FR3135670A1 - Contrôle sécurisé de l’alimentation électrique d’un connecteur externe couplé temporairement à un connecteur de recharge d’un système - Google Patents

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Tetiana Salivon
Lisa Gilles
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Abstract

Un dispositif de contrôle (DC) équipe un système (S) comprenant un connecteur de recharge (CR) couplé temporairement à un connecteur externe (CE) ayant un type détectable et couplé à un dispositif externe (DE), une ligne de contrôle (LC) connectée au connecteur de recharge (CR) et permettant des échanges d’information avec ce connecteur externe (CE), et un premier circuit de détection (CD1) connecté au connecteur de recharge (CR) et chargé de détecter le type du connecteur externe (CE) en fonction d’une première tension aux bornes du premier circuit de détection (CD1). Ce dispositif (DC) est agencé pour déclencher une modification prédéfinie sur la ligne de contrôle (LC), et, en cas de détection d’une variation prédéfinie de la première tension consécutivement à cette modification prédéfinie, pour autoriser l’alimentation électrique du dispositif externe (DE) par le système (S). Figure 1

Description

CONTRÔLE SÉCURISÉ DE L’ALIMENTATION ÉLECTRIQUE D’UN CONNECTEUR EXTERNE COUPLÉ TEMPORAIREMENT À UN CONNECTEUR DE RECHARGE D’UN SYSTÈME Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les systèmes comprenant un connecteur de recharge pouvant être couplé temporairement à un connecteur externe, et plus précisément le contrôle de l’alimentation électrique de tels connecteurs externes.
 Etat de la technique
Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules (éventuellement de type automobile), comprennent une batterie qui est rechargeable sous le contrôle d’un chargeur embarqué, et un connecteur de recharge qui est couplé à cette batterie et ce chargeur et propre à être couplé temporairement à un connecteur externe connecté à une source d’alimentation externe pendant une phase de recharge de cette batterie.
Il a été récemment proposé d’utiliser ce type de système en tant que source d’alimentation électrique d’au moins un dispositif (électrique) externe, comme par exemple un vélo électrique, une remorque, une caravane, un barbecue ou un dispositif d’éclairage. Pour ce faire, on connecte le dispositif (électrique) externe au connecteur de recharge du système, via un câble d’alimentation électrique, et on fournit à ce dernier, via le connecteur de recharge, de l’énergie électrique issue de la batterie rechargeable du système.
Afin d’éviter que n’importe quel type de connecteur externe puisse être alimenté électriquement par le système, via son connecteur de recharge, ce système est équipé d’un circuit de détection agencé de manière à détecter le type du connecteur externe, et en particulier s’il est adapté aux recharges en mode 2, 3 ou 4 ou à l’alimentation d’au moins un dispositif externe. Ce circuit de détection peut être ce que l’homme de l’art appelle fréquemment une ligne de proximité (ou en anglais « proximity line »). En général, c’est la valeur spécifique d’une résistance, équipant le connecteur externe et temporairement couplée au circuit de détection, via le connecteur de recharge, qui permet au circuit de détection de déterminer le type du connecteur externe. Dans ce cas, à chaque type est associée une valeur spécifique de la résistance.
Une fois que le type du connecteur externe a été détecté par le circuit de détection, le système peut commencer à fournir au connecteur externe, via son connecteur de recharge, une alimentation électrique qui est adaptée au type détecté. Or, il peut arriver que le type détecté d’un connecteur externe ne corresponde pas à la réalité, ce qui peut s’avérer dangereux pour l’usager du système, voire pour le système. Cela peut notamment arriver lorsqu’un câble de recharge est confondu avec un câble d’alimentation électrique de dispositif(s) externe(s) qui est équipé d’un connecteur externe du type de celui décrit ci-avant, par exemple du fait que la résistance spécifique équipant le connecteur externe du câble de recharge a une valeur anormale.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
 Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet un dispositif de contrôle destiné à équiper un système comprenant :
- un connecteur de recharge propre à être couplé temporairement à un connecteur externe ayant un type détectable et couplé à au moins un dispositif externe devant être alimenté électriquement par le système,
- une ligne de contrôle connectée au connecteur de recharge et permettant des échanges d’information avec le connecteur externe, et
- un premier circuit de détection connecté au connecteur de recharge et propre à détecter le type du connecteur externe en fonction d’une première tension aux bornes du premier circuit de détection.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher une modification prédéfinie sur la ligne de contrôle, et, en cas de détection d’une variation prédéfinie de la première tension consécutivement à cette modification prédéfinie, à autoriser l’alimentation électrique du (de chaque) dispositif externe par le système.
