FR2984517A1 - Detection de cable de recharge pour un vehicule automobile a entrainement electrique - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de détection de l'état de la connexion entre un véhicule automobile à entraînement électrique (1) et une station de recharge correspondante, le véhicule automobile présentant une fonction de "commande pilote" avec une ligne de "commande pilote" associée du côté du véhicule (3), caractérisé en ce qu'une puce de "Power Line Communication - communication par conducteur d'énergie" permet de mesurer la longueur de la ligne de "commande pilote" entre le véhicule automobile et la station de recharge.

Description

DESCRIPTION La présente invention concerne un procédé de détection de l'état de connexion entre un véhicule automobile à entraînement électrique et une station de charge ou de recharge correspondante, un dispositif correspondant et un véhicule électrique.
Les véhicules dits hybrides, qui jouissent de nos jours d'une popularité croissante, sont entraînés par au moins un moteur électrique et un autre convertisseur d'énergie, en général un moteur à combustion interne, et prélèvent leur énergie dans un réservoir de carburant et dans dispositif accumulateur d'énergie électrique dans le véhicule. Dans le cas d'un entraînement hybride, le moteur à combustion interne peut être utilisé plus souvent et plus longtemps dans un niveau de rendement avantageux. L'énergie éventuellement produite en excès est utilisée par l'intermédiaire d'un générateur pour charger les accumulateurs, c'est-à-dire pour recharger le dispositif accumulateur d'énergie électrique.
Outre les véhicules hybrides, il existe naturellement aussi des véhicules purement électriques, qui ne sont entraînés qu'avec de l'énergie électrique. De tels véhicules électriques, dont les batteries doivent être rechargées par des sources d'énergie externes, sont appelés "véhicules plugin", soit véhicules "à prise". Pour de tels "véhicules plug-in", en plus de la recharge à partir du réseau électrique domestique, par exemple dans un garage domestique, il est possible d'effectuer la recharge par des stations de recharge prévues sur des lieux publics, par exemple dans des garages ou directement sur le bord de la route à proximité immédiate d'emplacements de stationnement.
Le document US 7 688 024 B2 décrit un dispositif pour le contrôle de la charge d'un véhicule. Une résistance est connectée à un premier et un deuxième raccord d'une entrée du véhicule. Au premier raccord est connectée une ligne de commande pilote pour la transmission d'un signal pilote. Au cas où l'entrée du véhicule n'est pas connectée à un connecteur, un interrupteur correspondant est coupé. Lors de la recharge de la batterie dans une station de recharge, il est important que des informations puissent être échangées rapidement et de manière fiable entre le véhicule et la station de recharge, par exemple concernant le propriétaire du véhicule ou la consommation électrique. En - 2 - outre, il serait avantageux que le véhicule automobile puisse détecter automatiquement le type de recharge, afin de pouvoir fournir au conducteur du véhicule des indications précises concernant le déroulement de l'opération de recharge.
Un objectif de la présente invention était donc de proposer un procédé de détection automatique de la connexion entre un véhicule électrique et une station de charge ou de recharge d'améliorer ainsi la convivialité pour l'utilisateur et d'accélérer la charge ou la recharge en énergie électrique de l'unité d'accumulateur concernée.
A cet effet, la présente invention propose un procédé pour détecter l'état de la connexion ou de la liaison entre un véhicule automobile à entraînement électrique et une station de charge ou de recharge correspondante et un dispositif correspondant ainsi qu'un véhicule automobile à entraînement électrique selon l'invention.
