New! View global litigation for patent families

FR3044177A1 - battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor - Google Patents

battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor Download PDF

Info

Publication number
FR3044177A1
FR3044177A1 FR1561239A FR1561239A FR3044177A1 FR 3044177 A1 FR3044177 A1 FR 3044177A1 FR 1561239 A FR1561239 A FR 1561239A FR 1561239 A FR1561239 A FR 1561239A FR 3044177 A1 FR3044177 A1 FR 3044177A1
Authority
FR
Grant status
Application
Patent type
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1561239A
Other languages
French (fr)
Inventor
Christophe Ripoll
El Bacha Abdeslam Ait
Ouanzi Akram El
Samuel Cregut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration, power consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection integrated protection
    • H02H3/16Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass

Abstract

Chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile muni d'au moins un moteur électrique, le chargeur comprenant un filtre d'entrée (2), un redresseur (3), les inductances de la machine électrique (4), un onduleur (5), le chargeur étant connecté à un réseau d'alimentation électrique (1) par l'intermédiaire du filtre d'entrée (2), et à une batterie (6) par l'intermédiaire de l'onduleur (5). battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor, the charger comprising an input filter (2), a rectifier (3), the inductances of the electrical machine (4), an inverter (5) , the charger being connected to a power supply network (1) via the input filter (2) and a battery (6) via the inverter (5). Le chargeur comprend un organe de coupure (7) disposé entre le réseau d'alimentation électrique (1) et le filtre d'entrée (2), en amont du redresseur (3), l'organe de coupure (7) comprenant un organe de sectionnement (8), un organe de détection de courant (9), et un organe de commande (10), l'organe de commande (10) étant apte à commander l'organe de sectionnement (8) en fonction d'au moins une mesure de courant de l'organe de détection de courant (9) et d'au moins un seuil de courant. The charger comprises a switching device (7) arranged between the power supply network (1) and the input filter (2), upstream of the rectifier (3), the breaking device (7) comprising a member cutting (8), a current detecting element (9), and a control member (10), the control member (10) being adapted to control the isolating member (8) according to the least one current measurement of the current detection member (9) and at least one current threshold.

Description

Chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile muni d'au moins un moteur électrique. board battery charger in a motor vehicle provided with at least one electric motor. L'invention a pour domaine technique les chargeurs de batterie embarqués dans des véhicules automobiles, et plus précisément de tels chargeurs sans isolation galvanique entre la batterie et le réseau d'alimentation électrique. The invention has the technical field embedded battery chargers in motor vehicles, and more specifically to such shippers without galvanic isolation between the battery and the power supply network.

Les topologies de chargeurs sans isolation galvanique permettent de charger les batteries sur réseau monophasé ou triphasé sans transformateur d'isolement. without galvanic isolation topologies chargers can charge the batteries on single or three phase network without an isolation transformer.

Les réseaux d'alimentation monophasés ou triphasés comprennent généralement des disjoncteurs de type A ou de type B pour protéger l'utilisateur en cas de défaillance du circuit de charge pouvant conduire à l'établissement d'une tension aux bornes du châssis. The feed single or three phase networks typically include type breakers A or B to protect the user in case of failure of the charging circuit may lead to the establishment of a voltage across the chassis. Ces disjoncteurs permettent de détecter et de couper des courants avec une composante continue. These circuit breakers can detect and break currents with a DC component.

Par ailleurs, l'état de l'art relatif aux bornes de recharge au niveau mondial fait apparaître que, dans certains pays, il n'est pas employé un niveau adéquat de disjoncteur différentiel dans ou en amont des bornes de recharge employées pour recharger des véhicules munis d'un chargeur embarqué ayant ce genre de topologie. Moreover, the state of the art relating to charging stations is globally shows that in some countries it is not employed an adequate level of GFCI in or upstream charging stations used to charge vehicles equipped with an onboard charger having this kind of topology.

Le document FR2987515 décrit un chargeur embarqué pour véhicule électrique ou hybride, comportant des moyens de mesure d'une composante continue d'un courant de fuite, des moyens de comparaison de cette mesure à un seuil minimum, et des moyens de coupure de la charge du véhicule, ou de passage en mode dégradé de cette charge, lorsque ce seuil est franchi. The FR2987515 discloses an on-board charger for electric or hybrid vehicle, comprising means for measuring a DC component of a current leakage, means for comparing this measure to a minimum threshold, and the charge cutoff means of the vehicle, or passage gradient of this charge mode, when this threshold is crossed. La coupure de la charge utilise l'ouverture des commutateurs du redresseur du chargeur. The clipping of the load using the opening of the rectifier charger switches.

