FR3015040A1

FR3015040A1 - Dispositif de detection en continu de rupture d'isolement electrique d'un cable haute tension et procede de detection associe

Info

Publication number: FR3015040A1
Application number: FR1362669A
Authority: FR
Inventors: Cyril Robin; Eric Servel
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-06-19
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: CN104714144A; FR3015040B1; US20150168480A1; CN104714144B

Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif de détection (D) en continu de rupture d'isolement électrique entre un câble haute tension (10a, 10b) et une masse électrique (C), le câble haute tension étant connecté d'un côté à un générateur de courant à haute tension continue (10) et de l'autre côté à un dispositif d'utilisation (20) de ladite haute tension, et générant une capacité parasite Cp avec la masse électrique. Selon l'invention, le dit dispositif de détection (D) comprend : • au moins une électrode (40a, 40b) située à une distance (e, d) du câble haute tension, formant une capacité additionnelle Ca avec ledit câble haute tension et reliée électriquement à, • des moyens de mesure (30) d'une capacité mesurée Cm, entre ladite électrode et la masse électrique (C), connectés à, • des moyens de comparaison (50) entre la valeur de cette capacité mesurée et une valeur seuil (Cth) pré-mémorisée, connectés à, • des moyens de génération (70) d'un message d'alerte si la valeur de la capacité mesurée est supérieure à la valeur seuil, signifiant la rupture d'isolement électrique dudit câble haute tension, • la valeur de la capacité mesurée Cm étant égale à :

Description

L'invention concerne un dispositif de détection en continu de rupture d'isolement électrique d'un câble haute tension et un procédé de détection associé. On entend par rupture d'isolement électrique la connexion à la masse électrique du câble haute tension.

