FR2915633A1 - Dispositif d'interrupteur electronique pour commander l'alimentation d'une charge de forte puissance dans un vehicule automobile. - Google Patents

Abstract

Dispositif d'interrupteur (21 ) pour commander l'alimentation d'une charge électrique (25) par une source électrique, la source électrique fournissant une énergie utilisée pour entraîner un véhicule automobile, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif d'interrupteur statique. L'interrupteur statique comprend- deux thyristors principaux (41) montés tête-bêche en parallèle sur une ligne reliant la source électrique à la charge électrique,- au moins un premier condensateur (40),- un moyen (25, 43, 44) de charge du premier condensateur et- un moyen (43, 44 ) pour connecter le premier condensateur aux bornes des thyristors principaux, la connexion du premier condensateur chargé aux bornes des thyristors principaux bloquant le thyristor principal se trouvant à l'état passant.

Description

L'invention concerne un dispositif d'interrupteur pour un circuit

électrique haute puissance dans un véhicule automobile, notamment dans un véhicule automobile électrique ou dans un véhicule automobile hybride.

Un véhicule hybride 1 tel que décrit à la figure 1 est connu. Ce véhicule comprend un moteur à combustion interne 2 couplé mécaniquement à une transmission mécanique 3. II comprend aussi des moyens électromécaniques 4 pour convertir une énergie mécanique en énergie électrique ou une énergie électrique en énergie mécanique. Ces moyens électromécaniques sont couplés mécaniquement à la transmission mécanique, d'une part, et couplés électriquement à un moyen 5 de stockage d'énergie électrique comme une batterie, d'autre part. En outre, la transmission mécanique est couplée mécaniquement à un essieu moteur 6 du véhicule automobile.

Dans un tel véhicule hybride à dérivation de puissance, un dispositif de sectionneur électrique 10 entre le moyen de stockage d'énergie et les convertisseurs de tension alternatif ù continu des moyens électromécaniques est nécessaire. II permet en particulier de couper la liaison électrique entre la batterie et un filtre commun aux convertisseurs de tension alternatif ù continu, le filtre comprenant principalement une capacité de filtrage 7. Néanmoins, le dispositif doit permettre la précharge de cette capacité de filtrage qui est initialement déchargée par un dispositif approprié, tel qu'un sectionneur. Un tel dispositif de sectionneur doit supporter des courants sensiblement de l'ordre de 200 ampères en régime nominal. En effet, la puissance électrique transférée au travers de ce dispositif est sensiblement de l'ordre de 10 à 100 kW dans les véhicules hybrides et dans les véhicules électriques. CK\2. R442.12FR.43 . dpt: Pour des raisons de sécurité, il faut pouvoir isoler la batterie en cas de crash ou lors d'opérations de maintenance (après décharge de la capacité de filtrage).

En outre, il est nécessaire d'assurer la précharge de la capacité de filtrage du véhicule après qu'un certain temps se ;soit écoulé depuis la dernière utilisation du véhicule.

II est connu de réaliser un tel dispositif de sectionneur électrique 10 avec des contacteurs mécaniques 11, 13, 14 permettant à la fois de réaliser des manoeuvres d'isolement et de réaliser des manceuvres de précharge. Un dispositif de ce type est représenté à la figure 2. La fermeture des contacteurs 11 et 14 permet le chargement de la capacité de filtrage au travers d'un dispositif de limitation de courant 12. La fermeture des contacteurs 13 et 14 permet la connexion directe à la capacité de filtrage et aux convertisseurs. L'ouverture de tous les contacteurs permet de réaliser un isolement galvanique de la batterie. Un fusible 15 est prévu en série avec la batterie pour protéger les éléments électriques contre les surintensités importantes de type court-circuit.

Dans un véhicule hybride, l'élément de stockage d'énergie électrique (batterie, supercondensateur, ou toute autre technologie) reste chargé véhicule arrêté (contact coupé). Du fait de son volume important, cet élément est généralement assez éloigné du système de traction (convertisseur et machines électriques) et doit donc être isolé du reste du circuit électrique qui est mis hors tension.