Grâce à l’invention, lorsqu’un connecteur externe a été connecté au connecteur de recharge, on peut désormais vérifier si ce dernier est réellement destiné à permettre la fourniture d’énergie électrique à au moins un dispositif externe, avant que le système n’alimente électriquement ce connecteur externe.
Le dispositif de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- il peut comprendre un circuit de sélection propre à être installé sur la ligne de contrôle et à être connecté à un circuit d’alimentation électrique du système, et propre à coupler le connecteur de recharge au circuit d’alimentation électrique en présence d’une première tension représentative d’un type détecté qui représente un besoin d’alimentation électrique d’au moins un dispositif interne équipant le connecteur externe et propre à être couplé à la ligne de contrôle ;
- en présence de la première option, son circuit de sélection peut être propre à coupler soit le connecteur de recharge au circuit d’alimentation électrique via une première sous-partie de la ligne de contrôle en cas de réception d’une première commande générée par un calculateur consécutivement à la réception d’une première information de type générée par le premier circuit de détection, soit la première sous-partie à une seconde sous-partie de la ligne de contrôle en cas de réception d’une seconde commande générée par le calculateur consécutivement à la réception d’une seconde information de type générée par le premier circuit de détection ;
- en présence de la dernière sous-option, il peut comprendre le calculateur.
L’invention propose également un connecteur externe ayant un type détectable et propre à être couplé à au moins un dispositif externe devant être alimenté électriquement par un système et à être connecté à un connecteur de recharge équipant ce système qui comprend aussi une ligne de contrôle connectée au connecteur de recharge et permettant des échanges d’information avec le connecteur externe, et un premier circuit de détection connecté au connecteur de recharge et propre à détecter le type du connecteur externe en fonction d’une première tension aux bornes du premier circuit de détection.
Ce connecteur externe se caractérise par le fait qu’il comprend un second circuit de détection agencé, en cas de réception d’un premier signal prédéfini représentatif d’une modification prédéfinie sur la ligne de contrôle, à induire une variation prédéfinie de la première tension, propre à provoquer une autorisation de l’alimentation électrique du dispositif externe par le système.
Le connecteur externe selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- il peut comprendre, d’une part, un premier composant résistif représentatif du type et connecté en parallèle à des bornes destinées à être couplées à d’autres bornes du connecteur de recharge connectées au premier circuit de détection, et, d’autre part, un deuxième composant résistif propre à être associé au premier composant résistif pour induire la variation prédéfinie de la première tension. Dans ce cas, son second circuit de détection peut être agencé pour associer le deuxième composant résistif au premier composant résistif en cas de réception du premier signal prédéfini ;
- en présence de la première option, son second circuit de détection peut être un commutateur ayant soit un premier état dans lequel il associe le deuxième composant résistif au premier composant résistif en présence du premier signal prédéfini, soit un second état dans lequel il empêche cette association en présence d’un second signal différent du premier signal prédéfini ;
- il peut comprendre au moins un dispositif interne propre à assurer au moins une fonction interne choisie lorsqu’il est alimenté par une tension choisie constituant le premier signal prédéfini et fournie par le système via le connecteur de recharge sur des bornes associées à la ligne de contrôle ;
- en présence de la dernière option, chaque fonction interne peut être choisie parmi une fonction de contrôle du fonctionnement d’une partie au moins du connecteur externe, une fonction de surveillance d’une partie au moins du connecteur externe, une fonction de protection d’une partie au moins du connecteur externe, une fonction de diagnostic de fonctionnement d’une partie au moins du connecteur externe, et une fonction de signalisation d’au moins un état de fonctionnement d’un dispositif interne ;
- il peut constituer un adaptateur auquel est propre à être connecté temporairement un câble propre à alimenter électriquement le dispositif externe.
L’invention propose également un câble d’alimentation électrique propre à alimenter électriquement au moins un dispositif externe et comprenant un connecteur externe du type de celui présenté ci-avant.
L’invention propose également un système, éventuellement de type automobile, et comprenant :
- un connecteur de recharge propre à être couplé temporairement à un connecteur externe du type de celui présenté ci-avant et couplé à au moins un dispositif externe devant être alimenté électriquement par le système,
- une ligne de contrôle connectée au connecteur de recharge et permettant des échanges d’information avec ce connecteur externe via le connecteur de recharge,
- un premier circuit de détection connecté au connecteur de recharge et propre à détecter un type d’un connecteur externe couplé temporairement au connecteur de recharge en fonction d’une première tension aux bornes du premier circuit de détection, et
- un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant et au moins partiellement installé sur la ligne de contrôle.
 Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un GMP, à machine motrice électrique alimentée par une batterie principale rechargeable et couplée à un connecteur de recharge, et un dispositif de contrôle selon l’invention,
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un connecteur externe selon l’invention, faisant partie d’un câble d’alimentation électrique et connecté temporairement à un connecteur de recharge d’un véhicule comprenant un exemple de réalisation d’un dispositif de contrôle selon l’invention, et
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un calculateur de contrôle d’un dispositif de contrôle selon l’invention.
 Description détaillée de l’invention
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de contrôle DC destiné à équiper un système S comprenant un connecteur de recharge CR couplé à une batterie BR rechargeable et auquel peut être connecté temporairement un connecteur externe CE devant permettre l’alimentation électrique sécurisée d’au moins un dispositif externe DE par ce système S via son connecteur de recharge CR.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le système S est un véhicule automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comprenant un connecteur de recharge permettant de recharger une batterie rechargeable lorsqu’un connecteur externe, couplé à une source d’alimentation externe, est connecté à lui. Par conséquent, le système peut être un véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), un appareil électrique (y compris électroménager ou grand public), une installation (y compris de type industriel), ou un bâtiment.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le système S (ici un véhicule) comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) de type tout électrique (et donc dont la motricité est assurée exclusivement par au moins une machine motrice électrique MME). Mais le GMP pourrait être de type hybride (thermique et électrique).
De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie BR rechargeable du système S, couplée au connecteur de recharge CR, est chargée d’alimenter la machine motrice électrique MME du GMP, une batterie de servitude BS et un réseau de bord RB. Il s’agit donc ici d’une batterie principale (ou de traction). Mais la batterie BR pourrait fournir de l’énergie électrique pour seulement une partie des équipements précités et/ou au moins un autre équipement de son système S.
On a schématiquement représenté sur la un système S (ici un véhicule) comprenant une chaîne de transmission à GMP électrique (et donc à machine motrice électrique MME), un réseau de bord RB, une batterie de servitude BS, une batterie principale (ou de traction) BR, un convertisseur CV, un connecteur de recharge CR auquel est temporairement connecté un connecteur externe CE selon l’invention (faisant ici partie d’un câble d’alimentation électrique C2 temporairement couplé à un dispositif externe DE), et un dispositif de contrôle DC selon l’invention.
Le réseau de bord RB est un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) qui consomment de l’énergie électrique.
La batterie de servitude BS est chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord RB, en complément de celle fournie par le convertisseur CV alimenté par la batterie principale BR, et parfois à la place de ce convertisseur CV. Par exemple, cette batterie de servitude BS peut être agencée sous la forme d’une batterie de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V). Elle est rechargeable au moins par le convertisseur (de courant) CV. On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie de servitude BS est de type Lithium-ion 12 V.
La machine motrice électrique MME est une machine électrique agencée de manière à fournir du couple pour déplacer le système S (ici un véhicule) lorsqu’elle est alimentée en énergie électrique par la batterie principale BR, ainsi qu’éventuellement à récupérer du couple dans un freinage récupératif.
Le convertisseur CV est aussi chargé pendant les phases de roulage du système S (ici un véhicule) de convertir une partie du courant électrique stocké dans la batterie principale BR pour alimenter en courant électrique converti le réseau de bord RB et la batterie de servitude BS (pour la recharger).
On notera, comme illustré non limitativement sur la , que le convertisseur CV peut faire partie d’un chargeur CH comprenant aussi un calculateur de recharge CA chargé, au moins, de contrôler les recharges de la batterie principale BR.
La batterie principale (ou de traction) BR peut, par exemple, comprendre des cellules de stockage d’énergie électrique, éventuellement électrochimiques (par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd). Egalement par exemple, la batterie principale BR peut être de type basse tension (typiquement 450 V à titre illustratif). Mais elle pourrait être de type moyenne tension ou haute tension.
On notera également que la batterie principale BR est associée à un boîtier de batterie BB qui comprend notamment un calculateur de batterie CB.
Le connecteur de recharge CR est couplé à la batterie principale BR et au chargeur CH via une ligne (ou un circuit) de recharge LR. On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la la ligne (ou le circuit) de recharge LR est double afin de permettre la recharge de la batterie principale BR aussi bien en mode 2 ou 3 qu’en mode 4. Mais la ligne (ou le circuit) de recharge LR peut être simple lorsque seules des recharges en mode 2 ou 3 sont possibles.
Le connecteur de recharge CR est aussi couplé à une ligne de contrôle LC et un premier circuit de détection CD1 du système S.
La ligne de contrôle LC est agencée de manière à permettre des échanges d’information avec un connecteur externe CE qui est temporairement connecté au connecteur de recharge CR. Il peut s’agir de ce que l’homme de l’art appelle fréquemment une ligne pilote de contrôle (ou en anglais « control pilot line » (CPL)). Elle est de préférence couplée au chargeur CH qui contrôle les recharges, comme illustré non limitativement sur la .
