EP4789033A1 - Méthode de diagnostic d'un dispositif de chargeur embarqué - Google Patents

Méthode de diagnostic d'un dispositif de chargeur embarqué

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EP4789033A1
EP4789033A1 EP24790840.3A EP24790840A EP4789033A1 EP 4789033 A1 EP4789033 A1 EP 4789033A1 EP 24790840 A EP24790840 A EP 24790840A EP 4789033 A1 EP4789033 A1 EP 4789033A1
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EP
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measurement
switches
intended
midpoint
short
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EP24790840.3A
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Larbi Bendani
Jean-Noel Fiorina
Sofiane SOFIANE
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Valeo eAutomotive Germany GmbH
Original Assignee
Valeo eAutomotive Germany GmbH
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Abstract

Méthode mise en œuvre par ordinateur permettant de déterminer au moins deux états de court-circuit au sein d'un dispositif de chargeur embarqué (1) pour véhicule destiné à être connecté à une tension alternative et comprenant une résistance de mesure (17), la détermination des états de court-circuit se faisant à partir de la comparaison d'une mesure de référence d'une grandeur électrique et d'au moins une mesure de cette même grandeur par état de court-circuit à déterminer, La méthode étant caractérisée en ce que toutes les mesures de la grandeur électrique sont associées à la résistance de mesure (17).

Description

Description
Titre de l’invention : Méthode de diagnostic d’un dispositif de chargeur embarqué
La présente demande se réfère à une méthode de diagnostic d’un dispositif de chargeur embarqué pour véhicule. Un tel chargeur permet l’alimentation électrique d’une unité de stockage d’énergie électrique d’un véhicule. L’unité de stockage d’énergie électrique est par exemple une batterie, pouvant présenter une tension nominale supérieure à 60V, par exemple supérieure à 300V, à 400V, à 800V voire à 1000V.
Un tel composant comporte dans un exemple connu : un onduleur/redresseur recevant en entrée une tension alternative d’une borne de charge et fournissant en sortie une tension continue, et un convertisseur DC/DC disposé en aval de l ’onduleur/redresseur et connecté à l’unité de stockage d’énergie électrique.
Un tel onduleur/redresseur et un tel convertisseur DC/DC mettent en œuvre une pluralité d’interrupteurs électroniques pilotables tels que des transistors MOSFET ou des IGBT. Une défaillance dans l’un de ces interrupteurs peut conduire à l’existence d’un court-circuit aux bornes de cet interrupteur électronique pilotable. Il existe un risque de faire disjoncter une borne de charge connectée au dispositif de chargeur embarqué suite à un tel défaut. Par ailleurs, si le dispositif de chargeur embarqué n’est pas mis en état hors-service, il existe un risque que lors de la prochaine connexion du dispositif de chargeur embarqué à une autre borne de charge, cette autre borne disjoncte elle aussi. Pour éviter un tel risque, il est connu de disposer des fusibles entre l’onduleur/redresseur et le connecteur permettant la connexion du dispositif de chargeur embarqué à la borne de charge. L’emploi de fusibles génère un surcoût et peut générer un encombrement additionnel. Par ailleurs, l’emploi de fusibles génère des pertes et un échauffement.
Il existe un besoin pour améliorer encore de tels composants en remédiant à tout ou partie des inconvénients ci-dessus.
L’invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’une méthode mise en œuvre par ordinateur de détermination d’au moins deux états de court-circuit au sein d’un dispositif de chargeur embarqué de véhicule, ledit dispositif comprenant une résistance de mesure, la détermination des états de court-circuit se faisant à partir de la comparaison d’une mesure de référence d’une grandeur électrique et d’au moins une mesure de cette même grandeur électrique par état de court-circuit à déterminer, la méthode étant caractérisée en ce que toutes les mesures de cette même grandeur électrique sont associées à la résistance de mesure. Cette méthode permet de déterminer des états de court-circuit dans le dispositif de chargeur embarqué avant la connexion dudit dispositif à la borne de charge, pouvant permettre de s’affranchir entièrement de la présence de fusibles dans ledit dispositif.
Cette méthode a aussi pour avantage de pouvoir réaliser les différentes détermination d’état de court-circuit pour de nombreux éléments du dispositif de chargeur embarqué grâce à la simple présence de cette unique résistance de mesure. Cette solution est donc avantageuse car elle nécessite un nombre réduit de composants afin de déterminer les états de court-circuit.
La résistance de mesure peut être placée dans une branche du dispositif de chargeur embarqué entre deux nœuds électriques, cette branche ne comprenant pas d’interrupteurs et au moins un des deux nœuds n’étant pas la masse.
Le dispositif de chargeur embarqué peut comprendre :
Un connecteur apte à être branché à un réseau électrique apte à fournir une tension alternative,
Un interrupteur pilotable disposé en parallèle de la résistance de mesure,
Un onduleur/redresseur, comprenant trois bras de commutation montés en parallèle, chaque bras de commutation comprenant deux interrupteurs disposés de part et d’autre d’un point milieu, ce point milieu étant destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative,
Un quatrième bras de commutation monté en parallèle des bras de commutation de l’ onduleur/redresseur, ce quatrième bras de commutation comprenant deux interrupteurs disposés de part et d’autre d’un quatrième point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative,
Une branche montée en parallèle desdits bras de commutation, comprenant deux condensateurs disposés de part et d’autre d’un cinquième point milieu, et
Un interrupteur supplémentaire monté en série entre le quatrième et le cinquième point milieu, la branche et les bras de commutation étant montés entre deux bornes à potentiel continu, la méthode déterminant alors au moins deux états de court-circuit parmi les suivants :
Un état de court-circuit de l’interrupteur pilotable disposé en parallèle de la résistance de mesure,
Un état de court-circuit d’un des interrupteurs d’un bras de commutation de l’ondu- leur/redresseur,
Un état de court-circuit entre une phase de la tension alternative et le neutre de la tension alternative, Un état de court-circuit entre deux des trois phases de la tension alternative, et Un état de court-circuit de l’interrupteur supplémentaire, la méthode comprenant alors les étapes suivantes :
La mesure d’une grandeur électrique associée à la résistance de mesure, La détermination sur la base de cette mesure, notamment en comparant cette mesure à une valeur de référence, si l’état de court-circuit existe ou non.
Le dispositif de chargeur embarqué peut comprendre au moins deux bras de commutation montés entre les deux bornes à potentiel continu, chaque bras de commutation comprenant deux interrupteurs pilotables disposés de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur d’un convertisseur de tension DC/DC, la méthode déterminant alors un état de court-circuit d’un des interrupteurs d’un desdits bras de commutation et/ou un état de court-circuit entre deux desdits bras de commutation.
La détermination des états de court-circuit par la méthode peut être effectuée alors qu’une tension, non obtenue par le connecteur et par exemple issue du réseau de bord du véhicule, est appliquée aux bornes des bras de commutation.
