FR3018609A1 - Procede et systeme de commande d'une machine electrique avec diagnostic de l'onduleur d'alimentation. - Google Patents

Procede et systeme de commande d'une machine electrique avec diagnostic de l'onduleur d'alimentation. Download PDF

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Abstract

Procédé de commande d'une machine électrique (4) alimentée par au moins une phase d'alimentation commandée par l' intermédiaire d'interrupteurs. Le procédé comprend les étapes suivantes : on mesure les courants de chaque phase, on commande la fermeture d'un premier ensemble d'interrupteurs (Tl, T2, T6) et l' ouverture d'un deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5) pendant une première durée, puis on détermine un premier signal booléen en fonction de mesures des courants de chaque phase et d'un seuil de courant, on commande l'ouverture du premier ensemble d'interrupteurs (Tl, T2, T6) et la fermeture du deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5) pendant une deuxième durée, puis on détermine un deuxième signal booléen en fonction de mesures des courants de chaque phase et du seuil de courant, et on détermine un signal de diagnostic des phases en fonction des mesures des courants, du premier signal booléen et du deuxième signal booléen.

Description

Procédé et système de commande d'une machine électrique avec diagnostic de l'onduleur d'alimentation.
L'invention a pour domaine technique les machines électriques triphasées, et plus particulièrement la surveillance de défauts sur l'alimentation électrique de telles machines. La détection de défaillance des phases d'alimentation électrique d'une machine électrique de traction est nécessaire à assurer la sécurité du conducteur car elle permet l'application d'un mode dégradé opportun (par exemple interdiction de roulage et/ou de charge). Elle permet aussi, en après-vente, de discriminer le composant matériel défaillant, une des phases ou des interrupteurs de l'onduleur de l'alimentation et de faciliter ainsi la capacité du système à être réparé (par exemple le remplacement ou la réparation de la phase ou de l'IGBT défaillant). Il est donc nécessaire de pouvoir déterminer, dans un véhicule à traction électrique ou hybride disposant d'au moins une machine électrique de traction, si un défaut est présent dans les phases d'alimentation et/ou dans chacun des interrupteurs de l'onduleur triphasé découpant les courants d'alimentation afin de commander la machine électrique de traction. De l'état de la technique antérieur, on connaît les documents suivants.
Le document W02013163266A1 divulgue une stratégie de détection de circuit ouvert d'au moins une phase d'un onduleur triphasé basée sur l'observation pendant un intervalle de temps de la différence entre les différents courants de phases. Cette stratégie ne permet de détecter le défaut que lorsque l'onduleur est en fonction (alors que notre stratégie permet de diagnostiquer les phases avant l'activation de l'onduleur pour la traction), ne permet pas de distinguer la phase défaillante et ne permet pas de détecter la défaillance d'un IGBT de l'onduleur.
Le document FR1256368 concerne la détection de la défaillance d'un capteur de courant par vérification de la cohérence entre les mesures et les signaux de commande. Le document WO-9948194 divulgue un circuit permettant de réaliser différents branchements sur le moteur pour faire des tests de résistance/inductance/isolation. Il ne permet pas d'identifier de défaut sur l'électronique de puissance. Le document US-2006-0056206 divulgue un circuit de détection de défaut de l'onduleur. Le circuit vérifie la tension en sortie de l'onduleur par rapport à la tension d'alimentation. Un objet de l'invention est un procédé de commande d'un onduleur triphasé alimentant une machine électrique pour véhicule électrique par l'intermédiaire d'une batterie, ledit onduleur comprenant un premier ensemble d'interrupteurs et un deuxième ensemble d'interrupteurs. Le procédé comprend les étapes suivantes : on mesure les courants de chaque phase d'alimentation de la machine électrique, on commande la fermeture du premier ensemble d'interrupteurs et l'ouverture du deuxième ensemble d'interrupteurs pendant une première durée de fermeture, on mémorise les mesures des courants de chaque phase à l'issue de la première durée de fermeture puis on détermine un premier signal booléen relatif au premier ensemble d'interrupteurs en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et d'un seuil de courant, on