Études et caractérisations de l’arc électrique de déconnexion entre contacts de connecteurs automobiles de puissance : études de solutions pour en limiter les effets

Studies and characterizations of the electrical arc of disconnection between contacts of automotive power connectors : studies of solutions to limit its effects

• Auteur / Autrice : Maxime Porte
• Direction : Noureddine Ben Jemaa, Maryline Guilloux-Viry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automobiles -- Équipement électrique

Connecteurs électriques

Arc électrique

Résumé

La multiplication des équipements électriques embarqués à bord du véhicule requiert de plus en plus de puissance électrique. Parce que des problèmes liés aux composants (fusibles, connecteurs) persistent, la conception d’architecture 42VDC est aujourd’hui à l’état de veille. Cette étude aborde les phénomènes pouvant compromettre la fiabilité de la connectique tels que le phénomène d’endommagement par arc électrique, l’échauffement sous conduction et l’usure sous vibration. Il apparaît à travers les caractérisations des arcs sur domaine de puissance atteignant 1. 4kW (inductif), que les énergies des arcs 14V pouvaient être comparables aux énergies des arcs 42V. Deux concepts de connecteurs résistants à l’arc sont mis en œuvre: le connecteur muni d’un dispositif de soufflage magnétique et le connecteur muni de terminaux avec couche résistive. Pour ces deux solutions, un dimensionnement des paramètres constitutifs est mené ainsi qu’une étude sur les limites en tension et en courant.

The multiplication of the electrical functions aboard vehicles requires increasing electrical power. Due to persisting problems of the electronic and devices (fuses, connectors, relays), the conception of a 42VDC architecture is in stand by. This manuscript reports the phenomena on connector reliability as the electrical arc during a disconnection under voltage, overheating during current conduction and wear during vibration. It appears through the characterisations of arcs on the electrical power domain reaching 1. 4kW (14V, 100A, inductive), that the 14VDC arcs could be as damaging as the 42VDC arcs. Two concepts of “arc resistant” connectors are implemented: the connector provided with a magnetic blowing device and the connector provided with a resistive film. For theses concepts, the rating of the constitutive parameters, the study on the validity and voltage and current limits are carried out.