On décrit un procédé de détection de l'état de la connexion ou de la liaison entre un véhicule automobile à entraînement électrique, qui présente une fonction de "commande pilote" et une ligne de "commande pilote" associée du côté du véhicule, et une station de recharge correspondante, dans lequel, au moyen d'une puce de "Power Line Communication - communication par conducteur d'énergie", la longueur de la ligne de "commande pilote" entre le véhicule automobile et la station de recharge est mesurée. Par ligne de "commande pilote" (CP), on entend une ligne de commande primaire entre le véhicule électrique et la station de recharge, qui est connectée par le biais d'un circuit de commande respectif du véhicule électrique à une mise à la terre d'appareil et qui satisfait entre autres les fonctions suivantes : - vérifier la présence et la connexion du véhicule ; - permettre l'alimentation et la déconnexion d'une alimentation électrique ; - transmettre au véhicule le courant nominal de la station de recharge ; - contrôler la présence de la mise à la terre d'appareil. A cet effet, pendant une opération de recharge, un signal 35 modulé en tension et en largeur d'impulsions est utilisé entre la borne de recharge/le câble de recharge de la station de recharge et le véhicule. - 3 - On désigne par "Power Line Communication - communication par conducteur d'énergie" (PLC), un transfert de données par le biais des réseaux électriques. On en trouvera des détails dans l'ouvrage de K. Dostert "POWER LINE Kommunikation", édition Franzis, 2000, qui donne plus 5 d'informations sur la communication par conducteur d'énergie (PLC). Ce document contient les explications suivantes concernant les PLC. Alors que dans le passé, seules des entreprises d'alimentation en énergie pouvaient faire appel à des PLC de manière rentable, la situation a énormément changé vers la fin du 20e siècle par une déréglementation du marché des 10 télécommunications et de l'énergie. La capacité de réseaux d'accès typiques s'étend sur un niveau de fréquences allant jusqu'à environ 20 MHz et jusqu'à des vitesses de données de 350 Mbit/s, ce qui offre un grand potentiel. Les possibilités d'utilisation ne sont toutefois pas illimitées, parce que certaines bandes de fréquences dont l'occupation pourrait affecter des 15 services radio primaires par radiodiffusion involontaire sont réservées. La fixation de plages utilisables ainsi que de valeurs limites de niveaux requiert donc des compromis. Par ailleurs, il convient de trouver des voies de transmission si possible symétriques sur lesquelles le signal peut se propager à sa cadence. Alors que les réseaux de télécommunication ont tenu 20 compte de cet aspect dès le début, les réseaux de distribution d'énergie, en particulier dans les bâtiments, sont la plupart du temps très loin d'un état symétrique. Un choix précis des plages de fréquences et des procédés de modulation en termes de compatibilité électromagnétique et l'évaluation de possibilités de "conditionnement du réseau" sont donc des défis 25 particulièrement importants. En Europe centrale, l'alimentation en énergie électrique peut être divisée en trois niveaux, un niveau à haute tension (110 kV à 380 kV), un niveau à moyenne tension (10 kV à 30 kV), et un niveau à basse tension à 0,4 kV. Les différents niveaux de tension servent à surmonter différentes distances avec peu de pertes. Entre les niveaux de 30 tension se trouvent des transformateurs, qui constituent des barrières naturelles aux fréquences porteuses des PLC. En courant alternatif, du fait de l'effet de peau, la résistance d'un fil augmente avec la fréquence et pour être plus précis avec la racine carrée de la fréquence. Dans le cas des câbles, il faut y ajouter les pertes électriques dans les matériaux isolants qui 35 contribuent à une augmentation, proportionnelle à la fréquence, des pertes de dérivation. Les paramètres électriques des câblages subissent de fortes dispersions, de sorte que les tolérances sur l'atténuation et l'impédance sont - 4 - élevées. Un câble utilisé couramment de nos jours présente une géométrie à quatre secteurs, qui peut être reproduite par un modèle de conducteur en ruban. On peut ainsi déterminer les grandeurs importantes pour les PLC que sont l'impédance et l'atténuation. Lors de l'injection d'un signal entre deux phases, on obtient une impédance d'environ 45 à 50 .Q. et on observe une faible dépendance vis-à-vis de la fréquence, ce qui indique de faibles pertes. L'atténuation par contre augmente avec l'augmentation de la fréquence, et atteint une valeur d'environ 50 dB à 20 MHz et sur une longueur de 1 km. En général, l'atténuation augmente donc avec la fréquence. Contrairement aux canaux de communication classiques, l'interférence sur les réseaux électriques ne peut pas être modélisée sous forme d'un bruit blanc additif gaussien (additive white gaussian noise AWGN). Ceci est à attribuer au fait que des interférences à bande étroite par émetteurs de radiodiffusion, en particulier des interférences impulsionnelles diverses, surviennent également en plus des bruits d'arrière-plan en couleur, avec une densité de puissance spectrale relativement faible. Ces interférences impulsionnelles varient dans une large mesure en fonction du temps, c'est-à-dire qu'il faut s'attendre à des variations dans la gamme des micro- et millisecondes. En présence d'une impulsion, la densité de puissance spectrale augmente considérablement, de sorte que l'on peut s'attendre à ou qu'il est probable qu'il y ait des erreurs de bits et des erreurs en rafale lors d'un transfert de données. Pour développer des systèmes de PLC rapides, la connaissance de la réponse impulsionnelle du canal est nécessaire, afin de déterminer les paramètres importants tels que la longueur de symboles. La réponse impulsionnelle d'un canal est associée à la fonction de transfert complexe par le biais de la transformée de Fourier. Afin d'effectuer des mesures nécessaires, on a généralement besoin d'une ligne de retour. Ceci a été réalisé principalement dans les réseaux d'installations de bâtiment, où l'utilisation d'une ligne principale n'est pas si problématique.