L'invention s'applique plus particulièrement aux véhicules automobiles électriques ou hybrides comprenant une source de courant continu à haute tension, par exemple une batterie électrique de 80 V. Pour de telles tensions continues élevées, la batterie n'est pas connectée à la masse électrique du véhicule, c'est-à-dire à son châssis, comme c'est le cas usuellement pour les batteries basse tension continue de 12 V. La batterie et les deux câbles haute tension, un pour le pôle positif et un pour le pôle négatif, la reliant électriquement au reste du système électrique/hybride embarqué dans le véhicule sont maintenus isolés électriquement de la masse électrique du véhicule, c'est-à-dire du châssis du véhicule, pour des raisons de sécurité électrique. Le phénomène de rupture d'isolement électrique peut entrainer des conséquences graves pour l'utilisateur du véhicule. En effet, si au moins un des câbles haute tension continue n'est pas isolé de la masse électrique (c'est-à-dire du châssis), le conducteur ou l'opérateur, lors d'opérations de maintenance du véhicule, peut entrer en contact à la fois avec le châssis (par l'intermédiaire de sa main posée sur la carrosserie par exemple) et avec le câble haute tension. Il encourt alors le risque d'être grièvement blessé, étant donné les valeurs élevées de tension continue mises en oeuvre. De plus, la connexion à la masse électrique (par l'intermédiaire du châssis du véhicule) d'un des câbles haute tension peut favoriser un début d'incendie au niveau du véhicule. On comprendra qu'il est donc nécessaire de vérifier constamment l'isolation électrique de ces deux câbles haute tension provenant de la batterie. Cette nécessité est détaillée dans le standard SAE InternationalTM (« Society of Automotive Engineers » en anglais, ou association d'ingénieurs de l'automobile) J2344 « Guidelines for Electric Vehicle Safety » de mars 2010. Une des solutions de l'art antérieur consiste à mesurer la tension aux bornes d'une résistance connectée d'un côté au câble haute tension dont on souhaite vérifier 30 l'isolement électrique et de l'autre au châssis du véhicule. Cependant pour réaliser cette mesure, il faut connecter électriquement le câble haute tension au châssis et donc potentiellement compromettre l'isolement électrique dudit câble. Cette mesure est donc à réaliser préférentiellement de façon discontinue, par exemple à fréquence fixe à l'aide d'un interrupteur placé entre la résistance et le châssis. Il perdure néanmoins un risque de rupture d'isolement électrique du câble haute tension se produisant entre deux mesures successives. A cet effet, l'invention propose un dispositif de détection de rupture d'isolement électrique du câble haute tension permettant de vérifier l'isolement électrique 5 dudit câble de manière continue et non intrusive, tout en ne compromettant pas l'isolement électrique dudit câble. L'invention propose un dispositif de détection en continu de rupture d'isolement électrique entre un câble haute tension et une masse électrique, le câble haute tension étant connecté d'un côté à un générateur de courant à haute tension 10 continue et de l'autre côté à un dispositif d'utilisation de ladite haute tension continue, et générant une capacité parasite avec la masse électrique. Selon l'invention le dit dispositif de détection comprend : - au moins une électrode située à une distance du câble haute tension, formant une capacité additionnelle avec ledit câble haute tension, 15 - des moyens de mesure d'une capacité mesurée, entre ladite électrode et la masse électrique, - des moyens de comparaison entre la valeur de la capacité mesurée et une valeur seuil pré-mémorisée, - des moyens de génération d'un message d'alerte si la valeur de la 20 capacité mesurée est supérieure à la valeur seuil, signifiant la rupture d'isolement électrique dudit câble haute tension, - la valeur de la capacité mesurée étant égale à : Cm = Ca x Cp Ca + Cp Avec : 25 Cm : capacité mesurée (pF) Ca : capacité additionnelle (pF) Cp : capacité parasite (pF) Ainsi, judicieusement, la capacité parasite Cp est mesurée indirectement et en continu par l'ajout d'une électrode positionnée de telle façon qu'elle crée une capacité 30 additionnelle Ca avec le câble haute tension. Etant donné que la capacité additionnelle Ca est de valeur fixe et connue, en mesurant la capacité Cm aux bornes de cette électrode, on mesure indirectement la capacité parasite Cp entre le câble haute tension et la masse électrique. Toute variation de la capacité mesurée Cm est représentative d'une variation de la capacité parasite Cp. Si la capacité parasite Cp, et donc la capacité 35 mesurée Cm dépasse un seuil, alors une rupture d'isolement électrique dudit câble est détectée.

Dans un deuxième mode de réalisation, le dispositif de détection en continu comprend en outre : - une électrode de référence située à une distance du câble haute tension, formant une capacité de référence avec ledit câble haute tension et connectée à la masse électrique, - la valeur de la capacité mesurée étant égale à : Cm' = Ca x Ceq Ca + Ceq Avec : Ceq = Cref + Cp Cm' : capacité mesurée (pF) Ceq : capacité équivalente (pF) Cref : capacité de référence (pF) Ca : capacité additionnelle (pF). Préférentiellement, la capacité additionnelle est au moins dix fois supérieure à 15 la capacité parasite ou selon le deuxième mode de réalisation la capacité de référence est au moins dix fois supérieure à la capacité parasite, et la capacité additionnelle est au moins deux fois supérieure à la capacité de référence. L'électrode peut consister en une électrode plane située en regard du câble haute tension ou une électrode cylindrique en matériau conducteur entourant le câble 20 haute tension. De manière similaire, l'électrode de référence peut consister en une électrode plane située en regard du câble haute tension ou en une électrode cylindrique en matériau conducteur entourant le câble haute tension. Les moyens de génération d'un message d'alerte sont préférentiellement des 25 moyens visuels, ou sonores signalant la rupture d'isolement électrique. L'invention concerne également un procédé de détection en continu de rupture d'isolement électrique entre un câble haute tension et une masse électrique utilisant le dispositif de détection en continu selon les caractéristiques énumérées ci-dessus, ledit procédé de détection comprenant les étapes suivantes : 30 - Etape a : mémorisation par les moyens de comparaison d'une valeur seuil de la capacité mesurée, - Etape b : mesure par les moyens de mesure de la capacité mesurée et - Etape c : Comparaison par les moyens de comparaison entre la valeur de la capacité mesurée et la valeur seuil pré-mémorisée, - Etape d : si la valeur de la capacité mesurée est supérieure à la valeur seuil alors génération d'un message d'alerte par les moyens de génération d'un message d'alerte, Sinon, - Etape e : si la valeur de la capacité mesurée est inférieure à la valeur seuil, alors répétition des étapes b, c, d. Dans le premier mode de réalisation, le procédé comprend en outre une phase préalable de détermination d'une valeur maximum de la capacité parasite et lors de l'étape a, la valeur seuil est égale à la valeur maximum de la capacité parasite.

