FR3131071A1 - Dispositif electrique avec isolation galvanique capacitive - Google Patents

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/06—Arrangements for supplying operative power

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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
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Abstract

Le dispositif électrique (104) comporte : - une borne d’entrée de phase (BEP) et une borne d’entrée de neutre (BEN) ; - un circuit électrique (107) comportant une borne de neutre (BN) conçue pour être connectée à la terre (GND) ; - une branche de phase (BrP) reliant la borne d’entrée de phase (BEP) au circuit électrique (107) ; - une branche de neutre (BrN) reliant la borne d’entrée de neutre (BEN) à la borne de neutre (BN) du circuit électrique (107) ; et - un condensateur d’isolation de phase (CI) placé sur la branche de phase (BrP) pour isoler galvaniquement le circuit électrique (107) en cas de surtension sur la phase (P) du réseau électrique (102). Le dispositif électrique (104) comporte en outre : - un dispositif (108) de détection d’une inversion de connexion des bornes d’entrée (BEP ; BEN) ; et - un dispositif de reconnexion (110) pour tenir compte de l’inversion, et la branche de neutre (BrN) est dépourvue de composant électrique en dehors du dispositif de reconnexion (110). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

DISPOSITIF ELECTRIQUE AVEC ISOLATION GALVANIQUE CAPACITIVE
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne un dispositif électrique avec isolation galvanique capacitive, un engin de mobilité comportant une telle alimentation électrique et une installation comportant un tel engin de mobilité.
Arrière-plan technologique
On connait de l’état de la technique un dispositif électrique, comportant :
  • une borne d’entrée de phase et une borne d’entrée de neutre conçues pour être respectivement connectées à une phase et à un neutre d’un réseau électrique alternatif, le neutre étant connecté à la terre ;
  • un circuit électrique comportant une borne de neutre conçue pour être connectée à la terre ;
  • une branche de phase reliant la borne d’entrée de phase au circuit électrique ;
  • une branche de neutre reliant la borne d’entrée de neutre à la borne de neutre du circuit électrique ; et
  • un condensateur d’isolation de phase placé sur la branche de phase pour isoler galvaniquement le circuit électrique en cas de surtension sur la phase du réseau électrique.
Dans une telle alimentation électrique connue, il est en outre prévu un condensateur d’isolation de neutre placé sur la branche de neutre pour isoler galvaniquement le circuit électrique de tension dans le cas où il y aurait une inversion de polarité entraînant la connexion, d’une part, de la borne d’entrée de phase au neutre du réseau électrique, et, d’autre part, de la borne d’entrée de neutre à la phase du réseau électrique. En effet, le condensateur d’isolation de neutre est ainsi conçu pour gérer une surtension sur la phase en cas d’inversion de connexion.
Il peut être souhaité d’améliorer la sécurité pour les personnes du côté du circuit électrique.
Il est donc proposé un dispositif électrique, comportant :
  • une borne d’entrée de phase et une borne d’entrée de neutre conçues pour être respectivement connectées à une phase et à un neutre d’un réseau électrique alternatif, le neutre étant connecté à la terre ;
  • un circuit électrique comportant une borne de neutre conçue pour être connectée à la terre ;
  • une branche de phase reliant la borne d’entrée de phase au circuit électrique ;
  • une branche de neutre reliant la borne d’entrée de neutre à la borne de neutre du circuit électrique ; et
  • un condensateur d’isolation de phase placé sur la branche de phase pour isoler galvaniquement le circuit électrique en cas de surtension sur la phase du réseau électrique ;
caractérisé en ce que le dispositif électrique comporte en outre :
  • un dispositif de détection d’une inversion de connexion, conçu pour détecter lorsque la borne d’entrée de phase est connectée au neutre du réseau électrique et/ou lorsque la borne d’entrée de neutre est connectée à la phase du réseau électrique ; et