Un tel chargeur ne permet pas une coupure du courant de défaut par les commutateurs du chargeur, inadaptés à protéger également le client en cas de courants supérieurs à 100 A. Des courants de défaut pouvant atteindre plusieurs milliers d'ampère de façon transitoire, ces commutateurs peuvent avoir un mode de défaillance induit par le courant de court-circuit non maîtrisé. Such charger does not allow a cut of the fault current by the charger switches, unsuited to also protect the customer in case of currents greater than 100 A. fault currents up to several thousand amps transiently, these switches may have a failure mode induced by the short-circuit current uncontrolled.

Le document EP2595170 décrit un système de coupure d'alimentation notamment pour la charge d'un véhicule électrique, le système étant pourvu d'un transformateur permettant d'analyser différents niveaux de courant de fuite. The EP2595170 describes a power-off system in particular for charging an electric vehicle, the system being provided with a transformer for analyzing different levels of leakage current. Des durées sont associées à chaque seuil dépassé et permettent de couper l'alimentation en cas de courant de fuite dangereux pour l'utilisateur. Durations are associated with each threshold exceeded and can cut power in case of power leakage dangerous for the user. Des contacteurs sont utilisés mais ce document ne mentionne pas de polarité pour ces contacteurs, ni de fusibles. Contactors are used but this document does not mention polarity for these contactors or fuses. Le système décrit ne comporte qu'un circuit commandé électriquement, dont le pouvoir de coupure n'est pas adapté pour les forts courants supérieurs à 100 A. The system described includes only a circuit controlled electrically, the switching capacity is not suitable for high currents above 100 A.

Il existe donc une besoin pour un chargeur embarqué de véhicule automobile apte à interrompre la circulation de courants de court-circuit entre deux phases d'alimentation électrique. There is therefore a need for a motor vehicle on-board charger adapted to interrupt the flow of short circuit currents between two power supply phases.

Un objet de l'invention est un chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile muni d'au moins un moteur électrique, le chargeur comprenant un filtre d'entrée, un redresseur, les inductances du moteur électrique, un onduleur, le chargeur étant connecté à un réseau d'alimentation électrique par l'intermédiaire du filtre d'entrée, et à une batterie par l'intermédiaire de l'onduleur. An object of the invention is an onboard battery charger in a motor vehicle provided with at least one electric motor, the charger comprising an input filter, a rectifier, the inductors of the electric motor, an inverter, the charger being connected a power supply network via the input filter, and to a battery via the inverter.

Le chargeur comprend un organe de coupure disposé entre le réseau d'alimentation électrique et le filtre d'entrée en amont du redresseur. The charger comprises a switching device disposed between the power network and the input filter upstream of the rectifier. L'organe de coupure comprend un organe de sectionnement, un organe de détection de courant, et un organe de commande, l'organe de commande étant apte à commander l'organe de sectionnement en fonction d'au moins une mesure de courant de l'organe de détection de courant et d'au moins un seuil de courant. The cut-off member comprises a separating member, a current detecting member, and a controller, the controller being adapted to control the isolating element according to at least one current measurement of current detection unit and at least one current threshold. L'organe de détection de courant peut comprendre un capteur apte à déterminer un courant de mode commun, un capteur apte à déterminer un courant de terre et au moins un capteur apte à déterminer au moins un courant différentiel. The current detection unit may include a sensor adapted to determine a common-mode current, a sensor adapted to determine a ground fault current and at least one sensor adapted to determine at least one differential current. L'organe de sectionnement peut comprendre au moins un fusible ou disjoncteur magnétothermique. The isolation member may comprise at least one fuse or circuit breaker. L'organe de sectionnement peut comprendre au moins un contacteur d'entrée apte à interrompre un courant continu sous tension continue et un courant alternatif sous tension alternative. The severing member may comprise at least one input switch adapted to interrupt a DC direct voltage and an alternating current AC voltage. L'organe de sectionnement peut comprendre au moins un contacteur d'entrée apte à interrompre un courant alternatif sous tension alternative. The severing member may comprise at least one input switch adapted to interrupt an alternating current AC voltage.

Le chargeur peut comprendre des contacteurs de batterie aptes à découpler la batterie du chargeur en fonction de la comparaison d'au moins une mesure de courant différentiel à un seuil. The charger may include the battery connections adapted to decouple the battery from the charger depending on the comparison of at least one differential current measurement to a threshold.