Dans le deuxième mode de réalisation, la valeur seuil est égale : Cth' = A x Cref Avec : Cth' : valeur seuil Cref : la valeur de la capacité de référence (pF) et A : coefficient de sureté L'invention concerne également tout véhicule automobile comprenant le dispositif de détection en continu selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées ci-dessus. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la 20 lecture de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et à l'examen des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation du dispositif de détection D selon l'invention, La figure 2a représente schématiquement en détails l'électrode 25 plane 40a selon une première variante du premier mode de réalisation du dispositif de détection D, La figure 2b représente schématiquement en détails l'électrode cylindrique 40b selon une deuxième variante du premier mode de réalisation du dispositif de détection D, 30 La figure 3 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation du dispositif de détection D' selon l'invention, La figure 4a représente schématiquement en détails l'électrode plane 40a et l'électrode de référence plane 41a selon une première variante du deuxième mode de réalisation du dispositif de détection D', 35 La figure 4b représente schématiquement en détails l'électrode cylindrique 40b et l'électrode de référence cylindrique 41b selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation du dispositif de détection D'. Un premier mode de réalisation du dispositif de détection D en continu selon l'invention est représenté à la figure 1. Un générateur haute tension continue du type batterie haute tension 10 a ses deux bornes, positive (V+) et négative (V-) reliées électriquement par deux câbles haute tension 10a et 10b, à un dispositif d'utilisation 20 de ladite tension continue, par exemple à un convertisseur DC/DC basse tension. Le dispositif d'utilisation 20 est relié électriquement au système électrique ou électronique embarqué du véhicule (non représenté). L'ensemble est embarqué au sein dudit véhicule.