commande l'ouverture du premier ensemble d'interrupteurs et la fermeture du deuxième ensemble d'interrupteurs pendant une deuxième durée de fermeture, on mémorise les mesures des courants de chaque phase à l'issue de la deuxième durée de fermeture puis on détermine un deuxième signal booléen relatif au deuxième ensemble d'interrupteurs en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture et du seuil de courant, et on détermine ensuite un signal de diagnostic des phases en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et de la deuxième durée de fermeture, du premier signal booléen et du deuxième signal booléen, le signal de diagnostic des phases prenant une première valeur lorsqu'aucune défaillance n'est diagnostiquée, le signal de diagnostic des phases prenant une deuxième valeur lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins une phase de la machine électrique, le signal de diagnostic des phases prenant une troisième valeur lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins un interrupteur. Lorsque la défaillance d'au moins un interrupteur est diagnostiquée, on peut déterminer ensuite l'interrupteur défaillant en fonction du premier signal booléen, du deuxième signal booléen, des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture, et des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture. Lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins une phase de la machine électrique, on peut déterminer que la phase défaillante est celle pour laquelle le courant en valeur absolue est inférieur à la valeur de seuil à l'issue de la première et de la deuxième durées de fermeture. On peut déterminer que le premier signal booléen prend une valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases si on vérifie simultanément que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la première durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que le courant de la première phase mesuré à l'issue de la première durée de fermeture est supérieur au seuil de courant, que le courant de la deuxième phase mesuré à l'issue de la première durée de fermeture est supérieur au seuil de courant, et que le courant de la troisième phase mesuré à l'issue de la première durée de fermeture est inférieur à la valeur négative du seuil de courant, si tel n'est pas le cas, le premier signal booléen prend une autre valeur signifiant qu'il n'y a pas d'anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases. On peut déterminer que le deuxième signal booléen relatif prend une valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases si on vérifie simultanément que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que le courant de la première phase mesuré à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieur à la valeur négative du seuil de courant, que le courant de la deuxième phase mesuré à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieur à la valeur négative du seuil de courant, et que le courant de la troisième phase mesuré à l'issue de la deuxième durée de fermeture est supérieur au seuil de courant, si tel n'est pas le cas, le deuxième signal booléen prend une autre valeur signifiant qu'il n'y a pas d'anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases. On peut déterminer que le signal de diagnostic des phases prend la deuxième valeur si on vérifie simultanément que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la première durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que le premier signal booléen prend la valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases, et que le deuxième signal booléen prend la valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases, le signal de diagnostic des phases prend la troisième valeur si on vérifie simultanément que le premier signal booléen et le deuxième signal booléen prennent chacun une valeur différente parmi la valeur signalant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases et la valeur signalant qu'il n'y a pas d'anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases, sinon le signal de diagnostic des phases prend la première valeur. Lorsque la défaillance d'au moins un interrupteur est diagnostiquée, on peut déterminer l'interrupteur défaillant comme étant l'interrupteur commandé en fermeture pour lequel la mesure du courant de phase correspondant est nulle. On peut commander l'ouverture de tous les interrupteurs, si la mesure de courant d'au moins une phase est supérieure à un seuil d'endommagement de l'onduleur.