Les contacteurs d'entrée de l'organe de sectionnement peuvent être des contacteurs polarisés avec sens de coupure privilégié en composante continue. the sectioning member input contactors may be polarized with contactors preferred direction of cut continuous component. L'organe de sectionnement peut comprendre au moins une branche de précharge connectée en parallèle d'un contacteur d'entrée, chaque branche de précharge comprenant un relais et une résistance connectés en série, les relais de précharge étant aptes à être fermés antérieurement à la fermeture des contacteurs d'entrée de sorte à limiter le courant initialement admis dans le chargeur. The severing member may comprise at least one precharge branch connected in parallel to an input switch, each branch comprising a precharging relay and a resistor connected in series, the precharging relay being adapted to be closed prior to the closure input contactors in order to limit the current initially admitted into the charger. 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 chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile, et - la figure 2 illustre les principaux éléments d'un organe de coupure intégré dans un chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile, et - la figure 3 illustre les principaux éléments d'un chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile selon un deuxième mode de réalisation. Other objects, features and advantages of the invention appear on reading the following description, given solely by way of nonlimiting example and made with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 illustrates the main elements of an on-board battery charger in a motor vehicle, and - Figure 2 illustrates the main elements of an integrated switching device in an on-board battery charger in a motor vehicle, and - Figure 3 illustrates the main elements of a charger embedded battery in a motor vehicle according to a second embodiment.

La figure 1 illustre un chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile, comprenant un filtre d'entrée 2, un redresseur 3, les inductances de la machine électrique 4, un onduleur 5 et une batterie 6. Figure 1 illustrates an on-board battery charger in a motor vehicle, comprising an input filter 2, a rectifier 3, the inductances of the electrical machine 4, an inverter 5 and a battery 6.

Un réseau d'alimentation électrique triphasé 1 est connecté au filtre d'entrée 2. 1 a three-phase power supply network is connected to the input filter 2.

Le filtre d'entrée 2 comprend une première capacité Cl connectée par une armature à la première phase du réseau d'alimentation triphasé, une deuxième capacité C2 connectée par une armature à la deuxième phase du réseau d'alimentation triphasé, une troisième capacité C3 connectée par une armature à la troisième phase du réseau d'alimentation triphasé, les autres armatures des capacités Cl, C2, C3 étant connectées ensemble. 2 the input filter comprises a first capacitor Cl connected by a frame in the first phase of three-phase supply network, a second capacitor C2 connected via an armature to the second phase of the three-phase supply network, a third capacitor C3 connected by a frame at the third phase of the three-phase supply network, the other plates of the capabilities Cl, C2, C3 being connected together.

Le redresseur 3 comprend trois phases d'entrée connectées chacune à la phase correspondante du réseau d'alimentation électrique par l'intermédiaire du filtre d'entrée 2. The rectifier 3 comprises three input phases each connected to the corresponding phase of the power supply network through the input filter 2.

La première phase est connectée à une borne d'un troisième interrupteur 13 et à la cathode d'une sixième diode D6, l'anode d'une troisième diode D3 étant connectée à l'autre borne du troisième interrupteur 13. The first stage is connected to a terminal of a third switch 13 and to the cathode of a sixth diode D6, the anode of a third diode D3 being connected to the other terminal of the third switch 13.

De façon similaire, la deuxième phase est connectée à une borne d'un premier interrupteur II et à la cathode d'une quatrième diode D4, l'anode d'une première diode DI étant connectée à l'autre borne du premier interrupteur II. Similarly, the second phase is connected to one terminal of a first switch II and to the cathode of a fourth diode D4, the anode of a first diode DI is connected to the other terminal of the first switch II.

Enfin, la troisième phase est connectée à une borne d'un deuxième interrupteur 12 et à la cathode d'une cinquième diode D5, l'anode d'une deuxième diode D2 étant connectée à l'autre borne du deuxième interrupteur 12. Finally, the third stage is connected to a terminal of a second switch 12 and to the cathode of a fifth diode D5, the anode of a second diode D2 being connected to the other terminal of the second switch 12.

La cathode de la première diode Dl, la cathode de la deuxième diode D2 et la cathode de la troisième diode D3 sont reliées ensemble à une première sortie du redresseur. The cathode of the first diode Dl, the cathode of the second diode D2 and the cathode of the third diode D3 are connected to a first output of the rectifier. L'anode de la quatrième diode D4 est connectée à une borne d'un quatrième interrupteur 14. L'anode de la cinquième diode D5 est connectée à une borne d'un cinquième interrupteur 15. L'anode de la sixième diode D6 est connectée à une borne d'un sixième interrupteur 16. Les autres bornes du quatrième interrupteur 14, du cinquième interrupteur 15 et du sixième interrupteur 16 sont reliées ensemble à une deuxième sortie du redresseur. The anode of the fourth diode D4 is connected to a terminal of a fourth switch 14. The anode of the fifth diode D5 is connected to a terminal of a fifth switch 15. The anode of the sixth diode D6 is connected to a terminal of a sixth switch 16. the other terminals of the fourth switch 14, the fifth switch 15 and sixth switch 16 are connected together to a second output of the rectifier.

La première sortie du redresseur est connectée aux trois inductances Ll, L2, L3 du moteur électrique triphasé. The first output of the rectifier is connected to the three inductors Ll, ​​L2, L3 of the three-phase electric motor.