Le premier circuit de détection CD1 est agencé de manière à détecter le type du connecteur externe CE en fonction d’une première tension u1 aux bornes du premier circuit de détection CD1, et en particulier s’il est adapté aux recharges en mode 2, 3 ou 4 ou à l’alimentation d’au moins un dispositif externe DE. Il peut s’agir de ce que l’homme de l’art appelle fréquemment une ligne de proximité (ou en anglais « proximity line »). En général, c’est la valeur spécifique d’un premier composant résistif CR1, équipant le connecteur externe CE et temporairement couplé au premier circuit de détection CD1, via le connecteur de recharge CR, qui permet au premier circuit de détection CD1 de déterminer le type du connecteur externe CE. Dans ce cas, à chaque type est associée une valeur spécifique de résistance du premier composant résistif CR1.
Par exemple, le premier composant résistif CR1 peut être une simple résistance. Mais en variante un premier composant résistif CR1 peut être constitué d’au moins un composant électronique.
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement et au moins partiellement sur les figures 1 et 2 le connecteur externe CE, selon l’invention, est chargé d’assurer la connexion au connecteur de recharge CR (du système S) d’un câble d’alimentation électrique C2 qui est par ailleurs connecté à un dispositif (électrique) externe DE devant être alimenté en énergie électrique.
Par exemple, ce dispositif externe DE peut être un vélo électrique. Mais il peut s’agir de n’importe quel appareil ou équipement électrique et externe au système S, et notamment d’une remorque, d’une caravane, d’un mobil-home, d’un barbecue, ou d’un dispositif d’éclairage.
On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement et au moins partiellement sur les figures 1 et 2 le connecteur externe CE fait partie du câble d’alimentation électrique C2. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le connecteur externe CE peut, par exemple, constituer un adaptateur auquel est propre à être connecté temporairement un câble d’alimentation électrique propre à alimenter électriquement au moins un dispositif externe DE.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, un connecteur externe CE, selon l’invention, comprend aussi un second circuit de détection CD2 qui est agencé, lorsqu’il reçoit un premier signal s1 prédéfini, représentatif d’une modification prédéfinie survenue sur la ligne de contrôle LC, pour induire une variation prédéfinie de la première tension u1. Cette variation prédéfinie de la première tension u1 est propre à provoquer une autorisation de l’alimentation électrique du dispositif externe DE par le système S.
Plus précisément, le dispositif de contrôle DC, selon l’invention, comprend au moins un processeur PR1 et au moins une mémoire MD qui sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher la modification prédéfinie sur la ligne de contrôle LC, et, en cas de détection d’une variation prédéfinie de la première tension u1 consécutivement à cette modification prédéfinie, à autoriser l’alimentation électrique du dispositif externe DE par le système S.
On comprendra que si le dispositif de contrôle DC ne déclenche aucune modification prédéfinie sur la ligne de contrôle LC, le second circuit de détection CD2 ne reçoit pas le premier signal s1 prédéfini, et donc il (CD2) n’induit pas la variation prédéfinie de la première tension u1, si bien que le dispositif de contrôle DC n’autorise pas son système S à alimenter électriquement le connecteur externe CE et donc le dispositif externe DE.
En d’autres termes, lorsqu’un connecteur externe CE a été connecté au connecteur de recharge CR, le dispositif de contrôle DC est chargé de contrôler si ce connecteur externe CE est réellement destiné à permettre la fourniture d’énergie électrique à au moins un dispositif externe DE auquel il est censé être couplé, avant que le système S n’alimente électriquement le connecteur externe CE. A cet effet, on provoque une interaction prédéfinie entre le système S et le connecteur externe CE (et plus précisément son second circuit de détection CD2), sous le contrôle du dispositif de contrôle DC, et si le résultat de cette interaction est celui escompté, alors le dispositif de contrôle DC en déduit que le connecteur externe CE est réellement destiné à permettre la fourniture précitée, et par conséquent il autorise cette fourniture. Il n’y a donc plus de risque qu’en présence d’une valeur anormale de la résistance du connecteur externe d’un câble de recharge, similaire à la résistance du premier composant résistif CR1, le système S alimente ce connecteur externe, puisque ce dernier ne pourra pas induire la variation prédéfinie de la première tension u1 du fait qu’il est dépourvu de second circuit de détection CD2. De plus, il n’y a pas de risque d’alimentation d’un dispositif externe qui n’est pas adapté à cet effet.
Le dispositif de contrôle DC peut être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). A titre d’exemple, il peut s’agir d’un microcontrôleur.
Le processeur PR1 peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique. Par exemple, ce processeur PR1 peut être un processeur de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)).