Les méthodes de modulation standard de télécommunication ne conviennent pas à la communication par conducteur d'énergie (PLC). L'utilisation des méthodes suivantes ne peut être assurée avec succès qu'après des modifications spécifiques appropriées, qualitatives considérables se produisant toutefois encore. des différences exemple "direct 1. Procédé d'étalement du spectre, par sequence spread spectrum (DSSS)" ; 2. Procédé à large bande à porteuse unique ; -5- 3. Procédé à large bande à porteuses multiples avec égalisation décisionnelle adaptative rétroactive ; 4. Procédé à porteuses multiples sous forme de multiplexage par répartition en fréquences orthogonales (OFDM).
Ce n'est que dans le 3e et le 4e procédé qu'un flux de données à transmettre n'a pas besoin d'être concentré en un spectre cohérent mais, si nécessaire, peut être réparti entre des sous-canaux suivant des intervalles quelconques. Dans le cas du procédé OFDM, le nombre des sous-canaux est élevé et ceux-ci ont dans chaque cas la même largeur. Le procédé OFDM semble convenir particulièrement bien comme procédé de modulation. L'OFDM est une technique qui a déjà fait ses preuves en radiodiffusion numérique et dans l'ADSL. L'OFDM est particulièrement robuste vis-à-vis de la propagation par trajet multiples et de différentes interférences. Le spectre disponible B est divisé en de nombreux sous-canaux étroits. Le transfert de données s'effectue simultanément sur N porteuses aux fréquences fl, f2, ... fN. Chaque sous-canal a donc une largeur de bande M = B/N. Comme les sous-canaux sont étroits, on dispose à l'intérieur de chaque canal d'une atténuation constante et d'un temps de propagation de groupe constant. L'égalisation est simple à réaliser ou, la plupart du temps, inutile. Ceci constitue un avantage considérable par rapport aux procédés à large bande à porteuse unique. La norme internationale CEI 62196 concerne des connecteurs enfichables (fiches), des prises de courant, des embases et des câbles confectionnés pour véhicules électriques et utilisés pour des systèmes de recharge par câble. Comme on peut le trouver par exemple dans Wikipedia, il est spécifié un niveau de - 690 V en tension alternative, de fréquence de 50 à 60 Hz, pour un courant nominal allant jusqu'à 250 A ; - 600 V en tension continue pour un courant nominal allant 30 jusqu'à 400 A. Cette norme prévoit trois classes de modes de recharge et types de câbles associés. Classe 1 : Les modes de recharge sont prévus pour une alimentation domestique jusqu'à 16 A. Un contact CP (à signal de 35 commande pilote) n'est pas prévu ici pour autoriser l'opération de recharge. La fiche et le câble, qui supportent moins de 16 A, ne sont pas marqués par - 6 - une signalisation mais il est prévu que les intensités de courant maximales soient indiquées sur l'appareil concerné lui-même. Classe 2 : Les modes de recharge sont prévus pour une alimentation d'appareils jusqu'à 32 A, tels qu'on les trouve souvent dans des configurations monophasées et triphasées. Dans ce mode, un contact CP est utilisé dans la fiche et sert de commutateur dans la prise. L'utilisation de fiches industrielles selon CEI 60309 est ici prévue, mais l'on peut aussi utiliser d'autres fiches industrielles avec une spécification de 32 A et plus. Des connecteurs de charge de classe 1 adaptés, sans signalisation, peuvent être utilisés, mais le courant de recharge ne doit alors pas dépasser 16 A. Classe 3 : Les modes de recharge sont prévus pour une recharge rapide jusqu'à 250 A. Des fiches simples à contact CP de classe 2 peuvent être utilisées, mais le courant de charge est alors limité à 32 A. Pour des courants de charge plus importants, il faut détecter un mode de recharge adapté. Le renvoi à la norme CEI 60309 indique les paramètres physiques pour un système de recharge correspondant jusqu'à 250 A, par exemple le diamètre du câble et le diamètre des broches dans la fiche. La modulation en largeur d'impulsions permet de coder le courant de charge maximal admissible ou la disponibilité d'une communication numérique.