La première phase du moteur triphasé comprenant la première inductance Ll est connectée à une première phase de l'onduleur 5. The first phase of the three-phase motor comprising the first inductor Ll is connected to a first phase of the inverter 5.

La deuxième phase du moteur triphasé comprenant la deuxième inductance L2 est connectée à une deuxième phase de l'onduleur 5. The second phase of the three-phase motor including the second inductance L2 is connected to a second phase of the inverter 5.

La troisième phase du moteur triphasé comprenant la troisième inductance L3 est connectée à une troisième phase de l'onduleur 5. The third phase of three-phase motor comprising the third inductor L3 is connected to a third phase of the inverter 5.

La première phase de l'onduleur 5 est connectée à l'anode d'une première diode DOl et à une borne d'un premier interrupteur 101, ainsi qu'à la cathode d'une deuxième diode D02 et à une borne d'un deuxième interrupteur 102. Le premier interrupteur 101 et la première diode DOl sont connectés en parallèle. The first phase of the inverter 5 is connected to the anode of a first diode DOL and to a terminal of a first switch 101, and the cathode of a second diode D02 and one terminal of a second switch 102. the first switch 101 and the first Dol diode are connected in parallel. Le deuxième interrupteur 102 et la deuxième diode D02 sont également connectés en parallèle. The second switch 102 and the second diode D02 are connected in parallel.

De façon similaire, la deuxième phase de l'onduleur est connectée à l'anode d'une troisième diode D03 et à une borne d'un troisième interrupteur 103, ainsi qu'à la cathode d'une quatrième diode D04 et à une borne d'un quatrième interrupteur 104. Le troisième interrupteur 103 et la troisième diode D03 sont connectés en parallèle. Similarly, the second phase of the inverter is connected to the anode of a third diode D03 and one terminal of a third switch 103, and the cathode of a fourth diode D04 and a terminal a fourth switch 104. the third switch 103 and the third diode D03 are connected in parallel. Le quatrième interrupteur 104 et la quatrième diode D04 sont également connectés en parallèle. The fourth switch 104 and the fourth diode D04 are connected in parallel.

Enfin, la troisième phase de l'onduleur est connectée à l'anode d'une cinquième diode D05 et à une borne d'un cinquième interrupteur 105, ainsi qu'à la cathode d'une sixième diode D06 et à une borne d'un sixième interrupteur 106. Le cinquième interrupteur 105 et la cinquième diode D05 sont connectés en parallèle. Finally, the third stage of the inverter is connected to the anode of a fifth diode D05 and one terminal of a fifth switch 105, and the cathode of a sixth diode D06 and a terminal of a sixth switch 106. the fifth switch 105 and the fifth diode D05 are connected in parallel. Le sixième interrupteur 106 et la sixième diode D06 sont également connectés en parallèle. The sixth switch 106 and the sixth diode D06 are connected in parallel.

La cathode de la première diode DOl, l'autre borne du premier interrupteur 101, la cathode de la troisième diode D03, l'autre borne du troisième interrupteur 103, la cathode de la cinquième diode D05 et l'autre borne du cinquième interrupteur 105 sont reliées ensemble à une première sortie de l'onduleur. The cathode of the first diode DOL, the other terminal of the first switch 101, the cathode of the third diode D03, the other terminal of the third switch 103, the cathode of the fifth diode D05 and the other terminal of the fifth switch 105 are connected to a first output of the inverter. L'anode de la deuxième diode D02, l'autre borne du deuxième interrupteur 102, l'anode de la quatrième diode D04, l'autre borne du quatrième interrupteur 104, l'anode de la sixième diode D06 et l'autre borne du sixième interrupteur 106 sont reliées ensemble avec la deuxième sortie du redresseur 3 à une deuxième sortie de l'onduleur 5. The anode of the second diode D02 and the other terminal of the second switch 102, the anode of the fourth diode D04, the other terminal of the fourth switch 104, the anode of the sixth diode D06 and the other terminal of sixth switch 106 are connected together with the second output of the rectifier 3 to a second output of the inverter 5.

Les sorties de l'onduleur 5 sont reliées aux bornes d'une batterie 6. The outputs of the inverter 5 are connected to the terminals of a battery 6.

Sur la figure 1, on peut voir qu'un organe de coupure 7 est disposé entre le réseau d'alimentation électrique 1 et le filtre d'entrée 2, en amont du redresseur 3. In Figure 1 it can be seen that a cut-off member 7 is disposed between the power supply network 1 and the input filter 2, upstream of the rectifier 3.