Le dispositif de chargeur embarqué peut comprendre un interrupteur pilotable disposé en parallèle de la résistance de mesure, la méthode comprend alors :
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une première mesure de référence ;
- le pilotage dudit interrupteur, piloté pour être en position ouverte ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un premier état de court-circuit dudit interrupteur à partir de la détection d’une absence de différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
La fermeture de l’interrupteur en parallèle de la résistance de mesure permet de limiter l’impact de la présence de ladite résistance lors du fonctionnement normal du dispositif de chargeur embarqué. La présence de cet interrupteur nécessite alors une première succession d’étapes afin de déterminer s’il est en état de court-circuit avant de réaliser les autres étapes de la méthode.
Une étape de temporisation peut être effectuée après l’étape de détermination d’un premier état de court-circuit de l’interrupteur disposé en parallèle de la résistance de mesure, cette temporisation pouvant être égale à 600ms.
Le dispositif de chargeur embarqué peut comprendre un bras de commutation comprenant deux interrupteurs pilotables de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté au neutre d’une tension alternative, le premier et le second interrupteur étant destinés à être connectés à un premier et à un second potentiel continu respectivement, la méthode comprenant alors :
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage des deux interrupteurs dudit bras, l’un étant piloté pour être en position ouverte, l’autre pour être en position fermée ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit de l’interrupteur piloté pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence ;
- le pilotage des deux interrupteurs, l’interrupteur précédemment en position ouverte étant piloté pour être en position fermée et inversement ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit de l’interrupteur piloté pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
Le dispositif peut comprendre un interrupteur pilotable supplémentaire disposé entre le point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, et le point milieu d’une branche comprenant deux condensateurs disposés de part et d’autre de ce point milieu, le premier et le second condensateur étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement. Les étapes de pilotage des interrupteurs de la branche comprenant le point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative peuvent alors comprendre le pilotage dudit interrupteur supplémentaire pour être en position ouverte. Les étapes de détermination d’un état de court-circuit des interrupteurs dudit bras de commutation permettent alors de déterminer un état de court-circuit de l’interrupteur supplémentaire.
Cet interrupteur supplémentaire peut correspondre à un relais de pré-charge, permettant de charger les condensateurs de la branche décrite précédemment.
Le dispositif peut comprendre un bras de commutation, comprenant deux interrupteurs pilotables disposés de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté à une phase d’une tension alternative, le premier et le second interrupteur étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, la méthode comprend alors :
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une mesure de référence
- le pilotage des deux interrupteurs dudit bras, l’un étant piloté pour être en position ouverte, l’autre pour être en position fermée ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit de l’interrupteur piloté pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence ;
- le pilotage des deux interrupteurs, l’interrupteur précédemment en position ouverte étant piloté pour être en position fermée et inversement ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit de l’interrupteur piloté pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
Le dispositif peut comprendre au moins deux bras de commutation, comprenant chacun deux interrupteurs pilotables disposés de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, le premier et le second interrupteur de chaque bras étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement. Les étapes de pilotage des interrupteurs du bras de commutation comprenant un point milieu étant destiné à être connecté à une phase de la tension alternative telles que décrites précédemment peuvent être alors réalisées simultanément pour tous lesdits bras de commutation. En conséquence, les étapes de détermination d’un état de court-circuit de l’interrupteur du bras de commutation comprenant un point milieu étant destiné à être connecté à une phase de la tension alternative piloté pour être en position ouverte telles que décrites précédemment permettent de déterminer un état de court-circuit pour tous lesdits bras de commutation.
En variante, les étapes de pilotage des interrupteurs d’un bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à une phase de la tension alternative, de mesure, et de détermination d’un état de court-circuit d’un interrupteur piloté pour être en position ouverte dudit bras de commutation telles que décrites précédemment sont répétées successivement pour chaque bras de commutation comprenant un point milieu étant destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative.
Le dispositif peut comprendre au moins un bras de commutation comprenant deux interrupteurs pilotables disposés de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté à une phase respective d’une tension alternative, le premier et le second interrupteur étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, et un bras de commutation, comprenant deux interrupteurs pilotables disposés de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, le premier interrupteur et le second interrupteur étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, la méthode comprend alors :
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage des deux interrupteurs du au moins un bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, l’interrupteur destiné à être connecté au premier potentiel continu étant piloté pour être en position fermée, l’interrupteur destiné à être connecté au second potentiel continu étant piloté pour être en position ouverte ;
- le pilotage des deux interrupteurs du bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, l’interrupteur destiné à être connecté au premier potentiel continu étant piloté pour être en position ouverte, celui destiné à être connecté au second potentiel continu étant piloté pour être en position fermée ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit entre le au moins un bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative et le bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
Le dispositif peut comprendre au moins deux bras de commutation, comprenant chacun deux interrupteurs disposés de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté à une phase respective d’une tension alternative, le premier interrupteur et le second interrupteur étant destinés à être connecté au premier et au second potentiel continu respectivement, la méthode comprend alors :
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage des interrupteurs de deux desdits bras de commutation, l’interrupteur destiné à être connecté au premier potentiel continu du premier bras étant piloté pour être en position fermée, l’interrupteur destiné à être connecté au second potentiel continu du second bras étant piloté pour être en position fermée, les autres interrupteurs desdits bras étant pilotés pour être en position ouverte ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit entre les deux bras de commutation à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence. Les étapes de pilotage des interrupteurs de deux des bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, de mesure et de détermination d’un état de court-circuit entre les deux bras de commutation telles que décrites précédemment peuvent être réalisées successivement pour chaque couple de bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative.
L’ordre des étapes de détermination d’état de court-circuit, commençant par l’interrupteur en parallèle de la résistance de mesure, puis par le bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, puis par le au moins un bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative correspond à un mode de réalisation avantageux de la présente méthode, permettant de parcourir les interrupteurs progressivement de la résistance de mesure vers la source de tension alternative et de s’assurer que le dispositif est apte à être connecté à la source de tension alternative.
Le dispositif peut comprendre au moins deux bras de commutation, comprenant chacun deux interrupteurs pilotables de part et d’autres d’un point milieu destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur d’un convertisseur de tension DC/DC, le premier et le second interrupteur de chaque bras étant destinés à être connectés à un premier et à un second potentiel continu respectivement, la méthode comprend alors :
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage des interrupteurs desdits bras de commutation, les interrupteurs destinés à être connectés au premier potentiel continu étant pilotés pour être en position fermée, les interrupteurs destinés à être connectés au second potentiel continu étant pilotés pour être en position ouverte ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit des interrupteurs pilotés pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence ;
- le pilotage des interrupteurs desdits bras de commutation, les interrupteurs précédemment en position ouverte étant pilotés pour être en position fermée, et inversement ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit des interrupteurs pilotés pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence. De la même manière, la méthode peut comprendre :
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage des interrupteurs de deux des bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur d’un convertisseur de tension DC/DC, l’interrupteur destiné à être connecté au premier potentiel continu du premier bras étant piloté pour être en position fermée, l’interrupteur destiné à être connecté au second potentiel continu du second bras étant piloté pour être en position fermée, les autres interrupteurs étant pilotés pour être en position ouverte ;
- la mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination d’un état de court-circuit entre lesdits deux bras de commutation à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
Les étapes de pilotage des interrupteurs de deux des bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur d’un convertisseur de tension DC/DC, de mesure et de détermination d’un état de court-circuit entre lesdits deux bras de commutation telles que décrites précédemment peuvent être réalisées successivement pour chaque couple de bras de commutation comprenant un point milieu destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur d’un convertisseur de tension DC/DC.