Cette communication constitue la base d'une recharge asservie de véhicules électriques, afin d'agir de manière ciblée sur une opération de recharge. Il est prévu à présent qu'une puce PLC utilise une ligne CP prévue dans un véhicule automobile à entraînement électrique, c'est-à-dire une ligne CP du côté du véhicule, afin de détecter l'état de la connexion entre le véhicule automobile à entraînement électrique et la station de recharge concernée. A cet effet, il est prévu de mesurer au moyen des PLC la longueur de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge. Comme la longueur de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge dépend du mode de recharge, on peut déterminer rapidement quel est le type de câble concerné et donc le mode de recharge concerné. A cet effet, la puce PLC envoie dans la ligne CP un signal qui est réfléchi à l'extrémité de la ligne CP et renvoyé à la puce PLC. Comme pour un écho, les propriétés du signal réfléchi, par exemple l'atténuation du signal ou le temps de propagation du signal, permettent de déterminer la longueur de la ligne CP et donc le mode de recharge. - 7 - De ce fait, la détection du mode de recharge peut s'effectuer automatiquement, ce qui permet une opération de recharge rapide. Avantageusement, le procédé selon l'invention est encore caractérisé en ce que : - la longueur de la ligne de "commande pilote" entre le véhicule automobile et la station de recharge est mesurée à l'aide d'une atténuation du signal, d'une réflexion du signal ou du temps de propagation du signal, - la puce PLC envoie un signal le long de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge et reçoit le signal réfléchi à l'extrémité de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge et renvoyé à la puce PLC, la longueur de la distance parcourue par le signal étant déterminée à l'aide du temps de propagation du signal, - à partir de la distance parcourue par le signal, on détermine de manière univoque la longueur de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge, et, - à l'aide de la longueur de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge, on détermine un type déterminé de câble. En outre, l'invention concerne un dispositif de détection de l'état de la connexion ou de la liaison entre un véhicule automobile à entraînement électrique et une station de recharge correspondante, caractérisé en ce qu'il présente des moyens qui sont configurés pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention. En outre, l'invention concerne un véhicule automobile à entraînement électrique, notamment un véhicule électrique avec un dispositif selon l'invention pour la détection de l'état de la connexion entre le véhicule automobile à entraînement électrique et une station de recharge correspondante. D'autres avantages et configurations de l'invention résultent de 30 la description et du dessin annexé. Il s'entend que les caractéristiques susmentionnées et qui seront expliquées ci-après peuvent être utilisées non seulement dans la combinaison indiquée à chaque fois, mais aussi dans d'autres combinaisons ou individuellement, sans sortir du cadre de la présente invention. 35 La figure 1 illustre schématiquement un premier mode de réalisation d'un raccord pour câble dans un véhicule électrique, dans lequel il n'existe pas de raccordement entre le véhicule et la station de recharge. - 8 - La figure 2 illustre schématiquement un deuxième mode de réalisation d'un raccord pour câble dans un véhicule électrique, dans lequel un câble de classe 1 est raccordé. La figure 3 illustre schématiquement un troisième mode de 5 réalisation d'un raccord pour câble dans un véhicule électrique, dans lequel un câble de classe 2 est raccordé. La figure 4 illustre schématiquement un quatrième mode de réalisation d'un raccord pour câble dans un véhicule électrique, dans lequel un câble de classe 3 est raccordé. 