La figure 2 illustre plus en détail la structure de l'organe de coupure 7. L'organe de coupure 7 comprend un organe de sectionnement 8, un organe de détection de courant 9, et un organe de commande 10. L'organe de sectionnement 8 comprend au moins un contacteur 8a,8b,8c,8d apte à interrompre un courant continu sous tension continue et/ou un courant alternatif sous tension alternative, et au moins un fusible ou disjoncteur magnétothermique 8e,8f,8g,8h. Figure 2 illustrates in greater detail the structure of the breaking device 7. The breaking device 7 comprises a cutting member 8, a current detecting device 9, and a controller 10. The sectioning member 8 comprises at least one contactor 8a, 8b, 8c, 8d adapted to interrupt a DC current DC voltage and / or alternating current AC voltage and at least one fuse or magnetothermal circuit breaker 8e, 8f, 8g, 8h. L'organe de sectionnement comprend un contacteur et un fusible/disjoncteur par phase d'alimentation électrique. The cutting member includes a contactor and fuse / circuit breaker power supply phase. Ainsi pour une alimentation biphasée, l'organe de sectionnement comprend deux contacteurs et deux fusibles/disjoncteurs. Thus, for a two-phase supply, the separating member comprises two switches and two fuses / circuit breakers. Pour une alimentation triphasée avec neutre, tel qu'illustré sur la figure 2, l'organe de sectionnement comprend quatre contacteurs et quatre fusibles/disjoncteurs. For three-phase power with neutral, as shown in Figure 2, the separating member comprises four switches and four fuses / circuit breakers. L'organe de détection de courant 9 comprend un capteur apte à déterminer un courant de mode commun 9a et des capteurs aptes à déterminer les courants différentiels 9c,9d,9e,9f. The current detecting device 9 comprises a sensor adapted to determine a common mode current 9a and sensors suitable for determining the differential currents 9c, 9d, 9e, 9f. Le capteur 9a peut également être remplacé par un capteur apte à déterminer un courant de terre 9b. The sensor 9a may also be replaced by a sensor adapted to determine a ground current 9b. L'organe de commande 10 est apte à commander les contacteurs 8a,8b,8c,8d d'entrée de l'organe de sectionnement 8 en fonction des mesures reçues des capteurs 9a,9b,9c,9d,9e,9f de l'organe de détection de courant 9. The controller 10 is adapted to control the contactors 8a, 8b, 8c, 8d severing organ inlet 8 according to the measurements received from the sensors 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f of the current detecting device 9.

Les contacteurs et les fusibles sont dimensionnés en fonction des courants de défaillance que l'organe de coupure 8 doit pouvoir interrompre. Contactors and fuses are sized according to the current failure that the switching member 8 must be able to interrupt.

Ainsi, les fusibles sont dimensionnés avec un gabarit d'ouverture en courant inférieur au gabarit de coupure des contacteurs. Thus, the fuses are sized with an aperture size in the lower current contactor breaking template. Par exemple les contacteurs sont dimensionnés pour couper une composante en courant et tension continue opérant efficacement pour des courants inférieurs à 400 A, et les fusibles sont dimensionnés pour couper des courants supérieurs à 300A. For example contactors are sized to cut a current component and DC voltage operating effectively for currents less than 400 A, and the fuses are sized to cut currents greater than 300A. Le contacteur ayant un pouvoir de coupure en courant continu soit dans les deux sens soit dans un seul sens de courant. The switch having a breaking capacity DC or in both directions or in one direction of current. On dimensionne également les fusibles de sorte que, pour des courants d'amplitude supérieure au courant de coupure des contacteurs, le délai d'ouverture des fusibles soit inférieur à 200 ms. It is also dimensioned fuses so that, for currents of magnitude above the contactor breaking current, the fuse opening time is less than 200 ms.

Les contacteurs sont dimensionnés avec un gabarit d'ouverture en courant alternatif et continu de sorte que la somme du délai de détection et du délai d'ouverture soit inférieure à 200ms pour des courants d'amplitude inférieure au courant de coupure des contacteurs. The contactors are dimensioned with an opening jig AC and DC so that the amount of the detection time and the opening time is less than 200ms for current amplitude less than the contactor breaking current.

Selon un mode de réalisation particulier, les contacteurs de l'organe de sectionnement 8 sont des contacteurs polarisés à un seul sens en courant continu. According to a particular embodiment, the contactors of the separating member 8 are switches polarized to a single direction DC.

On appelle contacteur polarisé avec sens de coupure privilégié en composante continue, un contacteur permettant de couper la composante alternative d'un courant ainsi que la composante continue lorsque celle-ci correspond au sens de coupure privilégié. polarized switch is called with privileged cutoff sense DC component, a contactor for cutting the alternating component of a current and the DC component when the latter corresponds to the preferred direction of cut.

En d'autres termes, ces contacteurs sont polarisés dans un sens de courant privilégié pour pouvoir ouvrir un circuit parcouru par un courant de mode différentiel comprenant une composante continue en tension et en courant. In other words, these contactors are polarized in a privileged direction of current to open a circuit through which a differential mode current comprising a DC component voltage and current.