Le problème consiste à obtenir une coupure fiable, qui puisse être pilotée par un système superviseur gérant le fonctionnement du véhicule automobile hybride ou électrique, et puisse réaliser une coupure même lorsque la batterie débite du courant y compris en surcharge. CK\2.R442.12FR.43.dpt Une opération de précharge de la capacité de filtrage puis de connexion directe de la batterie à la capacité de filtrage et aux convertisseurs se fait à la mise en route du véhicule (par exemple lors de l'insertion de la clé de contact). A l'inverse, une opération de déconnexion de la batterie puis de décharge de la capacité de filtrage est réalisée lors de la coupure du contact du véhicule.

Une opération de déconnexion de la batterie peut aussi avoir lieu en cas de défaillance, par exemple lors d'un crash ou lorsqu'un problème d'isolement électrique est détecté, ou en cas de fonctionnement du véhicule automobile dans un mode dégradé dans lequel il n'existe plus de prestation d'assistance électrique à l'entraînement du véhicule, d'utilisation de l'énergie cinétique du véhicule pour recharger la batterie ou encore d'entraînement en mouvement du véhicule exclusivement grâce à l'énergie de la batterie.

L'ouverture du circuit électrique réalisée par des contacteurs mécaniques présente plusieurs inconvénients : les contacteurs mécaniques sont des pièces volumineuses, d'une fiabilité limitée, le nombre de manoeuvres pouvant être effectuées pendant leur durée de vie est notamment limité, ils sont très sensibles aux vibrations qui sont toujours présentes à bord d'un véhicule, si en fonctionnement normal, ils sont manoeuvrés à courant nul, ils doivent, en cas de défaillance, pouvoir assurer une ouverture alors qu'un courant électrique les traverse. Dans ce cas, les contacts doivent être dimensionnés en conséquence, ou au pire être capables de supporter une ouverture sous charge avant d'être remplacés.

C K\2. R442.12FR.43 . dpt: Le brevet US 4,203,040 propose un circuit destiné à assurer la fonction d'interrupteur électronique entre une charge et une source d'énergie électrique. II est destiné à des circuits à courant alternatif. Il est de ce fait complexe : il présente quatre thyristors, trois diodes, deux inductances et un condensateur.

Le document JP 7-336869 propose un système destiné à assurer une coupure voire une régulation de tension grâce à un transistor disposé en série avec la charge. Ce système est destiné à la commande de charges de faible puissance, typiquement inférieure à 1 kW, et n'est pas adapté à des surcharges importantes pour les raisons suivantes : le transistor de type bipolaire ou de type IGBT en série avec la charge doit être surdimensionné pour supporter des surcharges, il faut minimiser l'inductance de la ligne de façon à limiter les surtensions lors des coupures. Cela impose de mettre une capacité de filtrage de part et d'autre du transistor et au plus proche de celui-ci, le système ne permet pas de protéger la charge contre les 20 courts-circuits par fusible sans détruire le transistor.

La demande DE 36 36 104 propose un relais électronique à transistors et optocoupleurs. Comme précédemment, ce type de technologie ne permet pas de surcharge et il n'y a pas de protection efficace contre les 25 courts-circuits pour éviter la destruction du système.

La demande WO 01/61818 propose un circuit assurant une précharge et une coupure monopolaire entre une source électrique continue et une charge. Si dans le principe, un tel circuit assure les fonctions nécessaires 30 à la réalisation d'un dispositif de coupure d'alimentation pour véhicule électrique ou véhicule hybride, il impose de prévoir en série avec la C K\2. R442.12FR.43 . dpt charge une cascade de transistors à effet de champs (MOSFET) en série ce qui dégrade sensiblement le rendement global à cause des résistances à l'état passant de ces transistors. En cas de court-circuit, le courant de désaturation des transistors peut limiter le courant de défaut mais rend le blocage des transistors en série très délicat, d'une part à cause du courant élevé (5 à 10 fois le courant nominal du composant), et, d'autre part, pour maintenir une tension équilibrée entre les transistors en série durant la phase de blocage.