10 L'invention est illustrée schématiquement dans le dessin à l'aide de formes de mise en oeuvre et sera décrite schématiquement et en détail en référence au dessin. La figure 1 illustre schématiquement un premier mode de réalisation d'un raccord par câble dans un véhicule électrique 1, dans lequel 15 il n'existe pas de raccordement entre le véhicule et la station de recharge. En plus de moyens permettant l'alimentation électrique, le raccord pour câble du véhicule électrique 1 pour la recharge d'au moins une batterie présente une puce PLC 2 qui transfère des données entre le véhicule électrique 1 et une station de recharge correspondante. La puce PLC 2 utilise à cet effet 20 une ligne CP qui, lorsque le câble n'est pas raccordé, s'étend uniquement depuis la puce PLC 2 le long d'une ligne CP 3 du côté du véhicule jusqu'à la prise 4 prévue sur la carrosserie du véhicule électrique 1 Afin d'établir si un câble est raccordé au véhicule 1, un signal est envoyé par la puce PLC 2 le long de la ligne CP, est réfléchi à l'extrémité de la ligne CP et retourne à la 25 puce PLC 2, qui contrôle ce signal. Au moyen d'un temps de propagation du signal à déterminer, c'est-à-dire le temps qui s'est écoulé entre l'émission et la réception, et pour une vitesse de signal connue, on détermine la longueur de la ligne CP. Comme aucun câble n'est raccordé dans la figure 1, la ligne CP s'étend seulement le long de la ligne CP 3 du côté du véhicule 30 depuis la puce PLC 2 jusqu'à la prise 4, et est donc relativement courte. La longueur de la ligne CP 3 du côté du véhicule est connue, de sorte que l'on peut établir de manière certaine que dans cet exemple aucun autre câble n'est raccordé à la ligne CP. Comme en outre aucun écoulement de courant ne peut être mesuré, on peut en outre conclure que le véhicule automobile 35 n'est pas raccordé à une station de recharge par le biais d'un câble de classe 1. - 9 - La figure 2 illustre schématiquement un deuxième mode de réalisation d'un raccord par câble dans un véhicule électrique 1, dans lequel un câble de classe 1 est raccordé. Les câbles de classe 1 sont prévus pour un courant domestique jusqu'à 16 A. Lorsque l'on utilise ces câbles, un contact 5 CP (commande pilote) n'est pas prévu pour permettre l'opération de recharge. Ceci entraîne que la ligne CP, de manière analogue à la figure 1, s'étend également seulement depuis la puce PLC 2 le long de la ligne CP 3 du côté du véhicule jusqu'à la prise 4 au niveau du véhicule 1. Comme toutefois, contrairement à la figure 1, le véhicule électrique 1 est raccordé 10 par un câble 5 à une station de recharge 6, un courant circule dans le câble 5. La puce PLC 2 reconnaît par le procédé décrit ci-dessus qu'aucun câble de classe 2 ou 3 n'est raccordé. Comme un courant s'écoule simultanément, elle conclut qu'un câble de classe 1 est raccordé au véhicule. La figure 3 illustre schématiquement un troisième mode de 15 réalisation d'un raccord par câble dans un véhicule électrique 1, dans lequel un câble de classe 2 est raccordé. Les modes de recharge de classe 2 sont prévus pour un courant d'appareil maximum de 32 A, que l'on trouve fréquemment tant en configuration monophasée et qu'en configuration triphasée. Dans ce mode, un contact CP est utilisé dans la fiche et sert de 20 commutateur dans la prise. L'utilisation de fiches industrielles selon la norme CEI 60309 est ici prévue, mais l'on peut aussi utiliser d'autres fiches industrielles avec une spécification de 32 A et plus. La ligne CP 7 de ces câbles de classe 2 ne s'étend pas sur toute la longueur du câble concerné, mais seulement depuis l'extrémité du câble du côté du véhicule jusqu'à un 25 module d'entrée de câble 8 avec module de communication intégré CP. Lorsque la puce PLC 2 envoie un signal, il est réfléchi par le module 8. Comme contrairement aux figures 1 et 2, l'ensemble de la ligne CP se compose de la ligne CP 3 du côté du véhicule et de la ligne CP 7 du côté du câble, le temps de propagation du signal sera plus long que dans le cas d'un 30 câble de classe 1. Le raccordement d'un câble de classe 2 peut donc être détecté indépendamment de l'écoulement de courant, car la ligne CP s'étend séparément de la ligne de courant. La présence d'un écoulement de courant peut être détectée séparément, par exemple le module de communication CP peut envoyer dans le module d'entrée de câble 8 un signal correspondant 35 à la puce PLC 2. La figure 4 illustre schématiquement un quatrième mode de réalisation d'un raccord par câble 1 