L'invention a également pour objet un système de commande d'un onduleur triphasé alimentant une machine électrique pour véhicule électrique par l'intermédiaire d'une batterie, ledit onduleur comprenant un premier ensemble d'interrupteurs et un deuxième ensemble d'interrupteurs. Le système comprend un moyen de commande des interrupteurs connecté à un moyen de diagnostic des phases recevant tous deux en entrée des mesures des courants des phases d'alimentation, le moyen de commande des interrupteurs étant apte commander l'ouverture du deuxième ensemble d'interrupteurs et la fermeture du premier ensemble d'interrupteurs pendant une première durée de fermeture et à émettre un premier signal à destination du moyen de diagnostic des phases indiquant que les mesures des courants peuvent être mémorisées, le moyen de commande des interrupteurs étant également apte à commander l'ouverture du premier ensemble d'interrupteurs et la fermeture du deuxième ensemble d'interrupteurs pendant une deuxième durée de fermeture et à émettre un deuxième signal à destination du moyen de diagnostic des phases indiquant que les mesures des courants peuvent être mémorisées, le moyen de diagnostic des phases étant apte à mémoriser les mesures des courants des phases d'alimentation lors de la réception du premier signal provenant du moyen de commande des interrupteurs, puis à déterminer un premier signal booléen en fonction des mesures mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et d'une valeur de seuil, le moyen de diagnostic des phases étant également apte à mémoriser les mesures des courants des phases d'alimentation lors de la réception du deuxième signal provenant du moyen de commande des interrupteurs et à déterminer un deuxième signal booléen en fonction des mesures mémorisées mesurées à l'issue de la deuxième durée de fermeture et de la valeur de seuil, le moyen de diagnostic des phases étant enfin apte à déterminer un signal de diagnostic des phases en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et de la deuxième durée de fermeture, du premier signal booléen et du deuxième signal booléen, le signal de diagnostic des phases prenant une première valeur lorsqu'aucune défaillance n'est diagnostiquée, le signal de diagnostic des phases prenant une deuxième valeur lorsque au moins une phase de la machine électrique est défaillante, le signal de diagnostic des phases prenant une troisième valeur lorsque au moins un interrupteur est défaillant.
Le moyen de diagnostic des phases peut être apte à déterminer l'interrupteur défaillant en fonction du signal de diagnostic, de la valeur du premier signal booléen, de la valeur du deuxième signal booléen, des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture, et des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture. Le moyen de diagnostic des phases peut être apte à déterminer la phase défaillante de la machine électrique, en fonction de la valeur absolue des courants de chaque phase à l'issue de la première et de la deuxième durées de fermeture et de la valeur de seuil. Le moyen de diagnostic des phases peut être apte à émettre un signal de surtension à destination du moyen de commande des interrupteurs si le courant d'au moins une phase est supérieur à un seuil d'endommagement de l'onduleur, le moyen de commande des interrupteurs étant alors apte à commander l'ouverture de tous les interrupteurs à réception du signal de surtension. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre les principaux éléments d'un système de commande d'une machine électrique triphasée, - la figure 2 illustre les principaux éléments d'alimentation d'une machine électrique, et - la figure 3 illustre les principales étapes d'un procédé de commande d'une machine électrique triphasée. Le système de commande réalise une surveillance des phases d'alimentation et des interrupteurs de l'onduleur alimentant une machine électrique de façon active, soit avant le début d'une phase de roulage, soit avant le début d'une phase de charge. En effet, dans ce mode de réalisation de l'invention, l'onduleur de traction est utilisé : - en mode roulage pour alimenter la machine électrique triphasée lorsque le véhicule est en mouvement, - et en mode charge, le véhicule étant à l'arrêt, comme redresseur/élévateur de tension, par le système permettant de recharger la batterie de traction depuis un réseau électrique externe. Cette surveillance permet de détecter si une ou plusieurs des trois phases de l'onduleur triphasé sont en circuit ouvert, et si un ou plusieurs des interrupteurs de l'onduleur triphasé sont bloqués en circuit ouvert. Ils sont donc défectueux car ils ne réagissent pas à une demande de fermeture. La figure 1 illustre les principaux éléments d'un système de commande d'une machine électrique recevant en entrée des mesures des courants de phase d'alimentation d'une machine électrique triphasée et émettant en sortie des signaux de commande des interrupteurs de l'alimentation à découpage de la machine électrique ainsi qu'un signal de diagnostic de ces phases d'alimentation. Le système de commande comprend un moyen de commande des interrupteurs, référencé 2 et un moyen de diagnostic des phases, référencé 3. La figure 2 illustre l'alimentation d'une telle machine. On peut voir sur cette figure, une machine électrique triphasée, référencée 4, alimentée par trois courants associés chacun à une phase du stator de la machine électrique 4, notés I phl, I ph2, I ph3, chaque phase étant déphasée de sorte à mettre le rotor de la machine électrique 4 en rotation.