La demande EP 0 758 137 propose un système comprenant deux contacts en série. Un premier est dimensionné pour un courant de défaut, avec un faible nombre de manoeuvres sous courant, et un deuxième est dimensionné pour le courant nominal d'intensité inférieure. Le deuxième contact 1permet donc un plus grand nombre de manoeuvres sous courant réduit. L'ensemble est assisté par un circuit passif et un écrêteur en parallèle. Le système présente les inconvénients suivants : il ne permet pas d'assurer une précharge de la capacité d'entrée de la charge et n'assure pas de coupure bipolaire. Ces fonctions nécessaires demanderaient au moins deux contacts supplémentaires ce qui rendrait le circuit complexe et volumineux, la coupure se fait par des contacts mécaniques qui restent volumineux et peu fiables, notamment du fait de leur sensibilité aux vibrations.

Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'interrupteur obviant aux inconvénients évoqués plus haut et améliorant les dispositifs d'interrupteurs connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif d'interrupteur ayant une structure simple, compacte et permettant la coupure de l'alimentation électrique sans détérioration dans un véhicule automobile électrique ou hybride même lorsqu'une forte C K\2. R442.12FR.43 . dpt intensité le traverse. En outre, les coupures peuvent être répétées un grand nombre de fois sans endommagement du dispositif. Le dispositif d'interrupteur est en outre moins sensible aux vibrations qu'un dispositif à contacteurs.

L'invention repose plus précisément sur un dispositif d'interrupteur pour commander l'alimentation d'une charge électrique par une source électrique la source électrique fournissant une énergie utilisée pour entraîner un véhicule automobile, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif d'interrupteur statique.

Selon un mode d'exécution, le dispositif d'interrupteur comprend : deux thyristors principaux montés tête-bêche en parallèle sur une ligne reliant la source électrique à la charge électrique, au moins un premier condensateur, un moyen de charge du premier condensateur et un moyen pour connecter le premier condensateur aux bornes des thyristors principaux, la connexion du premier condensateur chargé aux bornes des thyristors principaux bloquant le thyristor principal se trouvant à l'état passant.

Selon une variante, le moyen de charge du premier condensateur comprend la source électrique, un premier thyristor auxiliaire pour relier le premier condensateur à la source électrique et polariser le premier condensateur dans un premier sens et un deuxième thyristor auxiliaire pour relier le premier condensateur à la source électrique et polariser le premier condensateur dans un deuxième sens.

Selon un autre mode d'exécution, le moyen pour connecter le premier condensateur aux bornes des thyristors principaux comprend deux thyristors auxiliaires montés tête-bêche en parallèle entre une borne du CK\2. R442.12FR.43 . dpt premier condensateur et une borne commune aux deux thyristors principaux.

Selon une autre variante, le dispositif d'interrupteur comprend un moyen d'inversion de la polarisation du premier condensateur.

Selon une autre variante, le moyen d'inversion de la polarisation du premier condensateur comprend une branche comprenant une inductance et deux thyristors de commande d'inversion montés tête- bêche en parallèle, la branche étant connectée aux bornes du premier condensateur.

Selon une autre variante, le dispositif d'interrupteur comprend un deuxième condensateur, un moyen de charge du deuxième condensateur et un moyen pour connecter le deuxième condensateur aux bornes des thyristors principaux, la connexion du deuxième condensateur chargé aux bornes des thyristors principaux bloquant l'un des thyristors principaux se trouvant à l'état passant.

Selon une autre variante, le moyen de charge du premier condensateur comprend la source électrique et une première diode pour relier le premier condensateur à la source et en ce que le moyen de charge du deuxième condensateur comprend la source électrique et une deuxième diode pour relier le deuxième condensateur à la source.

Selon une autre variante, le moyen pour connecter le premier condensateur aux bornes des thyristors principaux comprend un premier thyristor auxiliaire et en ce que le moyen pour connecter le deuxième condensateur aux bornes des thyristors principaux comprend un deuxième thyristor auxiliaire. CK\2.R442.12FR.43.dpt 25 30 8 Selon une autre variante, le dispositif d'interrupteur comprend un moyen de commande des gâchettes des thyristors.