Optionnellement, les étapes de mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure afin d’établir une mesure de référence peuvent être omises au-delà de la première étape de mesure de la grandeur électrique afin d’établir une mesure de référence. Dans ce cas, chaque étape de détermination d’un état de court-circuit réalise une comparaison entre la première mesure de référence et la mesure réalisée précédemment à cette dite étape de détermination d’un état de court-circuit.
La méthode peut comprendre une étape finale si aucun état de court-circuit n’a été déterminé dans une de ses étapes de détermination d’un état de court-circuit, la méthode retournant un signal autorisant la connexion du dispositif de chargeur embarqué à la source de courant alternative.
Dans tout ce qui précède, la méthode peut retourner un signal interdisant la connexion du dispositif de chargeur embarqué à une source de tension alternative si un état de court-circuit est déterminé lors d’une étape de ladite méthode.
Dans tout ce qui précède, une étape de temporisation peut être effectuée entre les étapes de pilotage des interrupteurs et les étapes de mesure, cette temporisation pouvant être de 1ms. Dans tout ce qui précède, la grandeur électrique peut être la tension aux bornes de la résistance de mesure.
En variante, la grandeur électrique peut être le courant traversant la résistance de mesure. L’invention a aussi pour objet selon l’un de ses aspects, un dispositif de chargeur embarqué pour véhicule comprenant :
- un connecteur destiné à être branché à un réseau électrique fournissant une tension alternative triphasée,
- un onduleur/redresseur, comprenant trois bras de commutation montés en parallèle, chaque bras de commutation comprenant deux interrupteurs disposés de part et d’autre d’un point milieu, ce point milieu étant destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative,
- un quatrième bras de commutation monté en parallèle des bras de commutation de l’ondu- leur/redresseur, ce quatrième bras de commutation comprenant deux interrupteurs disposés de part et d’autre d’un quatrième point milieu destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, et
- une branche montée en parallèle desdits bras de commutation, comprenant deux condensateurs disposés de part et d’autre d’un cinquième point milieu, la branche et les bras de commutation étant montés entre deux bornes à potentiel continu,
- un interrupteur monté en série entre le quatrième et le cinquième point milieu,
- un convertisseur de tension DC/DC monté en cascade avec le quatrième bras de commutation et la branche comprenant les deux condensateurs, comprenant au moins deux bras de commutation, chacun possédant deux interrupteurs disposés de part et d’autre d’un point milieu destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur dudit convertisseur,
- une résistance de mesure, montée en parallèle avec un interrupteur ; et
- une unité de contrôle dudit chargeur embarqué de véhicule, comprenant les moyens de mettre en œuvre la méthode de détermination d’au moins deux états de court-circuit telle que décrite précédemment.
La résistance de mesure peut être montée en série avec le condensateur disposé entre le cinquième point milieu et l’une des bornes à potentiel continu, ladite borne à potentiel continu étant la masse.
Cette position de la résistance de mesure permet que celle-ci soit associée à un potentiel électrique fixe, à savoir la masse.
Dans ce cas, l’interrupteur monté en parallèle de la résistance de mesure peut former un interrupteur de pré-charge, tel qu’un relais de pré-charge. La résistance de mesure peut permettre de limiter le courant d’appel dans les condensateurs de la branche montée en parallèle des bras de commutation. Lors de la connexion du composant électronique au réseau électrique, cet interrupteur peut être ouvert afin de limiter ce courant d’appel. Une fois la tension aux bornes des bras de commutation, et donc de ladite branche, comprise dans une plage de valeurs prédéfinie, par exemple entre 680V et 820V, cet interrupteur peut être maintenu fermé, de manière à court-circuiter la résistance de mesure.
En variante, la résistance de mesure peut être montée en série avec le condensateur disposé entre le cinquième point milieu et l’une des bornes à potentiel continu n’étant pas la masse.
En variante, la résistance de mesure peut être montée au niveau de l’une des bornes à potentiel continu n’étant pas la masse, entre le condensateur disposé d’un côté du cinquième point milieu, et l’interrupteur disposé d’un côté du quatrième point milieu.
Dans tout ce qui précède, la résistance de mesure peut être une résistance simple, c’est-à- dire une impédance dont la valeur de résistance reste constante. En variante, cette résistance de mesure peut être une thermistance. Il s’agit par exemple d’une thermistance à coefficient de température positif, encore appelée « PTC » en anglais. L’invention n’est pas limitée à une résistance, l’emploi d’une inductance étant envisageable.
La détermination du ou des états de court-circuit précités peut se faire alors qu’une tension, non obtenue par le connecteur, est appliquée aux bornes des bras de commutation. Cette tension est par exemple obtenue à partir de l’alimentation de l’unité de contrôle et peut avoir une valeur comprise entre 12V et 24V, par exemple égale à 18V ou 20V.
L’invention a aussi pour objet selon l’un de ses aspects un produit programme d’ordinateur, comprenant des instructions qui conduisent l’unité de contrôle du dispositif de chargeur embarqué tel que décrit précédemment d’effectuer les étapes de la méthode de détermination d’au moins deux états de court-circuit telle que décrite.
L’invention a aussi pour objet selon l’un de ses aspects un support lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur tel que décrit précédemment.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’exemples non limitatifs de mise en œuvre de celle-ci :
- [Fig. 1] représente de façon schématique le circuit électrique d’un dispositif de chargeur embarqué 1 pour la charge d’une unité de stockage d’énergie électrique.
- [Fig. 2] est un diagramme représentant les différents défauts dont l’existence peut être détectées dans le composant de la figure 1, et
- [Fig.3] représentant les étapes effectuées lors de la détection de l’existence des défauts de la figure 2 selon un mode de réalisation de l’invention.
On a représenté sur la figure 1 un exemple de circuit électrique 2 d’un dispositif de chargeur embarqué 1 pour la charge d’une unité de stockage d’énergie électrique, encore appelé « chargeur ». L’unité de stockage d’énergie électrique est ici une batterie utilisée pour l’alimentation électrique d’une machine électrique de propulsion de véhicule. Cette batterie présente par exemple une tension nominale supérieure à 60V, notamment à 300V, notamment à 400V, notamment à 800V, voire à 1000V.
Le réseau électrique est par exemple un réseau triphasé véhiculant une tension à une première fréquence qui est de 50Hz ou 60Hz et dont la valeur efficace est de 230V ou 240V. Le réseau électrique est connecté au circuit électrique 2 par l’intermédiaire d’un connecteur 3 représenté sur la figure 1 de manière schématique.
Le circuit électrique 2 comprend, dans cet exemple :
- un onduleur/redresseur 6, comprenant trois bras de commutation 7 montés en parallèle, chaque bras de commutation 7 comprenant deux interrupteurs 8 disposés de part et d’autre d’un point milieu 9 destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative,
- un quatrième bras de commutation 10 monté en parallèle des bras de commutation 7, ce quatrième bras de commutation 10 comprenant deux interrupteurs 11 disposés de part et d’autre d’un quatrième point milieu 12 destiné à être connecté au neutre du réseau électrique, et
- une branche 13 montée en parallèle desdits bras de commutation 7 et 10, comprenant deux condensateurs 14 disposés de part et d’autre d’un cinquième point milieu 15, et une résistance de mesure 17, montée en série avec l’un des condensateurs 14. La résistance de mesure 17 est ici une thermistance à coefficient de température positif, encore appelée « PTC » en anglais.
