JP2014517664A

JP2014517664A - 電荷移動管理方法および電荷移動装置

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Publication number: JP2014517664A
Application number: JP2014503199A
Authority: JP
Inventors: ブーシェボリス; ドゥスーザリュイ
Original assignee: ヴァレオシステムドゥコントロールモトゥール
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2014-07-17
Also published as: KR102019519B1; CN103597700A; FR2973963A1; EP2695279B1; WO2012143642A1; EP2695279A1; FR2973963B1; KR20140025446A; US20140042807A1; CN103597700B; JP6832751B2; JP2017123777A; US10124753B2

Abstract

【課題】限定された数の電子要素を追加して、多数の構成の電気回路と車両のバッテリとの間で電荷移動を可能とする方法および装置を提供する。
【解決手段】本発明は、一方が自動車４３の電気モータの電気制御装置１の蓄積手段９、他方が前記自動車４３の外部の外部電気回路４１との間における電荷移動の管理方法に関し、前記電気制御装置１は、蓄積手段９に接続される電圧コンバータ２１と、一方が電圧コンバータ２１に接続され、他方が電気モータの相に接続されるＨブリッジ電圧インバータ３とを備え、かつ電圧コンバータ２１および電圧インバータ３を制御する電荷移動機能のステップを備えることを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の電気モータのための電子制御装置の分野に関し、より詳細には、これらの装置の蓄電手段における電荷移動に関する。

従来、電気モータは、蓄電手段、一般的には、電気モータに必要なエネルギを供給する高電圧の再充電可能なバッテリによって給電される。

また、これらのバッテリを再充電するため、例えば、単相または三相ＡＣ電圧の家庭の回路網や、ＤＣ電圧回路網への接続等、種々の手段が考えられる。さらに、１台の車両のバッテリを再充電するため（例えば、バッテリの電圧が低下して、不具合が発生した場合）、２台の車両間で電荷を移動させることは、可能性として、電気車両の操作を改善するために望ましいことであり、またユーザにとっても、非常に便利な手段であることは明らかである。

しかしながら、従来の装置では、前記した可能性の全てを満足できる充放電装置を製造するため、車両の外部の電気回路の種々の要素と、車両における再充電可能なバッテリと間での電荷の移動を可能とする多数の電子要素を追加することが要求される。

欧州特許第2197086号明細書国際特許公報2007/066198号

欧州特許第2197086号明細書（特許文献１）および国際特許公報2007/066198号（特許文献２）は、共通のＤＣバスとスター結合の電気モータとの間にそれぞれ挿入された２つのインバータを備える電荷移動装置を開示している。これらの先行技術文献は、いずれも、一方が電圧コンバータに連結され、他方が電気モータの相に連結されているＨブリッジインバータについては開示していない。

従って、本発明の目的は、限定された数の電子要素を追加して、多数の構成の電気回路と車両のバッテリとの間で、電荷移動を可能とする管理方法および電荷移動装置を提供することにある。

本発明のある実施形態の主題は、電気自動車の電気モータの電気制御装置の蓄電手段と、前記自動車の外部の外部電気回路との間における電荷移動を管理する方法であって、前記電気制御装置は、
− 前記蓄電手段に接続されている電圧コンバータと、
− 一方が前記電圧コンバータに接続され、他方が前記電気モータの相に接続されているＨブリッジの電圧インバータとを備えている。

また、この方法は、前記電荷移動の機能として、前記電圧コンバータおよび電圧インバータを制御するステップを備えている。

本発明の一実施形態においては、前記電圧コンバータおよび電圧インバータの制御に先立ち、さらに、
− 自動車の外部の電気回路に、前記電気制御装置を接続するステップと、
− 特に、前記電気制御装置が接続される前記外部電気回路の構成の検出に基づき、前記電荷移動を決定するステップとを備えている。

一実施形態によると、前記電気モータの相は、中点コイルを備え、前記自動車の外部の電気回路に対する電気制御装置は、外部電気回路の所定の端子に対する相の中点に接続されている。

別の実施形態によると、前記外部電気回路の構成を検出すると、前記自動車が外部電気回路の構成に関する情報を、前記外部電気回路と交換させるようになっているコマンドラインを確立させるようになっている。