  • un dispositif de reconnexion conçu, suite à la détection d’une inversion de connexion, pour connecter un point intermédiaire de la branche de phase à la borne d’entrée de neutre, à la place de la borne d’entrée de phase, le condensateur d’isolation de phase étant placé entre le point intermédiaire de la branche de phase et le circuit électrique, et pour connecter un point intermédiaire de la branche de neutre à la borne d’entrée de phase, à la place de la borne d’entrée de neutre ;
et en ce que la branche de neutre est dépourvue de composant électrique en dehors du dispositif de reconnexion.
Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de prévenir l’apparition d’un courant circulant dans la branche de neutre et rebouclant par la terre, en ne prévoyant aucun composant électrique sur la branche de neutre, et en particulier pas de condensateur d’isolation galvanique. Un tel courant pourrait en effet être dangereux pour les personnes manipulant le circuit électrique. Par ailleurs, malgré l’absence de condensateur d’isolation galvanique sur la branche de neutre, le dispositif électrique reste robuste en cas d’inversion de connexion des bornes d’entrée, grâce au dispositif de détection d’inversion et au dispositif de reconnexion.
L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible.
De façon optionnelle, le dispositif de détection d’une inversion de connexion comporte une borne de terre conçue pour être connectée à la terre et est conçu pour comparer un potentiel d’une parmi la borne d’entrée de phase et la borne d’entrée de neutre avec un potentiel de la borne de terre et pour détecter une inversion de polarité à partir de la comparaison.
De façon optionnelle également, le circuit électrique est un convertisseur de tension comportant une borne de sortie et conçu pour fournir une tension de sortie entre la borne de sortie et la borne de neutre.
De façon optionnelle également, le convertisseur de tension comporte un bras de commutation comprenant un interrupteur de côté haut et un interrupteur de côté bas présentant des premières bornes respectives connectées l’une à l’autre en un point milieu connecté à la branche de phase et des deuxièmes bornes respectives connectées respectivement à la borne de sortie et à la borne de neutre.
De façon optionnelle également, le convertisseur de tension est un convertisseur alternatif/continu conçu pour fournir une tension continue entre la borne de sortie et la borne de neutre.
De façon optionnelle également, le dispositif électrique comporte en outre un élévateur de fréquence conçu pour fournir une tension haute fréquence à partir d’une tension réseau reçues sur les bornes d’entrée, cette tension haute fréquence présentant une fréquence plus élevée que celle de la tension réseau, de sorte que le condensateur d’isolation de phase reçoive une tension à la fréquence de la tension haute fréquence.
De façon optionnelle également, la tension haute fréquence est en moyenne inférieure à la tension réseau.
De façon optionnelle également, le dispositif électrique en outre un filtre de compatibilité électromagnétique, agencé entre les points intermédiaires et le condensateur d’isolation de phase.
Il est également proposé un engin de mobilité comportant : une batterie et un dispositif électrique selon l’invention, conçu pour recharger la batterie.
Il est également proposé une installation électrique comportant : une borne de recharge présentant la phase et le neutre du réseau électrique, et un engin de mobilité selon l’invention avec la borne d’entrée de phase connectée à l’un de la phase et du neutre du réseau électrique et la borne d’entrée de neutre connectée l’autre de la phase et du neutre du réseau électrique.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
  • la est un schéma électrique d’une installation électrique comportant un dispositif électrique selon l’invention, connecté à un réseau électrique, et
  • la est un schéma électrique d’un mode de réalisation où le dispositif électrique comporte un convertisseur alternatif/continu, conçu pour recharger une première batterie à partir du réseau électrique,
  • la est un schéma électrique dans lequel le convertisseur alternatif/continu peut être en outre utilisé en tant que convertisseur continu/continu pour recharger l’une de la première batterie et d’une deuxième batterie à partir de l’autre, et
  • la est un schéma électrique d’un mode de réalisation où le dispositif électrique comporte une charge, telle qu’une résistante chauffante, alimentée par le réseau électrique.