L'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant un dispositif d'interrupteur tel que dit précédemment.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, différents modes de réalisation d'un dispositif d'interrupteur selon l'invention.

La figure 1 est un schéma d'un véhicule automobile hybride connu de l'art antérieur. La figure 2 est un schéma électrique d'un dispositif de sectionneur connu de l'art antérieur et permettant d'isoler la batterie du système électrique d'un véhicule automobile hybride. La figure 3 est un schéma électrique d'une partie d'un système électrique d'un véhicule automobile hybride, ce système comprenant un premier mode de réalisation d'un dispositif d'interrupteur selon l'invention.

La figure 4 est un graphique temporel illustrant, lors d'une phase d'utilisation de l'énergie stockée dans la batterie pour entraîner le véhicule, les variations des grandeurs électriques dans les composants du premier mode de réalisation de l'interrupteur.

La figure 5 est un graphique temporel illustrant, lors d'une phase de stockage d'énergie dans la batterie, les variations des grandeurs électriques dans les composants du premier mode de réalisation de l'interrupteur. CK\2.R442.12FR.43.dpt La figure 6 est un schéma électrique d'une partie d'un système électrique d'un véhicule automobile hybride, ce système comprenant un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'interrupteur selon l'invention.

La figure 7 est un schéma électrique d'une partie d'un système électrique d'un véhicule automobile hybride, ce système comprenant un troisième mode de réalisation d'un dispositif d'interrupteur selon l'invention.

La figure 8 est un graphique temporel illustrant les variations des 10 grandeurs électriques dans des composants du troisième mode de réalisation de l'interrupteur.

Un premier mode de réalisation d'un interrupteur électronique ou interrupteur statique, c'est-à-dire sans contact mobile 21 selon l'invention 15 est décrit en référence à la figure 3.

Cet interrupteur électronique 21 est intégré à un montage électrique 20 similaire à celui décrit en référence à la figure 2. Ce montage comprend, outre l'interrupteur électronique 21, une batterie 25 pour stocker de 20 l'énergie électrique et délivrer une tension continue, des bornes 30 et 31 pour relier électriquement le montage à des moyens électromécaniques pour convertir une énergie mécanique en énergie électrique ou une énergie électrique en énergie mécanique. Entre les bornes 30 et 31 est connecté un condensateur de filtrage 29 aussi appelé capacité de 25 filtrage. Un fusible 26 est disposé en série avec la batterie. Un sectionneur normalement fermé 28 est disposé entre le pôle négatif de la batterie et la borne 31. De même, un sectionneur normalement fermé 27 est disposé entre le fusible 26 et la borne 30. Ce sectionneur est en série avec un interrupteur électronique 21. Ces sectionneurs normalement 30 fermés 27 et 28 peuvent être commandés. En parallèle du sectionneur 27 et de l'interrupteur électronique 21, sont disposés un circuit série CK\2.R442.12FR.43.dpt comprenant une résistance 24 et un interrupteur 23 commandé par un moyen de commande 22. La fermeture de cet interrupteur commandé 23 permet de charger le condensateur de filtrage au travers de la résistance limitant le courant de charge.

L'interrupteur électronique 21 comprend principalernent un ensemble Tp de deux thyristors 41 et 42 montés tête-bêche en parallèle l'un avec l'autre entre l'interrupteur 27 et la borne 30. La gâchette de ces thyristors est commune. Elle est commandée par un moyen de commande 45. En parallèle de ces thyristors, est monté un circuit série comprenant un ensemble de deux thyristors 44 et 43, également référencés respectivement TA1 et TA2, montés tête-bêche en parallèle l'un avec l'autre, et un condensateur 40. Les gâchettes des thyristors TA1 et TA2 sont également commandées par le moyen de commande 45 mais elles sont indépendantes l'une de l'autre. L'interrupteur 21 est de préférence disposé dans le compartiment batterie de façon à couper le circuit le plus en amont possible. Il peut notamment utiliser un système de refroidissement de la batterie.