Le circuit haute tension continue est constitué de la batterie 10 et des deux câbles haute tension 10a, 10b et est isolé du châssis C du véhicule qui est connecté à la masse électrique. La proximité entre deux câbles haute tension 10a, 10b (non reliés à la masse électrique) et le châssis C du véhicule (relié quant à lui à la masse électrique) crée une résistance R de valeur infinie entre chacun desdits câbles haute tension 10a, 10b et le châssis C du véhicule. A la figure 1, pour des raisons de clarté, n'est représentée que la résistance R entre le câble haute tension 10a relié à la borne positive (V+) de la batterie haute tension 10 et le châssis du véhicule C. De plus, cette résistance R de valeur infinie s'accompagne en parallèle d'une capacité parasite Cp de faible valeur (de quelques pF) entre chacun des câbles haute tension 10a, 10b et le châssis C. Cette capacité parasite Cp est due, entre autre, à la différence de potentiel entre chacun des câbles haute tension 10a, 10b et le châssis C. Si par exemple le câble haute tension 10a relié à la borne positive (V+) de la batterie haute tension 10 n'est plus isolé électriquement et se retrouve relié électriquement au châssis C, la résistance R entre les deux va baisser considérablement pour prendre une valeur égale à la résistance de la connexion entre le câble haute tension 10a et le châssis C du véhicule. La capacité parasite Cp, quant à elle, est court-circuitée par cette résistance de faible valeur. L'invention propose de mesurer en continu la valeur de la capacité 30 parasite Cp entre au moins un des câbles haute tension 10a, 10b et le châssis C (c'est-à-dire la masse électrique du véhicule) afin de détecter toute rupture d'isolement électrique dudit câble haute tension 10a, 10b. Pour cela, l'invention propose d'ajouter une électrode 40a (cf. figure 2a) à proximité du câble haute tension 10a dont on souhaite vérifier l'isolement électrique, ainsi 35 que des moyens de mesure 30, connectés au châssis C (masse électrique) et mesurant une capacité mesurée Cm existante entre ladite électrode 40a et le châssis C. La présence de l'électrode 40a à proximité du câble haute tension 10a crée une capacité additionnelle Ca entre l'électrode 40a et ledit câble. La capacité additionnelle Ca est en effet constituée de deux électrodes, l'électrode 40a et l'électrode formée par le câble. Etant donnée la présence de la capacité parasite Cp entre le câble haute tension 10a et le châssis C, les moyens de mesure 30 ne mesurent pas que la valeur de 5 la capacité additionnelle Ca mais mesurent une capacité mesurée Cm équivalente aux deux capacités montées en série, à savoir la capacité additionnelle Ca et la capacité parasite Cp (cf. figure 1). La capacité mesurée Cm équivaut donc à : Ca x Cp Cm = [équation 1] Ca + Cp 10 La valeur de la capacité additionnelle Ca étant fixe et connue, la variation de la valeur de la capacité mesurée Cm est donc représentative de la variation de la valeur de la capacité parasite Cp. En effet, selon l'équation 1, toute variation de la valeur de la capacité parasite Cp entraine une variation de la valeur de la capacité mesurée Cm. 15 Le dispositif de détection D en continu selon l'invention, permet donc de mesurer indirectement, par la mesure de la capacité mesurée Cm, la valeur de la capacité parasite Cp. En choisissant judicieusement la valeur de la capacité additionnelle Ca, beaucoup plus grande que la valeur de la capacité parasite Cp, par exemple au moins dix 20 fois supérieure à celle de la capacité parasite Cp, on obtient, selon l'équation [1] : Cm Cp Par conséquent, la valeur de la capacité mesurée Cm, lorsque le câble haute tension 10a est isolé du châssis C (c'est-à-dire de la masse électrique) est donc sensiblement égale à la valeur de la capacité parasite Cp. 25 Lors d'une rupture d'isolement électrique du câble haute tension 10a, c'est- à-dire lorsque ce dernier est relié à la masse électrique du châssis C, la capacité parasite Cp disparait car elle est court-circuitée par la résistance R de la connexion du câble haute tension 10a au châssis C. Dans ce cas, il n'existe plus qu'une capacité entre le câble haute tension 10a qui est égale à la capacité additionnelle Ca. 30 Lorsque la capacité parasité Cp est court-circuitée, alors : Cm Ca Bien sûr, il peut exister plusieurs cas intermédiaires de rupture d'isolement électrique, en fonction de l'intensité du courant de fuite entre le câble haute tension 10a et le châssis C. La valeur de la capacité mesurée Cm varie donc de la valeur de la capacité 35 parasite Cp (pas de rupture d'isolement électrique) à une valeur maximale égale à la valeur de la capacité additionnelle Ca (en cas de rupture d'isolement électrique).