Les courants de phase I phl, I ph2, I ph3 sont générés par l'actionnement des interrupteurs (T1,T2,T3,T4,T5,T6) d'un onduleur noté 5 à partir d'une tension constante, fournie ici par une batterie notée 6. Les interrupteurs (T1,T2,T3,T4,T5,T6) sont commandés par le moyen de commande 2 des interrupteurs.
Dans le cas d'une machine triphasée, les interrupteurs sont au nombre de six. Les interrupteurs peuvent être des transistors, notamment des transistors bipolaires à grille isolée (en langue anglaise « Insulated Grid Bipolar Transistor », acronyme anglais « IGBT »). L'exemple présenté ici illustre le cas d'une machine triphasée.
Toutefois cet enseignement peut être appliqué à une machine électrique avec un nombre différent de phases. En se référant à nouveau à la figure 1, on constate que le moyen 2 de commande des interrupteurs reçoit en entrée des mesures des courants des phases d'alimentation, notés I phl, I ph2, I ph3. Il émet en sortie un signal de commande pour chacun des interrupteurs (T1,T2,T3,T4,T5,T6) de l'alimentation de la machine électrique, notés de Com Tl à Com T6. Le système peut ainsi commander la fermeture/ouverture de chacun des six interrupteurs T1,T2,T3,T4,T5,T6 de l'onduleur.
Le moyen 2 de commande des interrupteurs est apte commander la fermeture des interrupteurs Ti, T2 et T6 pendant une première durée de fermeture tl et à émettre un premier signal à destination du moyen 3 de diagnostic des phases indiquant que les mesures des courants peuvent être mémorisées.
Le moyen 2 de commande des interrupteurs est également apte à commander la fermeture des interrupteurs T3, T4 et T5 pendant une deuxième durée de fermeture t2 et à émettre un deuxième signal à destination du moyen 3 de diagnostic des phases indiquant que les mesures des courants peuvent être mémorisées. Le moyen 2 de commande des interrupteurs est également apte à commander l'ouverture de tous les interrupteurs suite à la réception d'un signal de surtension du moyen 3 de diagnostic des phases. Le moyen 3 de diagnostic des phases reçoit en entrée les mesures des courants des phases d'alimentation I phl, I ph2, I ph3, à l'issue de la première durée de fermeture et de la deuxième durée de fermeture. Il émet en sortie un signal de diagnostic des phases d'alimentation noté Diag phases. Alternativement, les mesures de courants peuvent être reçues en continu. Le moyen 3 de diagnostic des phases est alors apte à mémoriser les mesures des courants des phases d'alimentation lors de la réception du premier signal provenant du moyen 2 de commande des interrupteurs. Le moyen 3 de diagnostic des phases est alors apte à déterminer le signal booléen Result test 1 en fonction des mesures de courants (I phl ; I ph2 et I ph3) mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture tl. De même, lorsque les mesures de courants sont reçues en continu, le moyen 3 de diagnostic des phases est apte à mémoriser les mesures des courants des phases d'alimentation lors de la réception du deuxième signal provenant du moyen 2 de commande des interrupteurs. Le moyen 3 de diagnostic des phases est alors apte à déterminer le signal booléen Result test 2 en fonction des mesures de courants (I phl ; I ph2 et I ph3) mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture t2.
Le moyen 3 de diagnostic des phases est apte à vérifier périodiquement ou en temps réel les intensités des courants de phase. Le moyen 3 de diagnostic des phases est apte à émettre un signal de surtension à destination du moyen 2 de commande des interrupteurs si le courant d'au moins une phase est supérieur à un seuil d'endommagement de l'onduleur. A réception du signal de surtension, le moyen 2 de commande des interrupteurs commande l'ouverture de tous les interrupteurs. Le procédé de commande correspondant comprend deux étapes successives de test qui n'impliquent pas la réalisation d'un couple par la machine électrique. Cela présente l'avantage de pouvoir être réalisé alors que le véhicule n'est pas en mouvement. Le procédé débute ainsi par une première étape 7 au cours de laquelle on réalise un test du premier ensemble d'interrupteurs.