Le fonctionnement de cet interrupteur électronique 21 est décrit en référence aux figures 4 et 5. La figure 4 illustre une phase de conduction de l'interrupteur durant laquelle la batterie se décharge, c'est-à-dire une phase de conduction de l'interrupteur durant laquelle de l'énergie de la batterie est utilisée pour mettre en mouvement le véhicule. A l'inverse, la figure 5 illustre une phase de conduction de l'interrupteur durant laquelle la batterie se charge, c'est-à-dire une phase de conduction de l'interrupteur durant laquelle de l'énergie est fournie à la batterie pour la recharger.

Le principe de fonctionnement d'un tel interrupteur est de commander sa commutation d'un état passant à un état bloqué en connectant aux CK\2.R442.12FR.43.dpt bornes de l'ensemble de thyristors Tp le condensateur 40 alors qu'il est polarisé de façon à court-circuiter le thyristor de l'ensemble Tp se trouvant à l'état passant et à provoquer ainsi son passage à l'état bloqué. De cette manière, l'interrupteur 21 se retrouve à l'état bloqué.

Comme représenté à la figure 4, on commence dans une première phase à charger le condensateur 40 pour le polariser dans le bon sens si celui-ci ne l'est pas. Pour ce faire, lors d'un premier instant TI, on commande, par le biais du moyen de commande 45, l'émission d'un signal sur la gâchette du thyristor TA1. Celui-ci passe à l'état passant si le potentiel de son anode est supérieur à celui de sa cathode. Le courant ITA1 circulant alors dans le thyristor, charge le condensateur 40 et le polarise positivement, c'est-à-dire selon la flèche représentée à côté du condensateur. La tension aux bornes du condensateur est notée Vcs• Une fois le condensateur suffisamment chargé, on pilote le fonctionnement des machines électromécaniques des moyens électromécaniques 4 pour que le courant circulant dans le condensateur, et donc dans le thyristor TA1, s'annule. Le thyristor se bloque alors à cet instant T2. Cette première phase n'est exécutée que si le condensateur 40 ne se trouve pas initialement polarisé dans le bon sens permettant de commander le blocage de l'interrupteur électronique.

A partir de cet instant T2, on peut commander, par le biais du moyen de commande 45, l'émission d'un signal sur la gâchette des thyristors de l'ensemble Tp. Le thyristor 42 passe alors à l'état passant. Lorsque l'on souhaite commander le blocage de l'interrupteur électronique, on commande, à un instant T3, par le biais du moyen de commande 45, l'émission d'un signal sur la gâchette du thyristor TA2. Le potentiel de la cathode du thyristor TA2 se trouvant être inférieur à celui de la cathode du thyristor 42 du fait de la charge du condensateur 40 et le potentiel des anodes des deux thyristors se trouvant être égal, le thyristor TA2 devient CK\2.R442.12FR.43. dpt passant et court-circuite le thyristor 42 qui se bloque. Une fois le condensateur 40 chargé en inverse, à l'instant T4, plus aucun courant ne circule dans l'interrupteur électronique. L'interrupteur électronique 21 est alors à l'état bloqué.

Comme représenté à la figure 5, on commence dans une première phase à charger le condensateur 40 pour le polariser dans le bon sens si celui-ci ne l'est pas. Pour ce faire, lors d'un instant T5, on commande, par le biais du moyen de commande 45, l'émission d'un signal sur la gâchette du thyristor TA2. Celui-ci passe à l'état passant (si le potentiel de son anode est supérieur à celui de sa cathode). Le courant ITA2 circulant alors dans le thyristor charge de condensateur 40 et le polarise négativement, c'est-à-dire à l'inverse de la flèche représentée à côté du condensateur. Une fois le condensateur suffisamment chargé, on pilote le fonctionnement des machines électromécaniques des moyens électromécaniques 4 pour que le courant circulant dans le condensateur et donc dans le thyristor TA1 s'annule. Le thyristor se bloque alors à l'instant T6. Cette phase n'est exécutée que si le condensateur 40 ne se trouve pas initialement polarisé dans le bon sens permettant de commander le blocage de l'interrupteur électronique.