La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR1 de ses opérations.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de contrôle DC peut aussi comprendre un circuit de sélection CS qui est propre à être installé sur la ligne de contrôle LC entre des première SP1 et seconde SP2 sous-parties de cette dernière (LC). Il est donc intercalé entre les première SP1 et seconde SP2 sous-parties de la ligne de contrôle LC.
Ce circuit de sélection CS est aussi connecté à un circuit d’alimentation électrique C1 que comprend le système S, et qui peut fournir au moins une tension d’alimentation choisi. On notera que le circuit d’alimentation électrique C1 peut être alimenté en énergie électrique issue de la batterie de servitude BS ou de la batterie principale BR. Cependant, lorsque la tension d’alimentation est très basse il est préférable que l’énergie électrique soit issue de la batterie de servitude BS. Mais on pourrait envisager que l’énergie électrique soit issue de la batterie principale BR, via le convertisseur CV (qui assure alors une partie au moins de sa conversion). On comprendra que le circuit d’alimentation électrique C1 est agencé de manière à générer au moins une tension d’alimentation choisie à partir d’une tension qu’il reçoit, par exemple du réseau de bord RB ou du convertisseur CV. Il peut donc comprendre un convertisseur de tension, notamment.
Le circuit de sélection CS est agencé de manière à coupler le connecteur de recharge CR au circuit d’alimentation électrique C1 lorsque le type détecté du connecteur externe CE est représentatif non seulement d’un besoin de fourniture d’énergie électrique pour au moins un dispositif externe DE, mais aussi d’un besoin d’alimentation électrique d’au moins un dispositif interne DIj de ce connecteur externe CE qui est propre à être couplé à la ligne de contrôle LC.
On comprendra que si le type détecté du connecteur externe CE est représentatif d’une recharge en mode 2, 3 ou 4, le circuit de sélection CS est agencé de manière à coupler entre elles les première SP1 et seconde SP2 sous-parties de la ligne de contrôle LC pour que la recharge puisse se faire. En revanche, si le type détecté (possiblement de façon erronée) du connecteur externe CE est représentatif d’un besoin d’alimentation électrique d’au moins un dispositif externe DE et d’au moins un dispositif interne DIj (du connecteur externe CE), le circuit de sélection CS est agencé de manière à coupler le connecteur de recharge CR au circuit d’alimentation électrique C1 pour que chaque dispositif interne DIj du connecteur externe CE puisse être alimenté avec la tension d’alimentation choisie afin que l’alimentation électrique de chaque dispositif externe DE puisse se faire de façon sécurisée.
Cela est particulièrement avantageux car le connecteur externe CE n’a pas besoin de comporter de pile ou batterie rechargeable pour alimenter chacun de ses dispositifs internes DIj, et donc il n’y a pas de risque que l’usager ne puisse pas l’utiliser (pour un problème de décharge) et son encombrement est réduit.
On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le circuit de sélection CS peut être propre à coupler :
- soit le connecteur de recharge CR au circuit d’alimentation électrique C1 via la première sous-partie SP1 de la ligne de contrôle LC en cas de réception d’une première commande générée par le calculateur de contrôle CC consécutivement à la réception d’une première information de type générée par le premier circuit de détection CD1,
- soit les première SP1 et seconde SP2 sous-parties de la ligne de contrôle LC en cas de réception d’une seconde commande générée par le calculateur de contrôle CC consécutivement à la réception d’une seconde information de type générée par le premier circuit de détection CD1.
On comprendra que c’est le couplage du connecteur de recharge CR au circuit d’alimentation électrique C1 (via la première sous-partie SP1 de la ligne de contrôle LC) par le circuit de sélection CS qui provoque une modification prédéfinie sur cette ligne de contrôle LC. La première sous-partie SP1 délivre alors, sur les bornes associées du connecteur de recharge CR, une tension d’alimentation qui est issue du circuit d’alimentation électrique C1 et qui constitue pour le second circuit de détection CD2 le premier signal s1 prédéfini.