dans un véhicule électrique, dans lequel - 10 - un câble de classe 3 est raccordé. Les modes de recharge de classe 3 sont prévus pour une recharge rapide jusqu'à 250 A. Des fiches simples avec un module CP de classe 2 peuvent être utilisées, mais le courant de charge est alors limité à 32 A. Pour des courants de charge plus élevés, il faut détecter un mode de recharge adapté. Le renvoi à la nonne CEI 60309 indique les paramètres physiques pour un système de recharge correspondant jusqu'à 250 A, par exemple le diamètre du câble et le diamètre des broches dans la fiche. La modulation en largeur d'impulsions permet de coder le courant de charge maximal admissible ou la disponibilité d'une communication numérique. Cette communication constitue la base d'une recharge asservie de véhicules électriques, afin d'agir de manière ciblée sur l'opération de recharge. Dans le cas des câbles de classe 3, il est prévu qu'une ligne CP 9 s'étende entre le véhicule électrique et la station de recharge ; le module CP est dans ce cas disposé dans la station de recharge (non illustrée). Si la puce PLC 2 envoie un signal le long de la ligne CP, celui-ci est d'abord réfléchi par (à hauteur de) la station de recharge 6, de sorte que la ligne CP soit constituée de la ligne CP 3 du côté du véhicule et de la ligne CP 9 du côté du câble, lesquelles ont une plus grande longueur totale que la somme des lignes CP 3 et 7 de la figure 3.
Bien que les longueurs de câble ne soient pas normalisées, dans le cas des câbles de classe 2, par exemple, une distance maximale entre le véhicule électrique ou la prise 4 de la carrosserie et le module CP dans le module d'entrée de câble 8 du câble de classe 2 enfiché dans la prise 4 est prédéfinie et ne doit pas être dépassée. Cette distance maximale est inférieure à la longueur de câble la plus petite admise pour les câbles de classe 3, de sorte que l'on peut classer les types de câbles de manière univoque. Grâce au procédé décrit, on peut déterminer rapidement et de manière fiable l'état de la connexion entre un véhicule automobile à entraînement électrique et la station de recharge concernée. On reconnaît donc quel type de câble est raccordé à un véhicule et si du courant passe dans le câble raccordé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de détection de l'état de la connexion ou de la liaison entre un véhicule automobile à entraînement électrique (1) et une station de recharge correspondante, le véhicule automobile (1) présentant une fonction de "commande pilote (CP)" avec une ligne de "commande pilote (CP)" (3) du côté du véhicule, caractérisé en ce qu'une puce de "Power Line Communication - communication par conducteur d'énergie" (PLC) (4) permet de mesurer la longueur de la ligne de "commande pilote" entre le véhicule automobile et la station de recharge.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 10 longueur de la ligne de "commande pilote" entre le véhicule automobile et la station de recharge est mesurée à l'aide d'une atténuation du signal, d'une réflexion du signal ou du temps de propagation du signal.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la puce PLC (4) envoie un signal le long de la ligne CP entre le véhicule 15 automobile et la station de recharge et reçoit le signal réfléchi à l'extrémité de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge et renvoyé à la puce PLC (4), la longueur de la distance parcourue par le signal étant déterminée à l'aide du temps de propagation du signal.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à 20 partir de la distance parcourue par le signal, on détermine de manière univoque la longueur de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station de recharge.
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, à l'aide de la longueur de la ligne CP entre le véhicule automobile et la station 25 de recharge, on détermine un type déterminé de câble.
  6. 6. Dispositif de détection de l'état de la connexion ou de la liaison entre un véhicule automobile à entraînement électrique et une station de recharge correspondante, caractérisé en ce qu'il présente des moyens configurés pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 5.