Pour détecter tous les cas de rupture d'isolement électrique, l'invention propose une étape préalable de mesure d'une valeur maximum de la capacité parasite Cpmax. Cette étape préalable est réalisée sur plusieurs véhicules. Par exemple, on 5 relie, électriquement un capacimètre entre le câble haute tension 10a et le châssis C du véhicule puis, on mesure la valeur qui est égale à la valeur de la capacité parasite Cp (dans le cas où il n'y pas de rupture d'isolement électrique dudit câble). Ceci est répété pour chaque véhicule. La valeur maximum Cpmax des valeurs de capacités parasites ainsi mesurées permet de définir une valeur seuil Cth de la capacité mesurée Cm et 10 donc : Cth ,'k,' Cpmax Le passage au dessus de ce seuil Cth, signifie alors la rupture d'isolement électrique entre le câble haute tension 10a et la masse électrique, c'est-à-dire le châssis C. 15 Afin de distinguer ces deux cas (rupture d'isolement électrique ou pas), il est recommandé de dimensionner la valeur de la capacité additionnelle Ca, beaucoup plus grande que la valeur de la capacité parasite maximum Cpmax. Par exemple : Ca = 10 X Cpmax 20 Ainsi, la valeur de la capacité mesurée Cm varie entre la valeur de la capacité parasite maximum Cpmax et dix fois la valeur de ladite capacité parasite maximum (puisque Ca = 10 x Cpmax), ce qui permet de détecter rapidement un cas de rupture d'isolement électrique. Les moyens de mesure 30, mesurant la variation de la capacité mesurée Cm 25 sont connus de l'homme du métier, et consistent par exemple en un dispositif de mesure de la variation d'une capacité à transfert de charge, ou tout dispositif équivalent, tel que décrit dans le brevet FR 2 938 344 B1, par exemple. Des moyens de comparaison 50, connectés aux moyens de mesure 30, comparent alors la valeur de la capacité mesurée Cm à la valeur seuil Cth qui a été au 30 préalable mémorisée dans les moyens de comparaison 50. Les moyens de comparaison 50 sont par exemple des moyens logiciels intégrés dans un microprocesseur. Si la valeur de la capacité mesurée Cm est supérieure à la valeur seuil Cth, alors des moyens de génération 70 déclenchent un message d'alerte, par exemple visuel 35 ou sonore (à destination de l'utilisateur/conducteur du véhicule) signifiant la rupture d'isolement électrique du câble haute tension 10a c'est-à-dire indirectement la rupture d'isolement électrique de la batterie haute tension 10 du véhicule.

La capacité additionnelle Ca est constituée de deux électrodes : - une première électrode, par exemple une électrode 40a plane (cf. figure 2a) en matériau conducteur, située à une distance e du câble haute tension 10a, et positionnée en regard de celui-ci, par exemple une feuille de cuivre de quelques centimètres carrés de surface S, et - une deuxième électrode constituée par ledit câble 10a en lui-même. Cette électrode plane 40a, n'est pas connectée au câble haute tension 10a (ou 10b), et est reliée électriquement aux moyens de mesure 30 de la capacité mesurée Cm, entre ladite électrode 40a le châssis C.