Chaque commande peut être de type analogique (tension ou courant spécifique) ou numérique (0 ou 1), selon les agencements respectifs du circuit de sélection CS et du calculateur de contrôle CC.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le dispositif de contrôle DC peut comprendre le calculateur de contrôle CC, lequel comprend alors le processeur PR1 et la mémoire MD. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le calculateur de contrôle CC peut être embarqué dans le système S et agencé de manière à effectuer plusieurs fonctions, dont la fourniture d’une première ou seconde commande au circuit de sélection CS selon le type du connecteur externe CE détecté par le premier circuit de détection CD1 et donc selon que ce dernier (CD1) a généré une première ou seconde information de type. Par exemple, le calculateur de contrôle CC pourrait être le calculateur de recharge CA ou le calculateur de batterie CB associé à la batterie principale BR et située dans le boîtier de batterie BB.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , le circuit de sélection CS peut comprendre un commutateur ou un relai ayant des première B1, deuxième B2 et troisième B3 bornes. La première borne B1 est connectée à la première sous-partie SP1 de la ligne de contrôle LC. La deuxième borne B2 est connectée à la deuxième sous-partie SP2 de la ligne de contrôle LC. La troisième borne B3 est connectée au circuit d’alimentation électrique C1. Ce commutateur (ou relai) est agencé de manière à coupler la première borne B1 à la deuxième borne B2 ou à la troisième borne B3 selon le type détecté.
On comprendra que si le circuit de sélection CS reçoit une première commande, il configure son commutateur (ou relai) de sorte qu’il couple la première borne B1 à la troisième borne B3 pour que les dispositifs internes DIj soient alimentés en énergie électrique, et ainsi que l’alimentation d’au moins un dispositif externe DE couplé au connecteur externe CE puisse se faire de façon sécurisée. En revanche, si le circuit de sélection CS reçoit une seconde commande il configure son commutateur (ou relai) de sorte qu’il couple la première borne B1 à la deuxième borne B2 pour qu’une recharge de la batterie principale BR puisse être effectuée.
Un tel commutateur (ou relai) à trois bornes peut être réalisé au moyen d’au moins un composant électronique.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , le connecteur externe CE peut comprendre un deuxième composant résistif CR2, en complément de son premier composant résistif CR1 (représentatif de son type et connecté en parallèle aux bornes destinées à être couplées aux autres bornes du connecteur de recharge CR qui sont connectées au premier circuit de détection CD1). Ce deuxième composant résistif CR2 est propre à être associé au premier composant résistif CR1 pour induire la variation prédéfinie de la première tension u1. Dans ce cas, le second circuit de détection CD2 est agencé pour associer ce deuxième composant résistif CR2 au premier composant résistif CR1 en cas de réception du premier signal s1 prédéfini.
On comprendra qu’en l’absence d’association du deuxième composant résistif CR2 au premier composant résistif CR1, le premier circuit de détection CD1 ne ressent que l’effet de ce premier composant résistif CR1 (la première tension u1 est normale car dépourvue de la variation prédéfinie). Par conséquent, le premier circuit de détection CD1 en déduit que le connecteur externe CE ne comprend pas de second circuit de détection CD2. En revanche, lorsque le deuxième composant résistif CR2 est associé au premier composant résistif CR1, le premier circuit de détection CD1 ressent l’effet de cette association (la première tension u1 comprend la variation prédéfinie). Par conséquent, le premier circuit de détection CD1 en déduit que le connecteur externe CE comprend un second circuit de détection CD2.
Par exemple, l’association du deuxième composant résistif CR2 au premier composant résistif CR1 peut consister en leur mise en parallèle, comme dans l’exemple illustré non limitativement sur la . Mais dans une variante de réalisation, l’association du deuxième composant résistif CR2 au premier composant résistif CR1 pourrait consister en leur mise en série, par exemple. Dans une autre variante de réalisation, le second circuit de détection CD2 pourrait être agencé pour désassocier le deuxième composant résistif CR2 du premier composant résistif CR1 en cas de réception du premier signal s1 prédéfini.
Egalement par exemple, le deuxième composant résistif CR2 peut être une simple résistance. Mais en variante un deuxième composant résistif CR2 peut être constitué d’au moins un composant électronique.
Egalement par exemple, le second circuit de détection CD2 peut être un commutateur ou un relai ayant soit un premier état dans lequel il associe le deuxième composant résistif CR2 au premier composant résistif CR1 en présence du premier signal s1 prédéfini, soit un second état dans lequel il empêche cette association en présence d’un second signal s2 qui est différent du premier signal s1 prédéfini.
On notera également que chaque dispositif interne DIj du connecteur externe CE peut être propre à assurer au moins une fonction interne choisie lorsqu’il est alimenté par une tension choisie qui constitue le premier signal s1 prédéfini et qui est fournie par le système S (et plus précisément ici le circuit d’alimentation électrique C1) via le connecteur de recharge CR sur les bornes associées à la ligne de contrôle LC.
Par exemple, chaque fonction interne, assurée par un dispositif interne DIj, peut être choisie parmi une fonction de contrôle du fonctionnement d’une partie au moins du connecteur externe CE, une fonction de surveillance d’une partie au moins de ce connecteur externe CE, une fonction de protection d’une partie au moins de ce connecteur externe CE, une fonction de diagnostic de fonctionnement d’une partie au moins de ce connecteur externe CE, et une fonction de signalisation d’au moins un état de fonctionnement d’un dispositif interne DIj. On comprendra que de telles fonctions internes sont destinées à participer à la sécurisation de la fourniture d’énergie électrique (issue du système S) à chaque dispositif externe DE couplé au connecteur externe CE, via le câble d’alimentation électrique C2 (auquel ce dernier (CE) appartient éventuellement).