Appliqués à l'organe de sectionnement 8, les contacteurs polarisés avec sens de coupure privilégié sont positionnés sur chaque phase dans le même sens de polarisation. Applied to the separating member 8, the contactors polarized with privileged breaking direction are positioned on each phase in the same polarization direction. Une telle configuration permet d'interrompre un courant indésirable, par exemple de court-circuit, circulant entre deux phases par l'ouverture d'un seul contacteur. Such a configuration allows to interrupt undesired current, e.g., short circuit, between two phases flowing through the opening of one switch.

Par exemple, en se reportant à la figure 2, un courant de court-circuit avec composante continue circulant depuis la première phase vers la deuxième phase peut être stoppé par l'ouverture du contacteur 8b disposé sur la deuxième phase. For example, referring to Figure 2, a short-circuit current with DC component flowing from the first phase to the second phase can be stopped by opening the switch 8b disposed on the second phase. Une fois le courant annulé, on commande l'ouverture du contacteur 8a de la première phase. Once canceled current contactor opening 8a is controlled to the first phase.

Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 3, le chargeur de batterie comprend un moyen de commande 11 du redresseur, un moyen de commande et de surveillance 12 de la batterie aptes à communiquer ensemble par l'intermédiaire d'un réseau CAN 13. Dans ce mode de réalisation, le chargeur de batterie est également muni d'un organe de coupure 7 et de contacteurs 14a,14b de batterie aptes à découpler la batterie 6 de l'onduleur 5 du chargeur de batterie et aptes à être commandés par le moyen de commande et de surveillance 12 de la batterie. According to another embodiment illustrated by Figure 3, the battery charger comprises a control means 11 of the rectifier, means of control and monitoring of the battery 12 able to communicate together via a CAN network 13 . in this embodiment, the battery charger is also provided with a switching device 7 and contactors 14a, 14b of battery adapted to decouple the battery 6 of the inverter 5 of the battery charger and adapted to be controlled by the control means 12 and battery monitoring.

Ainsi, le second mode de réalisation comprend des contacteurs 8a,8b,8c,8d d'entrée aptes à interrompre uniquement un courant alternatif dépassant un seuil prédéterminé pour chacune des phases d'alimentation de façon similaire au premier mode de réalisation. Thus, the second embodiment includes contactors 8a, 8b, 8c, 8d input adapted to interrupt only an alternating current exceeding a predetermined threshold for each of the supply phases similar to the first embodiment. Les fusibles permettent d'interrompre les très forts courants pouvant mettre les contacteurs 8a,8b,8c,8d d'entrée en défaut. The fuses are used to interrupt the very strong currents that can put the contactors 8a, 8b, 8c, 8d default entry.

Toutefois, la coupure des courants continus est assurée par les contacteurs 14a, 14b de batterie. However, switching DC currents is ensured by the contactors 14a, 14b of battery. Les contacteurs 4a, 14b sont commandés par le moyen de commande et de surveillance 12 de la batterie en fonction d'un signal de commande reçu d'un comparateur de la valeur d'au moins un courant différentiel à un seuil. The switches 4a, 14b are controlled by means of control and monitoring of the battery 12 based on a control signal received from a comparison of the value of at least one differential current to a threshold.

Le comparateur des courants différentiels émet un signal de commande dépendant du résultat de la comparaison à destination du moyen de commande et de surveillance 12 de la batterie par une liaison dédiée ou par l'intermédiaire du bus CAN. The comparator differential currents transmits a control signal dependent on the result of the comparison to the control means 12 and monitoring of the battery by a dedicated link or via the CAN bus.

Dans ce mode de réalisation, les contacteurs sont beaucoup plus compacts. In this embodiment, the switches are much more compact. La commande des contacteurs est coordonnée avec les contacteurs de batterie qui permettent déconnecter la batterie 6 à haute tension. The contactor control is coordinated with the battery contactors which allow disconnecting the battery 6 at high voltage.

Cette ouverture coordonnée de ces actionneurs permet de réduire fortement la taille, le prix et le volume des contacteurs de l'organe de coupure 7. This coordinated opening of these actuators can greatly reduce the size, price and volume switches to the breaking device 7.

Ce deuxième mode de réalisation coordonne les contacteurs 8a,8b,8c,8d d'entrée à des fusibles dont le calibre est judicieusement choisi. This second embodiment coordinates the contactors 8a, 8b, 8c, 8d to input fuses whose gauge is suitably selected. Ainsi, les contacteurs 8a,8b,8c,8d d'entrée sont capables d'ouvrir les courants jusqu'à une certaine valeur (égale à leur pouvoir de coupure). Thus, contactors 8a, 8b, 8c, 8d are input capable of opening current up to a certain value (equal to their breaking capacity). En cas de défaut induisant de très forts courants, l'ouverture a lieu par les fusibles. In case of default inducing very high currents, opening occurs by fuses.