Dans le cas d'une électrode 40a plane, constituée d'une feuille de cuivre située à une distance e = 1 mm du câble, la surface S de la feuille de cuivre est égale à : Ca x e S= E, XEr avec : 1 Co : la constante diélectrique du vide égale à 36X n x 109 ' Er : la constante diélectrique de l'isolant entourant le câble 10a, par exemple égale à 3 pour un matériau plastique, Ca : capacité additionnelle. Pour une valeur maximale de la capacité parasite Cpmax égale à 1 pF, si l'on souhaite une capacité additionnelle Ca égale à 10 pF (dans le cas où Ca = 10 x Cpmax), 20 alors la surface S doit être égale à 4 cm2. Une feuille de cuivre de 4 cm2 suffit donc à créer une capacité additionnelle Ca de l'ordre de 10 pF. L'électrode peut aussi prendre la forme d'une électrode cylindrique 40b, en forme de bague en cuivre entourant partiellement ou totalement l'enveloppe isolante du 25 câble haute tension 10a (cf. figure 2b). Dans ce cas, la longueur I de l'électrode cylindrique 40b est donnée par la formule : 1 Ca x 1nR1f2 = 2XTEXE0XEr avec : 30 R1 : Rayon du câble haute tension, R2 : Rayon interne de l'électrode cylindrique 40b, 1 Co : la constante diélectrique du vide égale à 36X n x 109 ' Er : la constante diélectrique de l'isolant entourant le câble 10a, par exemple égale à 3 pour un matériau plastique, n = 3,14 Ca : capacité additionnelle. Par exemple, si : R1 = 0,015 m R2 = 0,016 m On définit d = R2 - R1 = 0,001 m Si l'on souhaite obtenir une capacité additionnelle Ca = 10 pF alors la longueur de l'électrode cylindrique est égale à : I = 0,010 m Il est important de positionner l'électrode 40a plane, ou l'électrode cylindrique 40b à une certaine distance (e, d) du câble haute tension 10a afin d'isoler celle-ci de décharges potentielles provenant du câble haute tension 10a, pouvant se produire lors de surtensions dans ledit câble. Ces décharges pourraient endommager l'électrode 40a, 40b. Par exemple, la distance e entre l'électrode 40a plane et l'enveloppe isolante du câble haute tension 10a ou entre le rayon interne R2 de l'électrode cylindrique 40b et le rayon R1 du câble haute tension 10a, soit d = R2 - R1, est préférentiellement de l'ordre de 1 mm. Comme signalé précédemment, la valeur de la capacité parasite Cp peut varier d'un véhicule à l'autre. Ceci peut engendrer des cas de non détection de rupture 20 d'isolement sur certains véhicules ayant une capacité parasite Cp inférieure à la valeur maximum de la capacité parasite Cpmax établie. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un deuxième mode de réalisation du dispositif de détection D' en continu représenté à la figure 3. Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif de détection D' en continu 25 comprend en outre une électrode de référence 41a, 41b, située à une distance e', d' (cf. figures 4a, 4b) du câble haute tension 10a et reliée électriquement au châssis C du véhicule. Cette électrode de référence, peut comme l'électrode 40a, 40b, être une électrode de référence plane 41a (positionnée en regard du câble haute tension), ou une électrode de référence cylindrique 41b (entourant le câble haute tension). Cette électrode 30 de référence (41a, 41b) crée une capacité de référence Cref entre le câble haute tension 10a, et le châssis C. L'électrode de référence plane 41a, est située à une distance e' de l'enveloppe du câble haute tension 10a. Préférentiellement e' = 1 mm. L'électrode cylindrique 41b a un rayon interne R2', tel que la distance d' entre 35 le rayon interne R2' de ladite électrode et le rayon R1 du câble haute tension 10a, soit d' = R2' - R1 est préférentiellement de l'ordre de 1 mm. De même, la surface S' de l'électrode de référence plane 41a est donnée par : S' = Cref x e' E0 X Er avec : Co : la constante diélectrique du vide égale à 36 x x 109 Er : la constante diélectrique de l'isolant entourant le câble 10a, par exemple 5 égale à 3 pour un matériau plastique, e' : distance entre l'électrode plane 41a et l'enveloppe isolante du câble haute tension 10a, Cref : capacité de référence (pF). Dans le cas d'une électrode de référence cylindrique 41b, la longueur l' de 10 ladite électrode 41b est donnée par : Cref x ln-R2' = R1 2XTEXE0XEr R1 : Rayon du câble haute tension, R2' : Rayon interne de l'électrode cylindrique 41b, Co : la constante diélectrique du vide égale à 36X x 109 15 Er : la constante diélectrique de l'isolant entourant le câble 10a, par exemple égale à 3 pour un matériau plastique, Cref : capacité de référence, n = 3,14. Dans ce deuxième mode de réalisation, la capacité parasite Cp et la capacité 20 de référence Cref, toutes deux reliées au câble et à la masse, sont montées en parallèle. Par conséquent, une capacité équivalente Ceq, est définie par : Ceq = Cref + Cp En choississant judicieusement la capacité de référence Cref de valeur nettement supérieure à la capacité parasite Cp, par exemple au moins dix fois supérieure 25 à la capacité parasite Cp, alors la valeur de la capacité parasite Cp peut être négligée devant la valeur de la capacité de référence Cref et : Ceq = Cref Et par conséquent, la capacité mesurée Cm' est égale à : Cm' = Ca x Ceq Ca + Ceq 30 et la valeur de la capacité mesurée Cm' devient : Cm' = Ca x Cref Ca + Cref La valeur de la capacité de référence Cref est choisie judicieusement nettement inférieure à la valeur de la capacité additionnelle Ca, par exemple au moins deux fois inférieure. Dans ce deuxième mode de réalisation de l'invention, on a donc, de manière préférentielle : Ca » Cref » Cp Par exemple, Cp = 1 pF, Cref = 10 pF et Ca = 50 pF. La capacité de référence Cref est au moins 10 fois supérieure à la capacité parasite Cp, et la capacité additionnelle Ca est au moins 2 fois supérieure à la capacité de référence Cref.

