub)system), et la température du nombre prédéfini d’éléments résistifs (T_(sub)system).
- 12. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments résistifs sont du type à coefficient de température positif ou négatif.
- 13. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes :- vérifier si au moins un critère dudit dispositif est représentatif d’un état froid dudit dispositif, et- inhiber au moins l’étape de détection de surchauffe lorsque ledit au moins un critère est représentatif d’un état froid.
- 14. Unité de commande pour un dispositif de chauffage électrique comportant une pluralité d’éléments résistifs configurés pour être alimentés électriquement par une source de tension électrique, l’unité de commande étant configurée pour générer un signal de pilotage par modulation de largeur d’impulsions de l’alimentation électrique des éléments résistifs en fonction d’une consigne de puissance (P_(sub)system_target), ou de température (T_(sLib)system_targct), ou de résistance (R_(sub)system_target), ou d’intensité de courant électrique (i_(sub)system_target), caractérisée en ce que l’unité de commande comporte au moins un moyen de traitement pour :- relever ladite consigne (P_(sub)system_target, T_(sLib)system_targct, R_(sub)system_target, i_(sLib)system_targct),- définir, une valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ;R_(sub)system_lim ; P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) d’au moins un premier paramètre pour la surveillance d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, la valeur seuil de détection étant représentative d’une surchauffe du dispositif de chauffage électrique, ladite valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim ;P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) étant définie en fonction de ladite consigne ou d’une valeur d’au moins un deuxième paramètre (P_(sub)system ; T_(sub)system ; i_(sub)system_max ; R_(sub)system) différent dudit au moins un premier paramètre,- comparer la valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim ; P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) à une valeur dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée (i_(sub)system_max ; R_(sub)system ; P_(sub)system ; T_(sub)system), et- détecter une surchauffe lorsque la valeur (i_(sub)system_max ; R_(sub)system ; ; P_(sub)system ; T_(sub)system) dudit au moins un premier paramètre mesurée ou calculée, atteint ladite valeur seuil de détection (i_(sub)system_max_lim ; R_(sub)system_lim ; P_(sub)system_lim ; T_(sub)system_lim) définie dudit au moins un premier paramètre.
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|---|---|---|---|
| FR1860224A FR3088120A1 (fr) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Procede de detection de surchauffe pour dispositif de chauffage et unite de commande correspondante |
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|---|---|---|---|---|
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2018
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