Tous les interrupteurs 8 sont ici des transistors MOSFET et les interrupteurs 11 sont des transistors IGBT
On constate que la branche 13 et les bras de commutation 7 et 10 sont montés entre deux bornes à potentiel continu. On constate également dans l’exemple considéré :
- que la résistance de mesure 17 est montée en série entre la masse et le condensateur 14 disposé entre le cinquième point milieu 15 et la masse, et
- qu’un premier interrupteur 20 est monté en parallèle de cette résistance de mesure 17.
Le quatrième point milieu 12 est également relié au cinquième point milieu 15 par l’intermédiaire d’un deuxième interrupteur 21, qui peut correspondre à un relais de pré-charge des condensateurs disposés de part et d’autre du point milieu 15. Le premier interrupteur 20 et le deuxième interrupteur 21 sont ici des relais électrotechniques, En variante, d’autres exemples sont possibles, par exemple l’emploi de relais statiques à base de coupleurs optiques et/ou de transistors MOSFET et/ou de transistors IGBT.
Toujours dans l’exemple de la figure 1, un autre condensateur 18 est monté en parallèle de la branche 13.
Le circuit électrique 2 comprend encore dans l’exemple de la figure 1 un convertisseur DC/DC 25. Ce convertisseur DC/DC 25 comprend ici de façon connue deux convertisseurs DC/AC 28 et 29. On constate sur la figure 1 que le convertisseur DC/AC 28 est ici réversible, utilisant deux bras de commutation 31 comprenant chacun deux interrupteurs 32, 34 bidirectionnels disposés de part et d’autre de deux points milieux 33, 35, montés entre deux bornes à potentiel continus, l’un étant la masse, et lesdits interrupteurs étant des transistors MOSFET, alors que le convertisseur DC/AC 29 est unidirectionnel, étant ici un redresseur à diodes. Un transformateur d’isolation galvanique 30 est disposé entre ces deux convertisseurs DC/AC 28 et 29. Ce convertisseur DC/DC est par exemple résonant, étant de type LLC ou CLLC, entre autres.
Comme représenté sur la figure 1, un étage de filtrage 35 du courant alternatif peut être prévu, cet étage de filtrage 35 étant ici disposé en série entre le connecteur 3 et l’ondu- leur/redresseur 6. Cet étage de filtrage 35 permet notamment lorsque la tension alternative est polyphasée, un filtrage du courant de mode commun et/ou un filtrage du courant différentiel. Comme représenté, des relais peuvent être présents, pour permettre le basculement d’un mode triphasé vers un mode monophasé, et vice versa
Le cas échéant, et comme représenté sur la figure 1, un autre étage de filtrage 36 du courant continu peut être présent, étant alors disposé en série entre le convertisseur DC/DC 25 et l’unité de stockage d’énergie électrique, comme représenté sur la figure 1.
Le composant 1 est avantageusement dépourvu de fusible.
Le composant 1 comprend une unité de contrôle 40 dont le rôle va être décrit ci-après. Cette unité de contrôle 40 est par exemple réalisée à l’aide de plusieurs modules, comme on peut le voir sur la figure 1. Cette unité de contrôle 40 comprend par exemple des microcontrôleurs et/ou des circuits intégrés comme des ASICs ou des FPGA.
Dans l’exemple de la figure 2, une basse tension est disponible lors d’un état 100 aux bornes des bras de commutation 7 et 10. Cette tension, non obtenue via le connecteur 3, est obtenue à partir de l’alimentation de l’unité de contrôle 40 et a une valeur comprise entre 12V et 24V, par exemple 18V. La tension aux bornes de la résistance de mesure 17 peut être mesurée par l’unité de contrôle plusieurs fois et ces mesures peuvent permettre de détermi- ner : - selon 101 si le premier interrupteur 20 est en état de court-circuit,
- selon 102 si le deuxième interrupteur 21 est en état de court-circuit et si l’un des interrupteurs 11 du quatrième bras de commutation 10 est en court-circuit,
- selon 103 si l’un des interrupteurs 8 d’un des bras de commutation 7 de l’onduleur/redres- seur 6 est en état de court-circuit,
- selon 104 s’il existe un court-circuit entre une phase de la tension alternative et le neutre,
- selon 105 s’il existe un court-circuit entre deux des trois phases de la tension alternative,
- selon 106 si l’un des interrupteurs 32, 34 d’un des bras de commutation 31 du convertisseur de tension DC/DC 25 est en état de court-circuit, et
- selon 107 s’il existe un court-circuit entre les bras de commutation 31 du convertisseur de tension DC/DC 25.
On peut ensuite selon 108 établir un diagnostic sur l’aptitude du composant 1 à être branché au réseau électrique.
Les différentes étapes permettant d’établir ce diagnostic vont maintenant être décrites en référence à la figure 3. Pour réaliser ces étapes, l’unité de contrôle 40 effectue dans l’exemple considéré une séquence de mesures de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 et, elle détermine à l’aide de ces mesures l’existence ou non de plusieurs de ces défauts, une mesure étant associée à la détermination d’un ou plusieurs desdits défauts.
La mesure est par exemple comparée par l’unité de contrôle 40 à une valeur de référence et, selon le résultat de cette comparaison, l’unité de contrôle 40 détermine si le défaut existe ou non.
Dans l’exemple de la figure 3, selon une étape d’initialisation 200, la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est mesurée pour obtenir selon une étape 201 une première valeur de référence, sans application d’une tension externe. Lors de l’étape 202, l’unité de contrôle 40 commande l’ouverture du premier interrupteur 20 disposé en parallèle de la résistance de mesure 17. Lors de l’étape 203, le dispositif de contrôle commande un interrupteur non représenté sur la figure 1 de manière à fournir une tension continue provenant de l’alimentation de l’unité de contrôle 40 aux bornes de la branche 13. Cette tension continue a ici une valeur de 18V. Une temporisation, par exemple d’ims est appliquée selon l’étape 204.
Lors de l’étape 205, on mesure la tension aux bornes de la résistance de mesure 17. Lors de l’étape 206, l’unité de contrôle détermine si la valeur de tension mesurée lors de l’étape 205 est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 201. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 207 que le premier interrupteur 20 est en état de court-circuit et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 208 que le premier interrupteur 20 n’est pas en état de court-circuit. Les étapes 207 et 208 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un état de court-circuit du premier interrupteur 20. Lorsque l’étape 208 est effectuée, l’unité de contrôle peut procéder au test d’un état de court-circuit du deuxième interrupteur 21 selon les étapes 210 à 217.