  7. 7. Véhicule automobile à entraînement électrique, en particulier véhicule électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon la revendication 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10091164B2 (en) 2015-07-06 2018-10-02 Regal Beloit America, Inc. System and method for mapping physical locations of motors in a network

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013212219A1 (de) * 2013-06-26 2014-12-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladekabel zum Laden eines elektrischen Energiespeichers in einem Elektrofahrzeug
US9722665B2 (en) * 2013-12-23 2017-08-01 Duke Energy Corporation Communication nodes and sensor devices configured to use power line communication signals, and related methods of operation
US9479220B2 (en) * 2014-11-24 2016-10-25 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for detection and analysis of abnormalities in a power line communication network of a vehicle
DE102015101041A1 (de) 2015-01-26 2016-07-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Ladevorrichtung, elektrische Ladestation und Verfahren zur Steuerung einer elektrischen Ladevorrichtung
DE102015221066A1 (de) * 2015-10-28 2017-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kurzschlussdetektion und/oder Kurzschlusslokalisierung mittels Power Line Communication
CN106274521A (zh) * 2016-07-11 2017-01-04 中国第汽车股份有限公司 能自动识别单相交流标准插头规格的充电装置及控制方法
DE102017110956A1 (de) 2017-05-19 2018-11-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Übertragung von Energie und Information über ein Ladekabel für ein Elektrofahrzeug
DE102017208895A1 (de) 2017-05-26 2018-11-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Ladesteuervorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Ladesteuervorrichtung
DE102017113162A1 (de) * 2017-06-14 2018-12-20 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Verfahren zum Erfassen eines Steckvorgangs
DE102017221298A1 (de) * 2017-11-28 2019-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Messvorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer von einer Ladestation übergebenen elektrischen Energie
DE102018102714A1 (de) * 2018-02-07 2019-08-08 Man Truck & Bus Ag Vorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Elektro-Kraftfahrzeugs, insbesondere Elektro-Nutzfahrzeugs
DE102018203263A1 (de) * 2018-03-06 2019-09-12 Audi Ag Ladeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102018204565A1 (de) * 2018-03-26 2019-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Einstellen eines Kommunikationsparameters eines Kommunikationsmoduls einer Ladestation
CN111435077B (zh) * 2019-01-11 2021-09-03 华为技术有限公司 导体线缆长度的测量方法和装置
CN111025191B (zh) * 2019-12-25 2022-10-18 中铁轨道交通装备有限公司 用于轨道车辆的线束检测系统
DE102020104736A1 (de) 2020-02-24 2021-08-26 Audi Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug umfassend eine Ladeeinrichtung
DE102021200913A1 (de) * 2021-02-02 2022-08-04 Mahle International Gmbh Elektronische Schaltungsanordnung und Verfahren
DE102021206408A1 (de) 2021-06-22 2022-12-22 Mahle International Gmbh Verfahren zur Leistungskompensation in einem elektrischen Ladesystem

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5714876A (en) * 1996-04-24 1998-02-03 Tektronix, Inc. In-service serial digital source signal-level and cable-length measurement
JP3925230B2 (ja) * 2002-02-15 2007-06-06 三菱自動車工業株式会社 電気自動車
WO2003094765A2 (fr) * 2002-05-06 2003-11-20 Enikia Llc Procede et systeme de detection de defaillances et de surveillance de la qualite d'un reseau de distribution de courant electrique
US7236338B2 (en) * 2003-09-16 2007-06-26 The Boeing Company System and method for remotely detecting and locating faults in a power system
JP4375472B2 (ja) * 2007-10-23 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 車両の充電制御装置
JP4893681B2 (ja) * 2008-04-07 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 電動車両用充電装置及び電動車両
EP2194355B1 (fr) * 2008-12-03 2014-03-05 ABB Research Ltd. Procédé et dispositif pour mesurer la longueur d'une ligne électrique
WO2010122647A1 (fr) * 2009-04-23 2010-10-28 トヨタ自動車株式会社 Véhicule, câble de charge et système de charge de véhicule
DE102010011162A1 (de) * 2009-07-15 2011-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Elektrofahrzeug und einer Ladestelle zum elektrischen Laden zumindest eines Energiespeichers des Elektrofahrzeugs
JP2012034484A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Toyota Industries Corp 給電装置及び車両

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10091164B2 (en) 2015-07-06 2018-10-02 Regal Beloit America, Inc. System and method for mapping physical locations of motors in a network

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Publication number Publication date
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