En complément des modes de réalisation décrits ci-dessus, chaque phase d'alimentation peut comprendre au niveau de l'organe de coupure 7 une branche de précharge comprenant connectés en série un relais et une résistance, la branche de précharge étant connectée en parallèle du contacteur 8a,8b,8c,8d d'entrée correspondant. In addition to the embodiments described above, each power phase may comprise at the cut-off member 7 a precharge branch comprising a relay connected in series and a resistor, the precharge branch being connected in parallel with the contactor 8a, 8b, 8c, 8d corresponding input.

Au démarrage, les contacteur 8a,8b,8c,8d d'entrée sont ouverts. At startup, the switch 8a, 8b, 8c, 8d are open input. Lors de l'autorisation de raccordement au réseau d'alimentation électrique, on ferme d'abord les contacteurs de précharge. When the connection permission to the power network, first closed precharge contactors. Le courant est alors limité par les résistances de précharge .Au bout d'une première temporisation (typiquement égale à une seconde), on ferme également les contacteurs d'entrée 8a,8b,8c,8d Au bout d'une seconde temporisation (typiquement égale à 0,1 seconde), les contacteurs de précharge sont ouverts^ The current is then limited by the precharge resistors .At the end of a first time delay (typically equal to one second), it also closes the input contactors 8a, 8b, 8c, 8d After a second delay (typically equal to 0.1 second), the precharge switches are open ^

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS CLAIMS
    1. Chargeur de batterie embarqué dans un véhicule automobile muni d'au moins un moteur électrique, le chargeur comprenant un filtre d'entrée (2), un redresseur (3), les inductances du moteur électrique (4), un onduleur (5), le chargeur étant connecté à un réseau d'alimentation électrique (1) par l'intermédiaire du filtre d'entrée (2), et à une batterie (6) par l'intermédiaire de l'onduleur (5), caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de coupure (7) disposé entre le réseau d'alimentation électrique (1) et le filtre d'entrée (2) en amont du redresseur (3), l'organe de coupure (7) comprenant un organe de sectionnement (8), un organe de détection de courant (9), et un organe de commande (10), l'organe de commande (10) étant apte à commander l'organe de sectionnement (8) en fonction d'au moins une mesure de courant de l'organe de détection de courant (9) et d'au moins un seuil de courant. 1. Battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor, the charger comprising an input filter (2), a rectifier (3), the electric motor of the inductors (4), an inverter (5 ), the charger being connected to a power supply network (1) via the input filter (2) and a battery (6) via the inverter (5), characterized by that it comprises a switching device (7) arranged between the power supply network (1) and the input filter (2) upstream of the rectifier (3), the breaking device (7) comprising a cutting member (8), a current detecting element (9), and a control member (10), the control member (10) being adapted to control the isolating member (8) as a function of at least one current measurement of the current detection member (9) and at least one current threshold.
  2. 2. Chargeur selon la revendication 1, dans lequel l'organe de détection de courant (9) comprend un capteur apte à déterminer un courant de mode commun (9a), un capteur apte à déterminer un courant de terre (9b) et au moins un capteur apte à déterminer au moins un courant différentiel (9c,9d,9e,9f). 2. A loader according to claim 1, wherein the current detection member (9) comprises a sensor adapted to determine a common mode current (9a), a sensor adapted to determine a ground current (9b) and at least a sensor adapted to determine at least one differential current (9c, 9d, 9e, 9f).
  3. 3. Chargeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de sectionnement (8) comprend au moins un fusible ou disjoncteur magnétothermique (8e,8f,8g,8h). 3. Carrier according to any preceding claim, wherein the separating member (8) comprises at least one fuse or circuit breaker (8e, 8f, 8g, 8h).
  4. 4. Chargeur selon la revendication 3, dans lequel l'organe de sectionnement (8) comprend au moins un contacteur (8a,8b,8c,8d) d'entrée apte à interrompre un courant continu sous tension continue et un courant alternatif sous tension alternative. 4. A loader according to claim 3, wherein the separating member (8) comprises at least one contactor (8a, 8b, 8c, 8d) input adapted to interrupt a DC current DC voltage and an AC power alternative.
  5. 5. Chargeur selon la revendication 3, dans lequel l'organe de sectionnement (8) comprend au moins un contacteur (8a,8b,8c,8d) d'entrée apte à interrompre un courant alternatif sous tension alternative. 5. A loader according to claim 3, wherein the separating member (8) comprises at least one contactor (8a, 8b, 8c, 8d) input adapted to interrupt an alternating current AC voltage.
  6. 6. Chargeur selon la revendication 5 ensemble la revendication 2, comprenant des contacteurs (14a, 14b) de batterie aptes à découpler la batterie du chargeur en fonction de la comparaison d'au moins une mesure de courant différentiel à un seuil. 6. A loader according to claim 5 together with claim 2, comprising switches (14a, 14b) of battery adapted to decouple the battery from the charger depending on the comparison of at least one differential current measurement to a threshold.
  7. 7. Chargeur selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel les contacteurs (8a,8b,8c,8d) d'entrée de l'organe de sectionnement (8) sont des contacteurs polarisés avec sens de coupure privilégié en composante continue. 7. A loader according to any one of claims 4 or 5, wherein the switches (8a, 8b, 8c, 8d) input of the separating member (8) are polarized with contactors privileged breaking direction component keep on going.
  8. 8. Chargeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de sectionnement (8) comprend au moins une branche de précharge connectée en parallèle d'un contacteur (8a,8b,8c,8d) d'entrée, chaque branche de précharge comprenant un relais et une résistance connectés en série, les relais de précharge étant aptes à être fermés antérieurement à la fermeture des contacteurs (8a,8b,8c,8d) d'entrée de sorte à limiter le courant initialement admis dans le chargeur. 8. Carrier according to any preceding claim, wherein the separating member (8) comprises at least one precharge branch connected in parallel with a switch (8a, 8b, 8c, 8d) input, each precharge branch comprising a relay and a resistor connected in series, the precharging relay being adapted to be closed prior to closing contactors (8a, 8b, 8c, 8d) input so as to limit the current initially admitted into the charger.
FR1561239A 2015-11-23 2015-11-23 battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor Pending FR3044177A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1561239A FR3044177A1 (en) 2015-11-23 2015-11-23 battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1561239A FR3044177A1 (en) 2015-11-23 2015-11-23 battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3044177A1 true true FR3044177A1 (en) 2017-05-26