Lors de l’étape 210, une temporisation, par exemple de 600ms est appliquée. Lors de l’étape 211 une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 212, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de l’interrupteur 11 disposé entre la masse et le quatrième point milieu 12, l’ouverture de l’interrupteur 11 disposé entre la borne au potentiel positif et le quatrième point milieu 12 et l’ouverture de l’interrupteur 21 disposé entre le point milieu 12 du bras de commutation 10 et le point milieu 15. Lors de l’étape 213, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 214, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 215, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension mesurée lors de l’étape 214 est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 211. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 216 que l’interrupteur 11 disposé entre le quatrième point milieu 12 et la borne au potentiel continu positif est en état de court-circuit ou que le deuxième interrupteur 21 est en état de court-circuit et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 217 que le deuxième interrupteur 21 n’est pas en état de court-circuit. Les étapes 216 et 217 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un état de court-circuit du deuxième interrupteur 21. Lorsque l’étape 217 est effectuée, l’unité de contrôle peut procéder au test d’un état de court-circuit de l’interrupteur 11 disposé entre la masse et le quatrième point milieu 12 selon les étapes 220 à 226.
Lors de l’étape 220, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 221, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de l’interrupteur 11 disposé entre la borne au potentiel continu positif et le quatrième point milieu 12 et l’ouverture de l’interrupteur 11 disposé entre la masse et le quatrième point milieu 12. Lors de l’étape 222, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 223, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 224, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension mesurée lors de l’étape 224 est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 221. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 225 que l’interrupteur 11 disposé entre la masse et le quatrième point milieu 12 est en état de court-circuit et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 226 que l’interrupteur 11 disposé entre la masse et le quatrième point milieu 12 n’est pas en état de court-circuit. Les étapes 225 et 226 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un état de court-circuit de l’interrupteur 11 disposé entre la masse et le quatrième point milieu 12. Lorsque l’étape 226 est effectuée, l’unité de contrôle peut procéder au test d’un état de court-circuit des interrupteurs 8 de l’onduleur/redresseur 6 disposé entre un point milieu 9 et l’une des bornes à potentiel continu selon les étapes 230 à 236.
Lors de l’étape 230, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 231, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de tous les interrupteurs 8 disposés entre un point milieu 9 et la masse et l’ouverture de tous les interrupteurs 8 disposés entre un point milieu 9 et le potentiel continu positif. Lors de l’étape 232, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 233, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 234, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension mesurée lors de l’étape 233 est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 230. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 235 que l’un des interrupteurs 8 disposés entre le potentiel continu positif et un point milieu 9 est en état de court-circuit et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 236 qu’aucun des interrupteurs 8 disposés entre le potentiel continu positif et un point milieu 9 n’est en état de court-circuit. Les étapes 235 et 236 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un état de court-circuit d’un des interrupteurs 8 disposés entre un point milieu et le potentiel continu positif. Lorsque l’étape 236 est effectuée, l’unité de contrôle peut procéder au test d’un état de court-circuit des interrupteurs 8 de l’onduleur/redresseur 6 disposés entre un point milieu 9 et l’autre des bornes à potentiel continu, ici la masse, selon les étapes 240 à 245.
Lors de l’étape 240, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 241, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de tous les interrupteurs 8 disposés entre un point milieu 9 et le potentiel continu positif et l’ouverture de tous les interrupteurs 8 disposés entre un point milieu 9 et la masse. Lors de l’étape 242, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 243, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 244, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension qui vient d’être mesurée est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 240. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 245 que l’un des interrupteurs 8 disposés entre la masse et un point milieu 9 est en état de court-circuit et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 246 qu’aucun des interrupteurs 8 disposés entre la masse et un point milieu 9 n’est en état de court-circuit. Les étapes 245 et 246 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un état de court-circuit d’un des interrupteurs 8 disposés entre un point milieu et la masse. Lorsque l’étape 246 est effectuée, l’unité de contrôle 40 peut procéder au test de l’existence d’un court-circuit entre une phase de la tension alternative et le neutre selon les étapes 250 à 256.
Lors de l’étape 250, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 251, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de tous les interrupteurs 8 disposés entre un point milieu 9 et le potentiel continu positif, l’ouverture de tous les interrupteurs 8 disposés entre un point milieu 9 et la masse et l’ouverture de l’interrupteur 11 disposé entre le quatrième point milieu 12 et la masse. Lors de l’étape 252, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 253, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 254, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension qui vient d’être mesurée est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 250. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 255 qu’il existe un court-circuit entre l’une des phases et le neutre et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 256 qu’aucune phase n’est en court-circuit avec le neutre. Les étapes 255 et 256 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un court-circuit entre une phase et le neutre. Lorsque l’étape 255 est effectuée, l’unité de contrôle 40 peut procéder au test de l’existence d’un court-circuit entre deux phases de la tension alternative selon les étapes 260 à 266, 270 à 276 et 280 à 286. Les étapes 260 à 266 se rapportent à l’existence d’un court-circuit entre la première phase et la deuxième phase de la tension alternative, les étapes 270 à 276 se rapportent à l’existence d’un court-circuit entre la première phase et la troisième phase de la tension alternative et les étapes 280 à 286 se rapportent à l’existence d’un court-circuit entre la deuxième phase et la troisième phase de la tension alternative.
Lors de l’étape 260, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 261, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de l’interrupteur 8 du bras de commutation 7 pour la première phase disposé entre le point milieu 9 de ce bras 7 et la borne au potentiel continu positif, et la fermeture de l’interrupteur 8 du bras de commutation 7 pour la deuxième phase disposé entre le point milieu 9 de ce bras 7 et la masse. Tous les autres interrupteurs des autres bras de commutation 7 sont pilotés pour être en, position ouverte. Lors de l’étape 262, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 263, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 264, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension qui vient d’être mesurée est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 260. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 265 qu’il existe un court-circuit entre la première phase et la deuxième phase et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 266 qu’aucun court-circuit n’existe entre ces deux phases. Les étapes 265 et 266 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un court-circuit entre la première phase et la deuxième phase. Lorsque l’étape 266 est effectuée, l’unité de contrôle 40 peut procéder au test de l’existence d’un court-circuit entre la première phase et la troisième phase selon les étapes 270 à 276.
Lors de l’étape 270, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 271, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de l’interrupteur 8 du bras de commutation 7 pour la première phase disposé entre le point milieu 9 de ce bras 7 et la borne au potentiel continu positif, et la fermeture de l’interrupteur 8 du bras de commutation 7 pour la troisième phase disposé entre le point milieu 9 de ce bras 7 et la masse. Tous les autres interrupteurs des autres bras de commutation 7 sont pilotés pour être en, position ouverte. Lors de l’étape 272, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 273, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 274, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension qui vient d’être mesurée est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 270. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 275 qu’il existe un court-circuit entre la première phase et la troisième phase et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 276 qu’aucun court-circuit n’existe entre ces deux phases. Les étapes 275 et 276 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un court-circuit entre la première phase et la troisième phase. Lorsque l’étape 276 est effectuée, l’unité de contrôle 40 peut procéder au test de l’existence d’un court-circuit entre la deuxième phase et la troisième phase selon les étapes 280 à 286.