A partir de cet instant T6, on peut commander, par le biais du moyen de commande 45, l'émission d'un signal sur la gâchette des thyristors de l'ensemble Tp. Le thyristor 41 passe alors à l'état passant. Lorsque l'on souhaite commander le blocage de l'interrupteur électronique, on commande, à un instant T7, par le biais du moyen de commande 45, l'émission d'un signal sur la gâchette du thyristor TA1. Le potentiel de l'anode du thyristor TA1 se trouvant être supérieur à celui de l'anode du thyristor 41 du fait de la charge du condensateur 40 et le potentiel des cathodes des deux thyristors se trouvant être égal, le thyristor TA1 devient passant et court-circuite le thyristor 41 qui se bloque. Une fois le C K\2 . R442.12 FR. 4 3 . dpt condensateur 40 chargé en inverse, à l'instant T8, plus aucun courant ne circule dans l'interrupteur électronique. L'interrupteur électronique 21 est alors à l'état bloqué.

II est noter que la capacité du condensateur 40 est très faible au regard de la capacité du condensateur de filtrage 29. Typiquement, il existe un rapport de 200 à 300 entre ces capacités. De fait, les phases de polarisation du condensateur 40 sont de très courte durée et consomment une énergie négligeable au regard du reste du système électrique du véhicule.

Il est en outre à noter que le courant circulant dans l'interrupteur électronique est celui de la batterie et est imposé par la charge que représentent les convertisseurs et les machines électromécaniques qui y sont associées. Le pilotage des machines doit donc être synchronisé avec la commande des thyristors TA1 et TA2. En cas de défaut où le pilotage des machines électromécaniques n'est plus maîtrisé, donc l'annulation du courant batterie après amorçage d'un des thyristors TA1 ou TA2 ne se produit pas, le condensateur 40 continue à se charger ou à se décharger jusqu'à ce que l'on atteigne un seuil de protection en surtension ou de sous tension mesuré aux bornes de la capacité 29. Après quoi, la procédure de mode dégradé ou d'arrêt se met en oeuvre pour traiter le défaut sachant que la source d'énergie que représente la batterie sera isolée et ne pourra pas aggraver le défaut.

Un deuxième mode de réalisation d'un interrupteur éïlectronique 21' selon l'invention est décrit en référence à la figure 6. Ce deuxième mode de réalisation de l'interrupteur électronique diffère du premier mode de réalisation en ce qu'il comprend, en parallèle des thyristors 41 et 42 de l'ensemble Tp : - un circuit série comprenant : CK\2.R442.12FR.43.dpt ^ un ensemble d'un thyristor 55 (également référencé TA1) et d'une diode 54 montés tête-bêche et ^ un condensateur 53, et un circuit série comprenant : un ensemble d'un thyristor 58 (également référencé TA2) et d'une diode 57 montés tête-bêche et ^ un condensateur 56. Les anodes de la diode 54 et du thyristor 58 et les cathodes de la diode 10 57 et du thyristor 55 sont connectées à un noeud commun. Les gâchettes des thyristors sont commandées par les moyen de commande 45.

Grâce à une telle structure, les condensateurs 53 et 56 restent polarisés en sens inverses. Ainsi, le condensateur 53 sera toujours utilisé pour 15 bloquer le thyristor 41 et le condensateur 56 sera toujours utilisé pour bloquer le thyristor 42.

La recharge du condensateur 53 se fait en phase de décharge de la batterie par un retard à l'amorçage du thyristor 42 qui permet au courant 20 de la batterie de recharger le condensateur 53 via la diode 54.