Claims (10)

  1. Dispositif électrique (104), comportant :
    • une borne d’entrée de phase (BEP) et une borne d’entrée de neutre (BEN) conçues pour être respectivement connectées à une phase (P) et à un neutre (N) d’un réseau électrique (102) alternatif, le neutre (N) étant connecté à la terre (GND) ;
    • un circuit électrique (107) comportant une borne de neutre (BN) conçue pour être connectée à la terre (GND) ;
    • une branche de phase (BrP) reliant la borne d’entrée de phase (BEP) au circuit électrique (107) ;
    • une branche de neutre (BrN) reliant la borne d’entrée de neutre (BEN) à la borne de neutre (BN) du circuit électrique (107) ; et
    • un condensateur d’isolation de phase (CI) placé sur la branche de phase (BrP) pour isoler galvaniquement le circuit électrique (107) en cas de surtension sur la phase (P) du réseau électrique (102) ;
    caractérisé en ce que le dispositif électrique (104) comporte en outre :
    • un dispositif (108) de détection d’une inversion de connexion, conçu pour détecter lorsque la borne d’entrée de phase (BEP) est connectée au neutre (N) du réseau électrique (102) et/ou lorsque la borne d’entrée de neutre (BEN) est connectée à la phase (P) du réseau électrique (102) ; et
    • un dispositif de reconnexion (110) conçu, suite à la détection d’une inversion de connexion, pour connecter un point intermédiaire (PI1) de la branche de phase (BrP) à la borne d’entrée de neutre (BEN), à la place de la borne d’entrée de phase (BEP), le condensateur d’isolation de phase (CI) étant placé entre le point intermédiaire (PI1) de la branche de phase (BrP) et le circuit électrique (107), et pour connecter un point intermédiaire (PI1’) de la branche de neutre (BrN) à la borne d’entrée de phase (BEP), à la place de la borne d’entrée de neutre (BEN) ;
    et en ce que la branche de neutre (BrN) est dépourvue de composant électrique en dehors du dispositif de reconnexion (110).
  2. Dispositif électrique (104) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif (108) de détection d’une inversion de connexion comporte une borne de terre (BT) conçue pour être connectée à la terre (GND) et est conçu pour comparer un potentiel d’une parmi la borne d’entrée de phase (BEP) et la borne d’entrée de neutre (BEN) avec un potentiel de la borne de terre (BT) et pour détecter une inversion de polarité à partir de la comparaison.
  3. Dispositif électrique (104) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le circuit électrique (107) est un convertisseur de tension comportant une borne de sortie (BS) et conçu pour fournir une tension de sortie (U1) entre la borne de sortie (BS) et la borne de neutre (BN).
  4. Dispositif électrique (104) selon la revendication 3, dans lequel le convertisseur de tension comporte un bras de commutation comprenant un interrupteur de côté haut et un interrupteur de côté bas présentant des premières bornes respectives connectées l’une à l’autre en un point milieu connecté à la branche de phase (BrP) et des deuxièmes bornes respectives connectées respectivement à la borne de sortie (BS) et à la borne de neutre (BN).
  5. Dispositif électrique (104) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le convertisseur de tension (107) est un convertisseur alternatif/continu conçu pour fournir une tension continue (U1) entre la borne de sortie (BS) et la borne de neutre (BN).
  6. Dispositif électrique (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comportant en outre un élévateur de fréquence (114) conçu pour fournir une tension haute fréquence (VHF) à partir d’une tension réseau (VR) reçues sur les bornes d’entrée (BEP, BEN), cette tension haute fréquence (VHF) présentant une fréquence plus élevée que celle de la tension réseau (VR), de sorte que le condensateur d’isolation de phase (CI) reçoive une tension à la fréquence de la tension haute fréquence (VHF).
  7. Dispositif électrique (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la tension haute fréquence (VHF) est en moyenne inférieure à la tension réseau (VR).
  8. Dispositif électrique (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comportant en outre un filtre (112) de compatibilité électromagnétique, agencé entre les points intermédiaires (PI1, PI1’) et le condensateur d’isolation de phase (CI).
  9. Engin de mobilité comportant : une batterie (106) et un dispositif électrique (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, conçu pour recharger la batterie (106).
  10. Installation électrique (100) comportant : une borne de recharge présentant la phase (P) et le neutre (N) du réseau électrique (102), et un engin de mobilité selon la revendication 9 avec la borne d’entrée de phase (BEP) connectée à l’un de la phase (P) et du neutre (N) du réseau électrique (102) et la borne d’entrée de neutre (BEN) connectée l’autre de la phase (P) et du neutre (N) du réseau électrique (102).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20080169787A1 (en) * 2007-01-11 2008-07-17 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Charger control circuit with automatic polarity selection
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