さらに別の実施形態によると、前記コマンドラインは、前記電荷移動の間、電荷移動および電力伝送の方向を決定させるようになっている。

他の実施形態によると、前記コマンドラインは、標準ＣＥＩ６１８５１−１のプロトコルにより確立されている。

一実施形態によると、前記制御は、前記外部電気回路の構成による機能として、前記電圧コンバータおよび電圧インバータの所定の制御手順に対するアプリケーションを備えている。

他の実施形態によると、前記電圧コンバータおよび電圧インバータは、ブレーカを備え、前記電圧コンバータおよび電圧インバータの制御は、前記電圧コンバータおよび電圧インバータのブレーカの開閉によっている。

他の実施形態によると、前記外部電気回路の接地端子は、自動車のボディにおける要素に連結されている。

他の実施形態によると、前記外部電気回路は、三相ＡＣ電圧回路網である。

他の実施形態によると、前記外部電気回路は、単相ＡＣ電圧回路網である。

他の実施形態によると、前記外部電気回路は、ＤＣ電圧回路網である。

他の実施形態によると、前記外部電気回路は、他の車両である。

上述した全ての実施形態において、前記モータの各相は、互いに電気的に接続されていない。すなわち、相には、他の相の端子に直接接続される端子がない。互いに電気的に接続される相の例は、スター接続の相、または多角形状に接続される相、すなわち、三相の場合の三角接続である。電気モータの相を電気的に非接続とし、前記モータの各相に特有のＨブリッジを採用することにより、この実施形態が得られる。

上述した全ての実施形態によると、外部電気回路の構成が検出されると、前記外部電気回路が、三相ＡＣ電圧回路網、単相ＡＣ電圧回路網、ＤＣ電圧回路網、または、ＤＣ電流回路網のいずれであるかを決定することができる。次いで、前記電圧コンバータおよび前記電圧インバータは、この構成の機能として制御される。換言すると、前記電気制御装置は、上述した前記外部電気回路のいずれとでも動作することができ、これらの外部電気回路の１つだけで動作するのではない。従って、前記電気制御装置は、三相ＡＣ電圧回路網、単相ＡＣ電圧回路網、ＤＣ電圧回路網、または、ＤＣ電流回路網のいずれからでも供給されるように構成されている。

上記のパラグラフでの説明の組み合わせ、または、独立した各説明において、前記電荷移動が決定されると、前記外部電気回路から前記蓄積手段への移動、または、前記蓄積手段から外部電気回路への移動のいずれかを決定することが可能であり、次いで、前記電圧コンバータおよび電圧インバータは、前記構成により制御される。

この方法は、１個の電気モータで実行することができる。すなわち、前記電圧インバータは、１個の電気モータにのみ接続される。

また、本発明の実施形態は、電気自動車の電気モータの制御装置を備える電荷移動装置に関し、この電気制御装置は、
− 蓄積手段と、
− 前記蓄積手段に接続されている電圧コンバータと、
− 一方が前記電圧コンバータに接続され、他方が前記電気モータの相に接続されているＨブリッジの電圧インバータとを備え、
前記電気制御装置は、前記蓄積手段と外部電気回路との間における電荷移動の機能として、前記電圧コンバータおよび電圧インバータを制御する手段を備えていることを特徴としている。

他の実施形態によると、前記電気制御装置は、さらに、
− 前記電気制御装置を、自動車の前記外部電気回路に接続する手段と、
− 前記外部電気回路の構成を検出する手段と、
− 特に、前記外部電気回路による検知に基づいて、前記電荷移動を決定する手段とを備えている。

他の実施形態においては、前記外部電気回路の構成を検出する前記手段は、コマンドラインを備え、前記コマンドラインを管理する手段は、前記外部電気回路の構成に関する情報を、前記外部電気回路と交換することが可能である。