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la , le connecteur externe CE comprend trois dispositifs internes DI1 à DI3 (j = 1 à 3) connectés en parallèle aux bornes du connecteur externe CE qui sont destinées à être couplées aux bornes du connecteur de recharge CR connectées à la ligne de contrôle LC. Mais un connecteur externe CE peut comprendre n’importe quel nombre de dispositifs internes DIj.
Par exemple, le premier dispositif interne DI1 (j = 1) peut assurer une fonction de contrôle du fonctionnement d’une partie au moins du connecteur externe CE. Il peut par exemple comprendre au moins un microcontrôleur.
Egalement par exemple, le deuxième dispositif interne DI2 (j = 2) peut assurer une fonction de surveillance et une fonction de protection d’une partie au moins du connecteur externe CE. Il peut par exemple comprendre au moins un contrôleur d’isolement électrique et/ou un contrôleur de température (surveillance thermique).
Egalement par exemple, le troisième dispositif interne DI3 (j = 3) peut assurer une fonction de signalisation d’au moins un état de fonctionnement d’un dispositif interne DIj. Il peut par exemple comprendre au moins une diode électroluminescente (ou led (« light emitting diode »)).
On notera également que le circuit d’alimentation électrique C1 peut être éventuellement agencé de manière à pouvoir fournir au moins deux tensions d’alimentation différentes, adaptées respectivement à des besoins différents de dispositifs internes DIj appartenant à des connecteurs externes différents. Dans ce cas, le circuit d’alimentation électrique C1 reçoit des commandes différentes correspondant respectivement aux différentes tensions d’alimentation qu’il peut fournir et générées par le calculateur de contrôle CC.
Par exemple, chaque tension d’alimentation peut être de type très basse tension et comprise entre 3 V et 12 V. Ainsi, chaque tension d’alimentation peut être égale, par exemple, à 3,3 V ou 5 V ou 9 V ou encore 12 V.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que le circuit d’alimentation électrique C1 peut éventuellement comprendre une diode de protection DP permettant de protéger l’alimentation, par exemple en cas de connexion du connecteur externe CE à un dispositif externe contenant lui-même une alimentation (comme par exemple une borne de charge).
On notera également que le connecteur externe CE peut éventuellement comprendre au moins un dispositif d’information DIN qui est connecté en parallèle à sa borne destinée à être couplée à la borne du connecteur de recharge CR connectée au premier circuit de détection CD1, et qui est agencé de manière à provoquer une modification choisie de la première tension u1. Ce (chaque) dispositif d’information DIN peut, par exemple, être chargé de fournir l’état de connexion de son connecteur externe CE au premier circuit de détection CD1 en fonction d’informations fournies (ici) par les premier DI1 et second DI2 dispositifs internes, ou bien il peut permettre d’indiquer une action d’un usager (état d’un commutateur, appui sur un bouton poussoir) ou un défaut local (par exemple d’isolement électrique ou de température). Ce (chaque) dispositif d’information DIN peut, par exemple, comprendre au moins une résistance commutable.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que le calculateur de contrôle CC peut aussi comprendre une mémoire de masse MM1, notamment pour le stockage temporaire de chaque première tension u1, des première et seconde informations de type, et d’éventuelles données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de contrôle CC peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les premières tensions u1 et les première et seconde informations de type, pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR2. De plus, ce calculateur de contrôle CC peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer les première et seconde commandes et les ordres d’interdiction ou d’autorisation de l’alimentation du connecteur externe CE pour l’alimentation de chaque dispositif externe DE.