Pour cela, au cours d'une sous-étape 7a, on commande la fermeture des interrupteurs Ti, T2 et T6 pendant une première durée de fermeture tl et on mémorise la mesure de courant de chaque phase à l'issue de la première durée de fermeture tl. Le paramètre tl doit être réglé à une valeur qui permette d'obtenir, lorsqu'il n'y a pas de défaillance des interrupteurs commandés, des courants de phase supérieurs au seuil I seuil, et inférieurs à la valeur maximale qui peut être supportée par l'onduleur. La valeur du paramètre I seuil doit être choisie pour que, lorsque les deux interrupteurs d'une phase, par exemple Ti et T4 pour la phase 1, sont ouverts, le courant mesuré dans cette phase, à l'erreur de mesure près, soit toujours inférieur à la valeur du paramètre I seuil. Ceci implique, lorsqu'il n'y a pas de défaillance des interrupteurs commandés, l'établissement des courants de phases déterminés dans le système d'équations (Eq. 1) suivant. La convention de signe adoptée pour les courants est celle indiquée dans la Figure 2. fIphl(t1)- Iph2(t1)> 0 lIph3(t1)- -Iphl(t1)-Iph2(t1)- -2Iphl(tl) < 0 (Eq. 1) La valeur maximale en valeur absolue atteinte par les trois courants de phases est notée I max pour les phases 1 et 2 et 2I max pour la phase 3. Les valeurs maximales dépendent de la durée de fermeture des interrupteurs tl choisie.
Au cours d'une deuxième sous-étape 7b, on détermine un premier signal booléen Result test 1 à partir des mesures de courants (I phl ; I ph2 et I ph3) mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture tl, de la façon suivante : (t1)+ Lph2(t1)+ Lph3(t1)1< s AND Lphl(t1)> I seuil Result test 1= AND Lph2(t1)> I seuil (Eq. 2) AND Lph3(t1)< -I seuil 0 sinon La valeur c est proche de zéro et doit être choisie pour que, en fonctionnement nominal, elle soit toujours supérieure à la somme des trois courants de phases. La valeur c représente un seuil de tolérance par rapport au bruit de mesure.
Lorsque Result test 1 prend la valeur 0, il existe une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases. Le procédé se poursuit ensuite par une deuxième étape 8 au cours de laquelle on réalise un test d'un deuxième ensemble d'interrupteurs, d'une manière similaire au test du premier ensemble d'interrupteurs. Pour cela, au cours d'une première sous-étape 8a, on commande la fermeture des interrupteurs T3, T4 et T5 de la Figure 2 pendant une deuxième durée de fermeture t2 égale ou différente de la première durée de fermeture tl. La deuxième durée de fermeture t2 est similaire dans ses caractéristiques et sa détermination à la première durée de fermeture tl. Au cours de cette même sous-étape 8a, on mémorise la mesure de courant de chaque phase à l'issue de la deuxième durée de fermeture t2. Ceci implique, lorsqu'il n'y a pas de défaillance des interrupteurs commandés, l'établissement des courants de phases selon le système d'équations (Eq. 3) suivant. La convention de signe adoptée pour les courants est celle indiquée dans la Figure 2. fIphl(t2) = Iph2(t2) < 0 (Eq. 3) lIph3(t2) = -Iphl(t2) - Iph2(t2) = 21Iph1(t2)1> 0 Au cours d'une deuxième sous-étape 8b, on détermine un deuxième signal booléen Result test 2, à partir des mesures de courants (I phl ; I ph2 et I ph3) mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture t2, de la façon suivante : (t2) + I_ph2(t2) + Lph3(t2)1< s AND Lphl(t2)< -I seuil Result test 2 = AND I_ph2(t2) < -I seuil (Eq. 4) AND I_ph3(t2) > I seuil 0 sinon Lorsque Result test 2 prend la valeur 0, il existe une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases. Le procédé se poursuit dans une étape 10 par la détermination du signal de diagnostic des phases en fonction des mesures de courants (I phl ; I ph2 et I ph3) mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture tl et de la deuxième durée de fermeture t2, ainsi que des booléens Result test 1 et Result test 2. Le signal Diag phases est obtenu ainsi : I_ph 1 (t1)+ I_ph2(t1)+ I_ph3(t1) < E AND Result test 1= 0 1 si AND Iph 1 (t2)+ I_ph2(t2)+ I_ph3(t2) < E AND Result test 2 = 0 {(Resulttest 1 = 1 AND Result test 2 = 0) Diagphases = 2 si OR (Resulttest 1= 0 AND Result test 2 = 1) 0 sinon (Eq. 5) Le signal Diag_phases prend la valeur 0 lorsqu'aucune défaillance n'est diagnostiquée.