Lors de l’étape 280, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 281, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de l’interrupteur 8 du bras de commutation 7 pour la deuxième phase disposé entre le point milieu 9 de ce bras 7 et la borne au potentiel continu positif, et la fermeture de l’interrupteur 8 du bras de commutation 7 pour la troisième phase disposé entre le point milieu 9 de ce bras 7 et la masse. Tous les autres interrupteurs des autres bras de commutation 7 sont pilotés pour être en position ouverte. Lors de l’étape 282, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 283, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 284, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension qui vient d’être mesurée est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 280. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 285 qu’il existe un court-circuit entre la deuxième phase et la troisième phase et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 286 qu’aucun court-circuit n’existe entre ces deux phases. Les étapes 285 et 286 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un court-circuit entre la deuxième phase et la troisième phase. Lorsque l’étape 286 est effectuée, l’unité de contrôle peut procéder au test d’un état de court-circuit des interrupteurs 32, 34 des bras de commutation 31 comprenant un point milieu 33, 35 destiné à être connecté au primaire du transformateur 30 du convertisseur de tension DC/DC 25 disposés entre un point milieu 33, 35 la borne a potentiel continu positif, selon les étapes 290 à 296.
Lors de l’étape 290, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 291, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de tous les interrupteurs 32, 34 disposés entre un point milieu 33, 35 et la masse et l’ouverture de tous les interrupteurs 32, 34 disposés entre un point milieu 33, 35 et le potentiel continu positif. Lors de l’étape 292, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 293, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 294, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension mesurée lors de l’étape 293 est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 290. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 295 que l’un des interrupteurs 32, 34 disposés entre le potentiel continu positif et un point milieu 33, 35 est en état de court-circuit et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 296 qu’aucun des interrupteurs 32, 34 disposés entre le potentiel continu positif et un point milieu 33, 35 n’est en état de court-circuit. Les étapes 295 et 296 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un état de court-circuit d’un des interrupteurs 32, 34 disposés entre un point milieu et le potentiel continu positif. Lorsque l’étape 296 est effectuée, l’unité de contrôle peut procéder au test d’un état de court-circuit des interrupteurs 32, 34 des bras de commutation 31 du convertisseur DC/DC 25 disposés entre un point milieu 33, 35 et la masse, selon les étapes 300 à 306.
Lors de l’étape 300, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 301, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de tous les interrupteurs 32, 34 disposés entre un point milieu 33, 35 et la masse, et l’ouverture de tous les interrupteurs 32, 34 disposés entre un point milieu 33, 35 et le potentiel continu positif. Lors de l’étape 302, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 303, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 304, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension mesurée lors de l’étape 303 est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 300. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 305 que l’un des interrupteurs 32, 34 disposés entre la masse et un point milieu 33, 35 est en état de court-circuit et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 306 qu’aucun des interrupteurs 32, 34 disposés entre la masse et un point milieu 33, 35 n’est en état de court-circuit. Les étapes 305 et 306 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un état de court-circuit d’un des interrupteurs 32, 34 disposés entre un point milieu et la masse. Lorsque l’étape 306 est effectuée, l’unité de contrôle peut procéder au test d’un état de court-circuit entre les bras de commutation 3 Idu convertisseur DC/DC 25, selon les étapes 310 à 316.
Lors de l’étape 310, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée pour établir une mesure de référence. Lors de l’étape 291, l’unité de contrôle 40 commande la fermeture de l’interrupteur 32 disposé entre le point milieu 33 et la borne au potentiel continu positif et la fermeture de l’interrupteur 34 disposé entre le point milieu 35 et la masse, les autres interrupteurs 32, 34 étant pilotés pour être en position ouverte. Lors de l’étape 312, une temporisation, par exemple de 1ms est appliquée. Lors de l’étape 313, une mesure de la tension aux bornes de la résistance de mesure 17 est effectuée par l’unité de contrôle 40. Lors de l’étape 314, l’unité de contrôle 40 détermine si la valeur de tension mesurée lors de l’étape 313 est la même ou non que celle mesurée lors de l’étape 310. En cas de non-égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 315 qu’il existe un court-circuit entre les bras de commutation et elle envoie un message d’impossibilité de connecter le connecteur 3 au réseau électrique. En cas d’égalité, l’unité de contrôle déduit lors de l’étape 316 qu’aucun court-circuit n’existe entre ces deux bras. Les étapes 315 et 316 terminent la détection par l’unité de contrôle 40 d’un court-circuit entre les bras de commutation 31 du convertisseur de tension DC/DC 25. Lorsque l’étape 316 est effectuée, l’unité de contrôle 40 peut passer à l’étape 320 selon laquelle elle détermine qu’il n’y aucun des défauts précités qui existe et que le connecteur 3 peut être branché au réseau électrique. L’invention n’est pas limitée à ce qui a été décrit en référence aux figures.
D’autres emplacements sont possibles pour la résistance de mesure 17, par exemple un montage en série de cette résistance de mesure 17 avec le condensateur 14 disposé entre le potentiel continu positif et le cinquième point milieu 15. Un emplacement de cette résistance de mesure 17 ailleurs qu’en série avec un des condensateurs 14 est possible, par exemple la résistance de mesure 17 peut être montée au niveau de l’une des bornes à potentiel continu n’étant pas la masse, entre le condensateur 14 disposé d’un côté du cinquième point milieu 15, et l’interrupteur 11 disposé d’un côté du quatrième point milieu 12.
Selon un mode de réalisation, les étapes 230 à 236 et 240 à 245 ne sont pas réalisées pour tous les interrupteurs 8 des bras de commutation 7 de l’onduleur/redresseur 6, mais pour un seul bras de commutation 7, ces étapes étant répétées successivement pour chaque bras de commutation 7.
Selon un mode de réalisation, les étapes de mesure 211, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310 selon la Figure 3 ne sont pas effectuées, et les étapes de comparaison 215, 224, 234, 243, 253, 263, 273, 283, 294, 304, 314 étant réalisée entre les mesures 214, 223, 233, 243, 253, 263, 273, 283, 293, 303, 313 respectivement et la mesure de référence 201.
Dans tout ce qui a été décrit la grandeur électrique mesurée aux étapes 201, 211, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310 et aux étapes 214, 223, 233, 243, 253, 263, 273, 283, 293, 303, 313 selon la Figure 3 peut ne pas être la tension aux bornes de la résistance de mesure mais être le courant traversant cette résistance.

Claims

Revendications
1. Méthode mise en œuvre par ordinateur permettant de déterminer au moins deux états de court-circuit au sein d’un dispositif de chargeur embarqué (1) pour véhicule destiné à être connecté à une tension alternative et comprenant une résistance de mesure (17), la détermination des états de court-circuit se faisant à partir de la comparaison d’une mesure de référence d’une grandeur électrique et d’au moins une mesure de cette même grandeur par état de court-circuit à déterminer, la méthode étant caractérisée en ce que toutes les mesures de la grandeur électrique sont associées à la résistance de mesure (17).
2. Méthode selon la revendication précédente, la résistance de mesure (17) étant placée dans une branche du dispositif de chargeur embarqué (1) entre deux nœuds électriques, cette branche ne comprenant pas d’interrupteurs et au moins un des deux nœuds n’étant pas la masse.
3. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de chargeur embarqué (1) comprenant :
- un connecteur (3) apte à être branché à un réseau électrique apte à fournir une tension alternative,
- un interrupteur pilotable (20) disposé en parallèle de la résistance de mesure (17),
- un onduleur/redresseur (6), comprenant trois bras de commutation (7) montés en parallèle, chaque bras de commutation (7) comprenant deux interrupteurs (8) disposés de part et d’autre d’un point milieu (9), ce point milieu étant destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative,
- un quatrième bras de commutation (10) monté en parallèle des bras de commutation (7) de l’onduleur/redresseur (6), ce quatrième bras de commutation (10) comprenant deux interrupteurs (11) disposés de part et d’autre d’un quatrième point milieu (12) destiné à être connecté au neutre de la tension alternative,
- une branche (13) montée en parallèle desdits bras de commutation (7, 10), comprenant deux condensateurs (14) disposés de part et d’autre d’un cinquième point milieu (15), et
- un interrupteur supplémentaire (21) monté en série entre le quatrième (12) et le cinquième (15) point milieu, la branche (13) et les bras de commutation (7, 10) étant montés entre deux bornes à potentiel continu, la méthode déterminant alors au moins deux états de court-circuit parmi les suivants : - un état de court-circuit de l’interrupteur pilotable (20) disposé en parallèle de la résistance de mesure (17),
- un état de court-circuit d’un des interrupteurs (8) d’un bras de commutation (7) de l’onduleur/redresseur (6),
- un état de court-circuit entre une phase de la tension alternative et le neutre de la tension alternative,
- un état de court-circuit entre deux des trois phases de la tension alternative, et
- un état de court-circuit de l’interrupteur supplémentaire (21), la méthode comprenant alors les étapes suivantes :
- la mesure d’une grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17),
- la détermination sur la base de cette mesure, notamment en comparant cette mesure à une valeur de référence, de si l’état de court-circuit existe ou non.
4. Méthode selon la revendication précédente, le dispositif de chargeur embarqué (1) comprenant au moins deux bras de commutation (31) montés entre les deux bornes à potentiel continu, chaque bras de commutation (31) comprenant deux interrupteurs pilotables (32, 34) disposés de part et d’autre d’un point milieu (30, 31) destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur (30) d’un convertisseur de tension DC/DC (25), la méthode déterminant alors un état de court-circuit d’un des interrupteurs (32, 34) d’un desdits bras de commutation (31) et/ou un état de court-circuit entre deux desdits bras de commutation (31).
5. Méthode selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, la détermination des états de court-circuit étant effectuées alors qu’une tension, non obtenue par le connecteur (3), est appliquée aux bornes des bras de commutation (7, 11, 31).
6. Méthode selon l’une quelconque revendication précédente, le dispositif de chargeur embarqué (1) comprenant un interrupteur pilotable (20) disposé en parallèle de la résistance de mesure (17), la méthode comprenant :
- la mesure (201) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir (202) une première mesure de référence ;
- le pilotage (203) dudit interrupteur (20), piloté pour être en position ouverte ;
- la mesure (205) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17);
- la détermination (206) d’un premier état de court-circuit dudit interrupteur (20) à partir de la détection d’une absence de différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
7. Méthode selon la revendication précédente, le dispositif (1) comprenant un bras de commutation (10) comprenant deux interrupteurs pilotables (11) de part et d’autre d’un point milieu (12) destiné à être connecté au neutre d’une tension alternative, le premier et le second interrupteur (11) étant destinés à être connecté à un premier et à un second potentiel continu respectivement, la méthode comprenant :
- la mesure (211) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (212) des deux interrupteurs (11) dudit bras (10), l’un étant piloté pour être en position ouverte, l’autre pour être en position fermée ;
- la mesure (214) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) ;
- la détermination (215) d’un état de court-circuit de l’interrupteur (11) piloté pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence (216) entre la précédente mesure et la mesure de référence ;
- la mesure (220) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (221) des deux interrupteurs (11), l’interrupteur précédemment en position ouverte étant piloté pour être en position fermée et inversement ;
- la mesure (223) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination (224) d’un état de court-circuit de l’interrupteur (11) piloté pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
8. Méthode selon la revendication précédente, le dispositif (1) comprenant un interrupteur supplémentaire (21) disposé entre le point milieu (12) du bras de commutation (10) destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, et le point milieu (15) d’une branche (13) comprenant deux condensateurs (14) disposés de part et d’autre de ce point milieu (15), le premier et le second condensateur (14) étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu, les étapes de pilotage (212, 221) de la revendication précédente comprenant le pilotage dudit interrupteur supplémentaire (21) pour être en position ouverte, les étapes de détermination (224, 215) d’un état de court-circuit de la revendication précédente permettant aussi de déterminer un état de court-circuit dudit interrupteur supplémentaire (21).
9. Méthode selon l’une quelconque revendication 7 ou 8, le dispositif (1) comprenant un bras de commutation (7), comprenant deux interrupteurs pilotables (8) disposés de part et d’autre d’un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase d’une tension alternative, le premier et le second interrupteur (8) étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, la méthode comprenant : - la mesure (230) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (231) des deux interrupteurs (8) dudit bras (7), l’un étant piloté pour être en position ouverte, l’autre pour être en position fermée ;
- la mesure (233) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) ;
- la détermination (234) d’un état de court-circuit de l’interrupteur piloté pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence ;
- la mesure (240) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (241) des deux interrupteurs (8), l’interrupteur précédemment en position ouverte étant piloté pour être en position fermée et inversement ;
- la mesure (243) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) ;
- la détermination (244) d’un état de court-circuit de l’interrupteur piloté (8) pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
10. Méthode selon la revendication précédente, le dispositif (1) comprenant au moins deux bras de commutation (7) comprenant chacun deux interrupteurs pilotables (8) disposés de part et d’autre d’un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, le premier et le second interrupteur (8) de chaque bras (7) étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, les étapes de la méthode de la revendication précédente étant réalisées simultanément pour tous lesdits bras (7).
11. Méthode selon la revendication 9, le dispositif (1) comprenant au moins deux bras de commutation (7) comprenant chacun deux interrupteurs pilotables (8) disposés de part et d’autre d’un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, le premier et le second interrupteur (8) de chaque bras (7) étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, les étapes de la méthode de la revendication 5 étant réalisées successivement pour chacun desdits bras (7).
12. Méthode selon l’une quelconque revendication 9à 11, le dispositif (1) comprenant au moins un bras de commutation (7) comprenant deux interrupteurs pilotables (8) disposés de part et d’autre d’un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, le premier et le second interrupteur (8) de chaque bras (7) étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, la méthode comprenant : - la mesure (250) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (251) des deux interrupteurs (8) du au moins un bras de commutation (7) comprenant un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, l’interrupteur (8) destiné à être connecté au premier potentiel continu étant piloté pour être en position fermée, l’interrupteur (8) destiné à être connecté au second potentiel continu étant piloté pour être en position ouverte ;
- le pilotage (251) des deux interrupteurs (11) du bras de commutation (10) comprenant un point milieu (12) destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, l’interrupteur (11) destiné à être connecté au premier potentiel continu étant piloté pour être en position ouverte, l’interrupteur (11) destiné à être connecté au second potentiel continu étant piloté pour être en position fermée ;
- la mesure (253) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17);
- la détermination (254) d’un état de court-circuit entre le au moins un bras de commutation (7) comprenant un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative et le bras de commutation (10) comprenant un point milieu (12) destiné à être connecté au neutre de la tension alternative à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
13. Méthode selon l’une quelconque revendication 10 à 12, le dispositif (1) comprenant au moins deux bras de commutation (7), comprenant chacun deux interrupteurs pilotables (8) disposés de part et d’autre d’un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase respective d’une tension alternative, le premier et le second interrupteur (8) étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, la méthode comprenant :
- la mesure (260) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (261) des interrupteurs de deux desdits bras de commutation (7), l’interrupteur (8) destiné à être connecté au premier potentiel continu du premier bras (7) étant piloté pour être en position fermée, l’interrupteur (8) destiné à être connecté au second potentiel continu du second bras (7) étant piloté pour être en position fermée, les autres interrupteurs (8) desdits bras (8) étant pilotés pour être en position ouverte ;
- la mesure (263) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) ; - la détermination (264) d’un état de court-circuit entre les deux bras de commutation (7) à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
14. Méthode selon la revendication précédente, les étapes de la méthode de la revendication précédente étant réalisées successivement pour chaque couple de bras de commutation (7) comprenant un point milieu (9) destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative.