Claims (10)

  1. Dispositif de contrôle (DC) pour un système (S) comprenant i) un connecteur de recharge (CR) propre à être couplé temporairement à un connecteur externe (CE) ayant un type détectable et couplé à au moins un dispositif externe (DE) devant être alimenté électriquement par ledit système (S), ii) une ligne de contrôle (LC) connectée audit connecteur de recharge (CR) et permettant des échanges d’information avec ledit connecteur externe (CE), et iii) un premier circuit de détection (CD1) connecté audit connecteur de recharge (CR) et propre à détecter ledit type du connecteur externe (CE) en fonction d’une première tension aux bornes dudit premier circuit de détection (CD1), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant, à déclencher une modification prédéfinie sur ladite ligne de contrôle (LC), et, en cas de détection d’une variation prédéfinie de ladite première tension consécutivement à ladite modification prédéfinie, à autoriser l’alimentation électrique dudit dispositif externe (DE) par ledit système (S).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un circuit de sélection (CS) propre à être installé sur ladite ligne de contrôle (LC) et à être connecté à un circuit d’alimentation électrique (C1) dudit système (S), et propre à coupler ledit connecteur de recharge (CR) audit circuit d’alimentation électrique (C1) en présence d’une première tension représentative d’un type détecté qui représente un besoin d’alimentation électrique d’au moins un dispositif interne (DIj) équipant ledit connecteur externe (CE) et propre à être couplé à ladite ligne de contrôle (LC).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit de sélection (CS) est propre à coupler soit ledit connecteur de recharge (CR) audit circuit d’alimentation électrique (C1) via une première sous-partie (SP1) de ladite ligne de contrôle (LC) en cas de réception d’une première commande générée par un calculateur (CC) consécutivement à la réception d’une première information de type générée par ledit premier circuit de détection (CD1), soit ladite première sous-partie (SP1) à une seconde sous-partie (SP2) de ladite ligne de contrôle (LC) en cas de réception d’une seconde commande générée par ledit calculateur (CC) consécutivement à la réception d’une seconde information de type générée par ledit premier circuit de détection (CD1).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comprend ledit calculateur (CC).
  5. Connecteur externe (CE) ayant un type détectable et propre à être couplé à au moins un dispositif externe (DE) devant être alimenté électriquement par un système (S) et à être connecté à un connecteur de recharge (CR) équipant ledit système (S), ce système (S) comprenant aussi i) une ligne de contrôle (LC) connectée audit connecteur de recharge (CR) et permettant des échanges d’information avec ledit connecteur externe (CE), et ii) un premier circuit de détection (CD1) connecté audit connecteur de recharge (CR) et propre à détecter ledit type du connecteur externe (CE) en fonction d’une première tension aux bornes dudit premier circuit de détection (CD1), caractérisé en ce qu’il comprend un second circuit de détection (CD2) agencé, en cas de réception d’un premier signal prédéfini représentatif d’une modification prédéfinie sur ladite ligne de contrôle (LC), pour induire une variation prédéfinie de ladite première tension, propre à provoquer une autorisation de l’alimentation électrique dudit dispositif externe (DE) par ledit système (S).
  6. Connecteur externe selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend i) un premier composant résistif (CR1) représentatif dudit type et connecté en parallèle à des bornes destinées à être couplées à d’autres bornes dudit connecteur de recharge (CR) connectées audit premier circuit de détection (CD1), et ii) un deuxième composant résistif (CR2) propre à être associé audit premier composant résistif (CR1) pour induire ladite variation prédéfinie de la première tension, et en ce que ledit second circuit de détection (CD2) est agencé pour associer ledit deuxième composant résistif (CR2) audit premier composant résistif (CR1) en cas de réception dudit premier signal prédéfini.
  7. Connecteur externe selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit second circuit de détection (CD2) est un commutateur ayant soit un premier état dans lequel il associe ledit deuxième composant résistif (CR2) audit premier composant résistif (CR1) en présence dudit premier signal prédéfini, soit un second état dans lequel il empêche ladite association en présence d’un second signal différent dudit premier signal prédéfini.
  8. Connecteur externe selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un dispositif interne (DIj) propre à assurer au moins une fonction interne choisie lorsqu’il est alimenté par une tension choisie constituant ledit premier signal prédéfini et fournie par ledit système (S) via ledit connecteur de recharge (CR) sur des bornes associées à ladite ligne de contrôle (LC).
  9. Câble d’alimentation électrique (C2) pour l’alimentation électrique d’au moins un dispositif externe (DE), caractérisé en ce qu’il comprend un connecteur externe (CE) selon l’une des revendications 5 à 8.
  10. Système (S) comprenant i) un connecteur de recharge (CR), ii) une ligne de contrôle (LC) connectée audit connecteur de recharge (CR) et permettant des échanges d’information via ledit connecteur de recharge (CR), et iii) un premier circuit de détection (CD1) connecté audit connecteur de recharge (CR) et propre à détecter un type d’un connecteur externe (CE) couplé temporairement audit connecteur de recharge (CR) en fonction d’une première tension aux bornes dudit premier circuit de détection (CD1), caractérisé en ce que ledit connecteur de recharge (CR) est propre à être couplé temporairement à un connecteur externe (CE) selon l’une des revendications 5 à 8, couplé à au moins un dispositif externe (DE) devant être alimenté électriquement par ledit système (S), et en ce qu’il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon l’une des revendications 1 à 4, au moins partiellement installé sur ladite ligne de contrôle (LC).
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