Le signal Diag_phases prend la valeur 1 lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins une phase. Cela se traduit par le fait qu'au moins une des trois phases de l'onduleur est en circuit ouvert. En d'autres termes, la valeur 1 du signal Diag_phases correspond au cas où le courant dans une phase est nul en permanence tandis que la somme des courants dans les deux autres phases est nulle. Ce cas correspond à une phase qui est déconnectée. Le courant qui ne circule pas dans la phase en circuit ouvert est réparti de façon homogène dans les deux autres phases. Le signal Diag_phases prend la valeur 2 lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins un interrupteur IGBT. Cela se traduit par le fait qu'au moins un des interrupteurs IGBTs de l'onduleur triphasé demeure en circuit ouvert. Il est donc défectueux car il ne commute pas en circuit fermé lorsqu'il reçoit le signal de commande correspondant. En d'autres termes, la valeur 2 du signal Diag_phases correspond au cas où le courant dans une des phases ne circule que dans un sens (signe positif ou négatif). La somme des trois courants de phase est toujours nulle. Dans le sens où le courant ne peut pas circuler dans une des phases, il est réparti de façon homogène dans les deux autres phases. Ce cas correspond à un seul des interrupteurs de la phase défectueuse de l'onduleur qui reste en permanence en circuit ouvert. Au cours d'une dernière étape 11, on détermine quel composant est en circuit ouvert, le composant étant une phase ou un interrupteur de l'onduleur.
En effet, l'enregistrement et l'analyse des trois courants de phases à l'issue des durées de fermeture tl et t2, à partir desquelles on détermine les résultats des deux tests, permet également de discriminer le composant matériel défaillant. Plus précisément, si le booléen Diag_phases prend la valeur 1, on détermine que la défaillance provient de la phase d'alimentation pour laquelle le courant en valeur absolue est inférieur à la valeur I seuil à l'issue des durées de fermeture tl et t2. Si le booléen Diag_phases prend la valeur 2, on détermine que la défaillance provient d'un interrupteur de l'onduleur. L'interrupteur défaillant (appelé « en CO » ci-dessous pour « en Circuit Ouvert ») est identifié en fonction des conditions Ti en CO si Result test 1=0 T2 en CO si Result test 1=0 T6 en CO si Result test 1=0 T4 en CO si Result test 2 = 0 T3 en CO si Result test 2=0 T5 en CO si Result test 2=0 suivantes : I_ph 1 (t1))= 0 I_ph2(t1)=0 I_ph3(t1)=0 (Eq. 6) I_ph 1(t2) = 0 I_ph2(t2)= 0 I_ph3(t2)=0 AND AND AND AND AND AND Lors de chacun des tests, la valeur des durées de fermeture tl ou t2 est choisie pour que le courant 2I max atteint, en condition nominale, par le courant de phase 3 soit très inférieur à la valeur maximale qui peut être supportée par l'onduleur. Cela permet d'éviter son endommagement. Néanmoins, pour assurer même en situation de dysfonctionnement, l'intégrité de l'onduleur, le procédé comprend une vérification périodique ou en temps réel des intensités de courants de phase. Si le courant d'au moins une phase est supérieur à un seuil d'endommagement de l'onduleur, on commande l'ouverture de tous les interrupteurs. Une telle protection peut être intégrée matériellement dans le moyen 2 de commande des interrupteurs et le moyen 3 de diagnostic des phases. La détection d'une défaillance (Diag phases=1 ou 2) permet également l'application d'un mode dégradé apte à assurer la sécurité du conducteur (par exemple interdiction de roulage et/ou de charge).