15. Méthode selon l’une quelconque revendication 13 à 14, le dispositif (1) comprenant au moins deux bras de commutation (31), comprenant chacun deux interrupteurs pilotables (32, 34) disposés de part et d’autre d’un point milieu (30, 31) destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur (30) d’un convertisseur de tension DC/DC (25), le premier interrupteur et le second interrupteur (32, 34) de chaque bras (31) étant destinés à être connectés au premier et au second potentiel continu respectivement, la méthode comprenant :
- la mesure (290) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (291) des interrupteurs desdits bras de commutation (31), les interrupteurs (32, 34) destinés à être connectés au premier potentiel continu étant pilotés pour être en position fermée et les interrupteurs (32, 34) destinés à être connectés au second potentiel continu étant pilotés pour être en position ouverte ;
- la mesure (293) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) ;
- la détermination (294) d’un état de court-circuit des interrupteurs (32, 34) pilotés pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence ;
- la mesure (300) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (301) des interrupteurs (32, 34) desdits bras de commutation (31), les interrupteurs (32, 34) précédemment en position ouverte étant pilotés pour être en position fermée et inversement ;
- la mesure (303) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) ;
- la détermination (304) d’un état de court-circuit des interrupteurs (32, 34) pilotés pour être en position ouverte à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence ;
16. Méthode selon la revendication précédente, la méthode comprenant - la mesure (310) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence ;
- le pilotage (311) des interrupteurs (32, 34) de deux des bras de commutation (31) comprenant un point milieu (33, 35) destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur (30) d’un convertisseur de tension DC/DC (25), l’interrupteur (32, 34) destiné à être connecté au premier potentiel continu du premier bras (31) étant piloté pour être en position fermée, l’interrupteur (32, 34) destiné à être connecté au second potentiel continu du second bras (31) étant piloté pour être en position fermée, les autres interrupteurs (32, 34) étant pilotés pour être en position ouverte ;
- la mesure (313) de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure ;
- la détermination (314) d’un état de court-circuit entre lesdits deux bras de commutation (31) à partir de la détection d’une différence entre la précédente mesure et la mesure de référence.
17. Méthode selon la revendication précédente, les étapes de la méthode de la revendication précédente étant réalisées successivement pour chaque couple de bras de commutation (31) comprenant un point milieu (33, 35) destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur (30) d’un convertisseur de tension DC/DC (25).
18. Méthode selon l’une quelconque revendication 7 à 17, les étapes de mesure de la grandeur électrique associée à la résistance de mesure (17) afin d’établir une mesure de référence étant omises au-delà de la première étape de mesure (201) de la grandeur électrique afin d’établir une première mesure de référence (202), chaque étape de détermination d’un état de court-circuit réalisant une comparaison entre la première mesure de référence (202) et la mesure réalisée précédemment à cette dite étape de détermination d’un état de court-circuit.
19. Méthode selon l’une quelconque revendication précédente, la méthode retournant un signal interdisant la connexion du dispositif de chargeur embarqué (1) à la source de tension alternative si un état de court-circuit est déterminé lors d’une étape de ladite méthode.
20. Méthode selon l’une quelconque revendication précédente, la méthode comprenant une étape finale (320) lorsqu’aucun état de court-circuit n’a été déterminé dans une de ses étapes de détermination d’un état de court-circuit, la méthode retournant un signal autorisant la connexion du dispositif de chargeur embarqué (1) à la source de courant alternative.
21. Méthode selon l’une quelconque revendication précédente, la méthode comprenant des étapes de temporisation entre les étapes de pilotage et les étapes de mesure.
22. Méthode selon l’une quelconque revendication précédente, la grandeur électrique étant la tension aux bornes de la résistance de mesure (17).
23. Dispositif de chargeur embarqué (1) pour véhicule comprenant un connecteur (3) destiné à être branché à un réseau électrique fournissant une tension alternative triphasée, un onduleur/redresseur (6), comprenant trois bras de commutation (7) montés en parallèle, chaque bras de commutation (7) comprenant deux interrupteurs (8) disposés de part et d’autre d’un point milieu (9), ce point milieu étant destiné à être connecté à une phase respective de la tension alternative, un quatrième bras de commutation (10) monté en parallèle des bras de commutation (7) de l’onduleur/redresseur (6), ce quatrième bras de commutation (10) comprenant deux interrupteurs (11) disposés de part et d’autre d’un quatrième point milieu (12) destiné à être connecté au neutre de la tension alternative, et une branche (13) montée en parallèle desdits bras de commutation (7, 10), comprenant deux condensateurs (14) disposés de part et d’autre d’un cinquième point milieu (15), la branche (13) et les bras de commutation (7, 10) étant montés entre deux bornes à potentiel continu, un interrupteur (21) monté en série entre le quatrième (12) et le cinquième (15) point milieu, un convertisseur de tension DC/DC (25) monté en cascade avec le quatrième bras de commutation (10) et la branche (13) comprenant les deux condensateurs (14), comprenant au moins deux bras de commutation (31), chacun possédant deux interrupteurs (32, 34) disposés de part et d’autre d’un point milieu (33, 35) destiné à être connecté à un enroulement primaire d’un transformateur (30) dudit convertisseur, et une résistance de mesure (17), montée en parallèle avec un interrupteur
(20) ; et
- une unité de contrôle (40) dudit chargeur embarqué de véhicule, comprenant les moyens de mettre en œuvre la méthode selon l’une quelconque revendication précédente.
24. Dispositif selon la revendication précédente, la résistance de mesure (17) étant montée en série avec le condensateur (14) disposé entre le cinquième point milieu (15) et l’une des bornes à potentiel continu, ladite borne à potentiel continu étant la masse, l’interrupteur (20) monté en parallèle avec la résistance de mesure (17) formant notamment un interrupteur de pré-charge, tel qu’un relai de pré-charge.
25. Produit programme d’ordinateur, comprenant des instructions qui conduisent l’unité de contrôle (40) du dispositif selon l’une quelconque des revendications 23 ou 24à mettre en œuvre les étapes de la méthode selon l’une quelconque revendication 1 à 22.
26. Support lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon la revendication précédente.
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