La recharge du condensateur 56 se fait en phase de recharge de la batterie par un retard à l'amorçage du thyristor 41 qui permet au courant de la batterie de recharger le condensateur 56 via la diode 57. 25 En phase de recharge des condensateurs, le niveau de charge de ceux-ci est déterminé par la différence des tensions mesurées aux bornes de la batterie et aux bornes du condensateur de filtrage. Lorsque cette tension est suffisante, on envoie un signal sur les gâchettes de 30 l'ensemble Tp. CK\2. R442.12FR.43 .dpt Un troisième mode de réalisation d'un interrupteur électronique 21" selon l'invention est décrit en référence à la figure 7. Ce troisième mode de réalisation de l'interrupteur électronique diffère du premier mode de réalisation en ce qu'il comprend, en parallèle du condensateur 40 un circuit série comprenant une inductance LS et un ensemble Tc de deux thyristors 67 et 68 montés tête-bêche en parallèle l'un avec l'autre. Les gâchettes de ces deux thyristors sont de préférence commune. Un signal émis sur cette gâchette commune permet d'inverser la polarisation du condensateur 40. L'émission d'un signal sur ces gâchettes est commandée par le moyen de commande 45.

En effet, le circuit série comprenant le condensateur 40 et l'inductance LS est en fait un oscillateur électronique dans lequel on peut bloquer le courant grâce à l'ensemble Tc. Imaginons que le condensateur 40 soit initialement chargé en direct. Un signal émis sur la gâchette des thyristors va rendre passant le thyristor 68. Le courant circulant dans le circuit déchargera d'abord le condensateur 40 avant de le charger en inverse. Une fois le condensateur 40 chargé en inverse, le courant s'annulera dans le circuit et les deux thyristors de l'ensemble Tc se retrouveront alors bloqués. Ce fonctionnement est illustré par les chronogrammes de la figure 8. L'inversion de polarisation est indépendante du pilotage des machines électromécaniques.

Ce troisième mode de réalisation peut encore différer en ce que l'interrupteur 23 et la résistance 24 sont montés en parallèle du seul interrupteur 27. Ainsi, le condensateur 40 peut être préchargé en même temps que le condensateur de filtrage selon la chronologie suivante : fermeture de l'interrupteur 28, fermeture de l'interrupteur 23 ; la batterie est alors connectée au 30 dispositif d'interrupteur électronique 21" par l'intermédiaire de la résistance 24, C K\2. R442.12 F R.4 3 . dpt amorce du thyristor TA2 ; la précharge des condensateurs 40 et 29 commence, une fois le condensateur 40 chargé, amorce du thyristor 42 de l'ensemble Tp jusqu'à la fin de la précharge du condensateur 29. 5 L'interrupteur selon l'invention présente de nombreux avantages. II ne présente pas de contacts mobiles. Ainsi, il n'est pas sensible aux vibrations, il permet de réaliser un grand nombre de commutations durant sa durée de vie et il permet en outre des coupures alors qu'un courant 10 important le traverse. II permet les surcharges transitoires en courant et peut même assurer la coupure en cas de surcharge.

Les seuls contacts mécaniques (qui supportent le courant batterie) sont les deux interrupteurs 27 et 28 qui sont manoeuvrés à courant nul, sans 15 contrainte de délai ou de rapidité. Ce sont donc des composants peu onéreux et peu volumineux nécessaires pour assurer la procédure de consignation notamment lors d'opérations de maintenance.

Dans les montages des figures 3, 6 et 7, il est prévu un fusible. En cas de 20 court-circuit ou de forte surcharge, ce fusible protège à la fois la batterie, les câbles et les thyristors. L'interrupteur électronique selon l'invention permet de bien commander la

pré-charge du condensateur de filtrage. On peut par exemple exploiter 25 des déconnections et re-connections entre les convertisseurs et la batterie (par exemple, dans des modes dégradés, dans les phases de mise en route...) fréquemment sans endommager ou réduire la durée de vie de l'interrupteur. Ainsi, l'interrupteur 23, le circuit de commande 22 et la résistance 24 ne sont pas forcément nécessaires. 30