Ainsi, lorsqu'il n'y pas de rupture d'isolement électrique du câble haute tension 10a, alors : Crd = Ceq = Cref Par conséquent, la valeur seuil de la capacité Cth' est égale à la valeur de la capacité de référence Cref.

On définit la valeur seuil de la capacité : Cth' = A x Cref avec - A : coefficient de sûreté, et la valeur de A comprise, par exemple, entre 1 et 2. Si la valeur de la capacité mesurée Cm' est supérieure à la valeur seuil Cth', 20 soit Cm' > Cth', alors il y a rupture d'isolement électrique du câble haute tension 10a. L'invention se rapporte également à un procédé de détection en continu de rupture d'isolement électrique entre un câble haute tension 10a et la masse électrique, dans notre exemple, le châssis C du véhicule, comprenant les étapes suivantes : - Etape a : mémorisation dans les moyens de comparaison 50 d'une 25 valeur seuil Cth, Cth' de la capacité mesurée Cm, Cm', - Etape b : mesure de la capacité mesurée Cm, Cm' par les moyens de mesure 30, - Etape c : comparaison par les moyens de comparaison 50 entre la valeur de la capacité mesurée Cm, Cm' et la valeur seuil Cth, Cth', 30 - Etape d : si la valeur de la capacité mesurée Cm, Cm' est supérieure à la valeur seuil Cth, Cth' déclenchement par les moyens de génération 70 d'un message d'alerte, sinon, - Etape e : si la valeur de la capacité mesurée Cm, Cm' est inférieure à 35 la valeur seuil Cth, Cth' alors répétition des étapes b, c, d.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le procédé de détection comprend en outre une phase préalable de détermination d'une capacité parasite maximum Cpmax, et lors de l'étape a, Cth = Cpmax. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, une électrode de 5 référence 41a, 41b est située à une distance (e', d') du câble haute tension 10a et est reliée à la masse électrique, créant une capacité de référence Cref dont la valeur est fixe et connue, et, lors de l'étape a : Cth' = A x Cref avec : 10 A : coefficient de sûreté, et la valeur de A comprise, par exemple, entre 1 et 2. L'invention permet donc de détecter de façon judicieuse la rupture d'isolement électrique d'un câble haute tension relié à un générateur haute tension continue de manière non intrusive en utilisant la mesure continue de la capacité parasite existante entre ledit câble et la masse électrique.