Family

ID=55542797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1561239A Pending FR3044177A1 (en) 2015-11-23 2015-11-23 battery charger installed in a motor vehicle provided with at least one electric motor

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3044177A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010103063A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Renault S.A.S. Fast charging device for an electric vehicle
DE102010062369A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-06 Robert Bosch Gmbh Charging systems for motor vehicles and charging method
EP2505415A2 (en) * 2011-03-30 2012-10-03 Bender GmbH & Co. KG Device and method for driving, charging and feed-in operations for an electric vehicle
EP2800226A1 (en) * 2011-12-31 2014-11-05 Shenzhen BYD Auto R&D Company Limited Electric vehicle and power system and motor controller for electric vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010103063A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Renault S.A.S. Fast charging device for an electric vehicle
DE102010062369A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-06 Robert Bosch Gmbh Charging systems for motor vehicles and charging method
EP2505415A2 (en) * 2011-03-30 2012-10-03 Bender GmbH & Co. KG Device and method for driving, charging and feed-in operations for an electric vehicle
EP2800226A1 (en) * 2011-12-31 2014-11-05 Shenzhen BYD Auto R&D Company Limited Electric vehicle and power system and motor controller for electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7009406B2 (en) Arc fault detector and method
US5760488A (en) Vehicle having a fuel cell or battery energy supply network
EP0235479B1 (en) Static tripping unit with test circuit for electrical circuit interruptor
US20110273139A1 (en) Power charging device for an electric vehicle
EP0407310B1 (en) Static trip unit with a desensibilisation system for earth protection
US5946174A (en) Process for detecting a ground fault in an electric power transmission line
US20100194354A1 (en) Charging monitor
US20090323239A1 (en) Method and apparatus for balancing current through an interrupt device
US6359440B2 (en) Method of establishing the residual useful life of contacts in switchgear and associated arrangement
JP2005158559A (en) Earth leakage breaker
JP2011154974A (en) Transformer inrush current suppression apparatus
FR2545999A1 (en) Device for protection against overvoltages for installation or electrical low-voltage grid
EP2278605A1 (en) Device for the the protection of an electrical installation against voltage surges
WO2009043772A1 (en) Circuit arrangement for monitoring an electrical insulation
FR2618276A1 (en) An electronic switching.
FR2733648A1 (en) Static relay with automatic overvoltage-protection
WO2011095624A1 (en) Circuit for connecting an energizable electric system and an electric network of a vehicle
US7679211B2 (en) Electrical disconnect system
US20070046274A1 (en) Failure detecting device for a load driving system
JP2010166790A (en) In-car power unit
EP0910104A1 (en) Security device for an electrochemical battery
FR2771863A1 (en) A precharge of an electric power network
JP2009033789A (en) Charging monitor
FR2753847A1 (en) Monitoring circuit for permanent capacitor single phase asynchronous motor
KR20130033196A (en) Battery management system and battery management method

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Search report ready

Effective date: 20170526

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3