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un onduleur triphasé (5) alimentant une machine électrique (4) pour véhicule électrique par l'intermédiaire d'une batterie (6), ledit onduleur (5) comprenant un premier ensemble d'interrupteurs (T1, T2, T6) et un deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5), caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : on mesure les courants de chaque phase d'alimentation de la machine électrique, on commande la fermeture du premier ensemble d'interrupteurs (Ti, T2, T6) et l'ouverture du deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5) pendant une première durée de fermeture, on mémorise les mesures des courants de chaque phase à l'issue de la première durée de fermeture puis on détermine un premier signal booléen relatif au premier ensemble d'interrupteurs (T1, T2, T6) en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et d'un seuil de courant, on commande l'ouverture du premier ensemble d'interrupteurs (T1, T2, T6) et la fermeture du deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5) pendant une deuxième durée de fermeture, on mémorise les mesures des courants de chaque phase à l'issue de la deuxième durée de fermeture puis on détermine un deuxième signal booléen relatif au deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5) en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture et du seuil de courant, et on détermine ensuite un signal de diagnostic des phases en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et de la deuxième durée de fermeture, du premier signal booléen et du deuxième signal booléen, le signal de diagnostic des phases prenant une première valeur lorsqu'aucune défaillance n'est diagnostiquée,le signal de diagnostic des phases prenant une deuxième valeur lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins une phase de la machine électrique, le signal de diagnostic des phases prenant une troisième valeur lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins un interrupteur.
  2. 2. Procédé de commande selon la revendication précédente, dans lequel, lorsque la défaillance d'au moins un interrupteur est diagnostiquée, on détermine ensuite l'interrupteur défaillant en fonction du premier signal booléen, du deuxième signal booléen, des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture, et des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture.
  3. 3. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque l'on diagnostique la défaillance d'au moins une phase de la machine électrique, on détermine que la phase défaillante est celle pour laquelle le courant en valeur absolue est inférieur à la valeur de seuil à l'issue de la première et de la deuxième durées de fermeture.
  4. 4. Procédé de commande selon la revendication précédente, dans lequel on détermine que le premier signal booléen prend une valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases si on vérifie simultanément que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la première durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que le courant de la première phase mesuré à l'issue de la première durée de fermeture est supérieur au seuil de courant, que le courant de la deuxième phase mesuré à l'issue de la première durée de fermeture est supérieur au seuil de courant, et que le courant de la troisième phase mesuré à l'issue de la première durée de fermeture est inférieur à la valeur négative du seuil de courant, si tel n'est pas le cas, le premier signal booléen prend une autre valeur signifiant qu'il n'y a pas d'anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases.
  5. 5. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine que le deuxième signal booléen relatif prend une valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases si on vérifie simultanément que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que le courant de la première phase mesuré à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieur à la valeur négative du seuil de courant, que le courant de la deuxième phase mesuré à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieur à la valeur négative du seuil de courant, et que le courant de la troisième phase mesuré à l'issue de la deuxième durée de fermeture est supérieur au seuil de courant, si tel n'est pas le cas, le deuxième signal booléen prend une autre valeur signifiant qu'il n'y a pas d'anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases.
  6. 6. Procédé de commande selon la revendication 4 ensemble avec la revendication 5, dans lequel on détermine que le signal de diagnostic des phases prend la deuxième valeur si on vérifie simultanément que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la première durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que la valeur absolue de la somme des mesures des courants des phases à l'issue de la deuxième durée de fermeture est inférieure à un seuil de tolérance, que le premier signal booléen prend la valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases, et que le deuxième signal booléen prend la valeur signifiant une anomalie dans l'équilibrage des courants dans les trois phases, le signal de diagnostic des phases prend la troisième valeur si on vérifie simultanément que le premier signal booléen et le deuxième signal booléen prennent des valeurs différentes, sinon le signal de diagnostic des phases prend la première valeur.