15 Bien sûr, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits et peut être réalisée par tout moyen équivalent. Par exemple la capacité additionnelle et/ou la capacité de référence peuvent être réalisées à l'aide de condensateurs ou par tout autre moyen connu de l'homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de détection (D) en continu de rupture d'isolement électrique entre un câble haute tension (10a, 10b) et une masse électrique (C), le câble haute tension (10a, 10b) étant connecté d'un côté à un générateur de courant continu à haute tension (10) et de l'autre côté à un dispositif d'utilisation (20) de ladite haute tension, et générant une capacité parasite (Cp) avec la masse électrique (C), le dit dispositif de détection (D) étant caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une électrode (40a, 40b) située, à une distance (e, d) du câble haute tension (10a, 10b), formant une capacité additionnelle (Ca) avec ledit câble haute tension (10a, 10b), - des moyens de mesure (30) d'une capacité mesurée (Cm), entre ladite électrode (40a, 40b) et la masse électrique (C)' - des moyens de comparaison (50) entre la valeur de la capacité mesurée (Cm) et une valeur seuil (Cth) pré-mémorisée, - des moyens de génération (70) d'un message d'alerte si la valeur de la capacité mesurée (Cm) est supérieure à la valeur seuil (Cth), signifiant la rupture d'isolement électrique dudit câble haute tension (10a, 10b), - la valeur de la capacité mesurée (Cm) étant égale à : Cm = Ca x Cp Ca + Cp avec : Cm : capacité mesurée Ca : capacité additionnelle Cp : capacité parasite
2. Dispositif de détection (D') selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une électrode de référence (41a, 41b) située à une distance (e', d') du câble haute tension (10a, 10b), formant une capacité de référence (Cref) avec ledit câble haute tension (10a, 10b) et connectée à la masse électrique (C), - la valeur de la capacité mesurée (Cm') étant égale à : Cm' = Ca x Ceq Ca + Ceqavec : Cm' : capacité mesurée Ceq: capacité équivalente égale à : Ceq = Cref + Cp Cref : capacité de référence Ca : capacité additionnelle.
3. Dispositif de détection (D, D') selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la capacité additionnelle (Ca) est au moins dix fois supérieure à la capacité parasite (Cp).
4. Dispositif de détection (D') selon la revendication 2, caractérisé en ce que la capacité de référence (Cref) est au moins dix fois supérieure à la capacité parasite (Cp), et la capacité additionnelle (Ca) est au moins deux fois supérieure à la capacité de référence (Cref).
5. Dispositif de détection (D, D') selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce l'électrode (40a, 40b) consiste en une électrode (40a) plane située en regard du câble haute tension (10a, 10b) ou une électrode cylindrique (40b) en matériau conducteur entourant le câble haute tension (10a, 10b).
6. Dispositif de détection (D') selon les revendications 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que l'électrode de référence (41a, 41b) consiste en une électrode plane (41a) située en 20 regard du câble haute tension (10a, 10b) ou en une électrode cylindrique (41b) en matériau conducteur entourant le câble haute tension (10a, 10b).
7. Procédé de détection en continu de rupture d'isolement électrique entre un câble haute tension (10a, 10b) et une masse électrique (C) utilisant le dispositif de détection (D, D') selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en 25 ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Etape a : mémorisation par les moyens de comparaison (50) d'une valeur seuil (Cth, Cth') de la capacité mesurée (Cm, Cm'), - Etape b : mesure par les moyens de mesure (30) de la capacité mesurée (Cm, Cm') et 30 - Etape c : Comparaison par les moyens de comparaison (50) entre la valeur de la capacité mesurée (Cm, Cm') et la valeur seuil (Cth, Cth') pré-mémorisée,- Etape d : si la valeur de la capacité mesurée (Cm, Cm') est supérieure à la valeur seuil (Cth, Cth') alors génération d'un message d'alerte par les moyens de génération (70), Sinon, - Etape e : si la valeur de la capacité mesurée (Cm, Cm') est inférieure à la valeur seuil (Cth, Cth') alors répétition des étapes b, c, d.
8. Procédé de détection en continu selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une phase préalable de détermination d'une valeur maximum de la capacité parasite (Cpmax) et en ce que lors de l'étape a, la valeur 10 seuil (Cth) est égale à la valeur maximum de la capacité parasite (Cpmax).
9. Procédé de détection en continu utilisant le dispositif de détection (D') selon les revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la valeur seuil (Cth') est égale à : Cth' = A x Cref Avec : 15 Cth' : valeur seuil Cref : la valeur de la capacité de référence et A : coefficient de sureté
10. Véhicule automobile comprenant le dispositif de détection en continu (D, D') selon l'une quelconque des revendications là 6.