C K\2. R442.12FR.43 . dpt Selon les phases de fonctionnement du véhicule, la batterie 25 du véhicule et les moyens électromécaniques 4 du véhicule ont des fonctions différentes. Ainsi, dans une phase où de l'énergie de la batterie est utilisée pour entraîner le véhicule, la batterie constitue une source d'énergie et les moyens électromécaniques constituent une charge. A l'inverse, dans une phase où de l'énergie cinétique du véhicule est récupérée pour charger la batterie, la batterie constitue une charge alors que les moyens électromécaniques constituent une source. C K\2. R442.12 F R.4 3 . dpt

Claims (11)

1. Revendications

   : 1. Dispositif d'interrupteur (21 ; 21'; 21") pour commander l'alimentation d'une charge électrique (4, 25) par une source 5 électrique (25, 4), la source électrique fournissant une énergie utilisée pour entraîner un véhicule automobile, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif d'interrupteur statique.
2. 2. Dispositif d'interrupteur (21 ; 21' ; 21") selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce qu'il comprend : deux thyristors principaux (41, 42) montés tête-bêche en parallèle sur une ligne reliant la source électrique à la charge électrique, au moins un premier condensateur (40 ; 5:3, 56), 15 un moyen (25, 4, 43, 44 ; 25, 4, 54, 57) de charge du premier condensateur et un moyen (43, 44 ; 55, 58) pour connecter le premier condensateur aux bornes des thyristors principaux, la connexion du premier condensateur chargé aux bornes des 20 thyristors principaux bloquant le thyristor principal se trouvant à l'état passant.
3. 3. Dispositif d'interrupteur (21 ; 21") selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de charge du premier condensateur 25 comprend la source électrique, un premier thyristor auxiliaire (44) pour relier le premier condensateur à la source électrique et polariser le premier condensateur dans un premier sens et un deuxième thyristor auxiliaire (43) pour relier le premier condensateur à la source électrique et polariser le premier 30 condensateur dans un deuxième sens. C K\2. R442.12 FR.43 . dpt
4. 4. Dispositif d'interrupteur (21 ; 21") selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen pour connecter le premier condensateur aux bornes des thyristors principaux comprend deux thyristors auxiliaires (43, 44) montés tête-bêche en parallèle entre une borne du premier condensateur et une borne commune aux deux thyristors principaux.
5. 5. Dispositif d'interrupteur (21") selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (6(5, 67, 68) d'inversion 10 de la polarisation du premier condensateur.
6. 6. Dispositif d'interrupteur (21") selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen d'inversion de la polarisation du premier condensateur comprend une branche comprenant une 15 inductance (66) et deux thyristors de commande d'inversion (67, 68) montés tête- bêche en parallèle, la branche étant connectée aux bornes du premier condensateur.
7. 7. Dispositif d'interrupteur (21') selon la revendication 2, caractérisé en 20 ce qu'il comprend un deuxième condensateur (56), un moyen (25, 4, 57) de charge du deuxième condensateur et un moyen (58) pour connecter le deuxième condensateur aux bornes des thyristors principaux, la connexion du deuxième condensateur chargé aux bornes des thyristors principaux bloquant l'un (42) des thyristors 25 principaux se trouvant à l'état passant.
8. 8. Dispositif d'interrupteur (21') selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de charge du premier condensateur comprend la source électrique et une première diode (54) pour relier le premier 30 condensateur à la source et en ce que le moyen de charge du deuxième condensateur comprend la source électrique et une C K\2. R442.12FR.43 . dptdeuxième diode (57) pour relier le deuxième condensateur à la source.
9. 9. Dispositif d'interrupteur (21') selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le moyen pour connecter le premier condensateur (53) aux bornes des thyristors principaux comprend un premier thyristor auxiliaire (55) et en ce que le moyen pour connecter le deuxième condensateur (56) aux bornes des thyristors principaux comprend un deuxième thyristor auxiliaire (58).
10. 10. Dispositif d'interrupteur (21 ; 21' ; 21") selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de commande (45) des gâchettes des thyristors.
11. 11. Véhicule automobile comprenant un dispositif d'interrupteur (21 ; 21' ; 21") selon l'une des revendications précédentes. CK\2.R442.12FR.43.dpt