  7. 7. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque la défaillance d'au moins un interrupteur est diagnostiquée, on détermine l'interrupteur défaillant comme étant l'interrupteur commandé en fermeture pour lequel la mesure du courant de phase correspondant est nulle.
  8. 8. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on commande l'ouverture de tous les interrupteurs, si la mesure de courant d'au moins une phase est supérieure à un seuil d'endommagement de l'onduleur.
  9. 9. Système de commande d'un onduleur triphasé alimentant une machine électrique (4) pour véhicule électrique par l'intermédiaire d'une batterie (6), ledit onduleur (5) comprenant un premier ensemble d'interrupteurs (T1, T2, T6) et un deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5), caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen (2) de commande des interrupteurs connecté à un moyen (3) de diagnostic des phases recevant tous deux en entrée des mesures des courants des phases d'alimentation, le moyen (2) de commande des interrupteurs étant apte à commander l'ouverture du deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5) et la fermeture du premier ensemble d'interrupteurs (T1, T2, T6) pendant une première durée de fermeture et à émettre un premier signal à destination du moyen (3) de diagnostic des phases indiquant que les mesures des courants peuvent être mémorisées, le moyen (2) de commande des interrupteurs étant également apte à commander l'ouverture du premier ensemble d'interrupteurs (T1, T2, T6) et la fermeture du deuxième ensemble d'interrupteurs (T3, T4, T5) pendant une deuxième durée de fermeture et à émettre un deuxième signal à destination du moyen (3) de diagnostic des phases indiquant que les mesures des courants peuvent être mémorisées, le moyen (3) de diagnostic des phases étant apte à mémoriser les mesures des courants des phases d'alimentation lors de la réception du premier signal provenant du moyen (2) de commande des interrupteurs, puis à déterminer un premier signal booléen en fonctiondes mesures mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et d'une valeur de seuil, le moyen (3) de diagnostic des phases étant également apte à mémoriser les mesures des courants des phases d'alimentation lors de la réception du deuxième signal provenant du moyen (2) de commande des interrupteurs et à déterminer un deuxième signal booléen en fonction des mesures mémorisées mesurées à l'issue de la deuxième durée de fermeture et de la valeur de seuil, le moyen (3) de diagnostic des phases étant enfin apte à déterminer un signal de diagnostic des phases en fonction des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture et de la deuxième durée de fermeture, du premier signal booléen et du deuxième signal booléen, le signal de diagnostic des phases prenant une première valeur lorsqu'aucune défaillance n'est diagnostiquée, le signal de diagnostic des phases prenant une deuxième valeur lorsque au moins une phase de la machine électrique est défaillante, le signal de diagnostic des phases prenant une troisième valeur lorsque au moins un interrupteur est défaillant.
  10. 10. Système de commande selon la revendication 9, dans lequel le moyen (3) de diagnostic des phases est apte à déterminer l'interrupteur défaillant en fonction du signal de diagnostic, de la valeur du premier signal booléen, de la valeur du deuxième signal booléen, des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la première durée de fermeture, et des mesures des courants de chaque phase mémorisées à l'issue de la deuxième durée de fermeture.
  11. 11. Système de commande selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel le moyen (3) de diagnostic des phases est apte à déterminer la phase défaillante de la machine électrique, en fonction de la valeur absolue des courants de chaque phase à l'issue de la première et de la deuxième durées de fermeture et de la valeur de seuil.
  12. 12. Système de commande selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, dans lequel le moyen (3) de diagnostic des phases est apte à émettre un signal de surtension à destination du moyen (2) de commande des interrupteurs si le courant d'au moins une phase est supérieur à un seuil d'endommagement de l'onduleur, le moyen (2) de commande des interrupteurs étant alors apte à commander l'ouverture de tous les interrupteurs à réception du signal de surtension.
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