他の実施形態によると、前記電気制御装置を接続する手段は、特定のタイプの外部電気回路と接続しうるようになっている複数の電気コネクタを備えている。

上述した装置は、本発明の方法を実施しうるものである。

本発明の他の特徴および利点は、本発明の可能性のある実施形態を示す添付の図面を参照して、制限されないものとして行う以下の説明から明らかになると思う。

三相電気モータの制御装置の電気回路を示す。昇圧回路の電気回路を示す。三相電気モータの制御装置を備える自動車と、蓄積手段と、車両の外部の外部電気回路との間で、電荷移動を行いうるようにした電気接続とを示す。電圧インバータ、および電圧コンバータのための制御手順を選択しうるようになっている監視ユニットの回路を示す。電気モータの制御装置と、三相ＡＣ回路網へ接続するために必要な電気接続とを示す。三相電気モータの制御装置を備える自動車と、三相ＡＣ回路網への接続を可能とする電気接続とを示す。電気モータの制御装置と、単相ＡＣ回路網への接続に必要な電気接続とを示す。三相電気モータの制御装置を備える自動車と、単相ＡＣ回路網への接続を可能とする電気接続とを示す。自動車の三相電気モータの制御装置の実施形態と、ＤＣ電圧回路網への接続を可能とする電気接続とを示す。図９の回路の電気接続に相当する電気回路を示す。図１０の回路の単純化した電気回路を示す。自動車の三相電気モータの制御装置の回路と、他の車両に接続可能であり、ＡＣ電圧回路網において、バッテリを再充電するように構成されている電気接続とを示す。自動車の三相電気モータの制御装置の回路と、他の車両に接続可能であり、ＤＣ電圧回路網において、バッテリを再充電するように構成されている電気接続とを示す。

各図において、同一の要素には同一の符号を付してある。

以下の説明において、
−「絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）」の語は、入力の金属酸化膜ゲートを有する電界効果トランジスタ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と、出力のバイポーラトランジスタとを合わせたハイブリッドトランジスタに対応している。
−コンバータに関連する「可逆性」の語（例えば、インバータまたは電圧コンバータ）は、電源に関して両方向に作用するコンバータの能力（コンバータの入力および出力は、それぞれ出力および入力にもなる。）のことを指している。
−コイルに関する「中点」の語は、コイルの２つの端子間の任意の中間点を指している。しかしながら、本発明の構成においては、この中点は、２つのハーフコイル間の電流をつりあわせることにより、充電サイクルの際の振動を減少させるため、コイルの中間にあることが好ましい。

本発明の実施形態は、自動車を作動させることを目的とする電気モータの電子制御装置における電荷移動の管理に関する。

図１は、本発明に係る三相電気モータの制御装置１の電気回路図である。

制御装置１は、通常、高電圧の再充電可能なバッテリ（またはバッテリ群）である蓄電手段９に、電圧コンバータ１１を介して、外部端子５、７が接続されているＨブリッジ電圧インバータ３を備えている。

電圧インバータ３は、３つのＨブリッジ１３から構成されている。Ｈブリッジ１３の構成は、通常、図示のようにＨ状に配置された４つの遮断器１５を備える電気回路に対応している。Ｈブリッジ１３の２つの垂直ブランチ１７の各々は、Ｈブリッジ１３の負荷に対応する水平ブランチ１９の両側に配置される２つの遮断器１５を備えている。本発明の場合、この負荷は、電気モータの１つの相のコイル２０に対応し、より詳細には、中点コイル２０に対応している。

電気回路を可逆性とするため、遮断器１５は、通常、ダイオードが並列に接続されているトランジスタにより構成されている。トランジスタは、通常、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）である。

また、電圧コンバータ１１は、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータであり、図２に示すような昇圧回路２１に概ね対応しているが、本発明の技術思想内において、降圧回路または昇圧／降圧回路を用いることもできる。

図２の昇圧回路２１は、誘導素子２９に連結され、中点２７の両側に配置されている２つの遮断器２５を備えるブランチ２３からなっている。ブランチ２３の外部端子３１、３３は、容量素子３５に連結されている。電圧インバータ３と同様に、電気回路を可逆性とするため、昇圧回路２１の遮断器２５は、通常、ダイオード３９が並列に接続されているＩＧＢＴ型のトランジスタ３７により構成されている。

図３は、図１に示すような制御装置１を備える自動車（第１車両）４３を示す。また、電子制御装置１を接続する手段は、コイル２０の中点と、電気コネクタ４５の端子との間に、電気リンク４４を備えている。本発明の一実施形態では、１つの電気リンク４４は、接地端子に対応する前記電気コネクタ４５の端子の１つを、車体外殻における要素に連結している。

電気コネクタ４５を外部電気回路４１に接続すると、検出手段により、自動車４３は、接続された外部電気回路４１の構成を決定することができる。この検出手段は、例えば、外部電気回路４１と、特に、利用可能な電源等の外部電気回路４１の構成に関する情報の送信を可能とする自動車４３との間のコマンドライン４６を確立するように構成されている。コマンドライン４６は、例えば、標準ＣＥＩ６１８５１−１に係る電気コネクタ４５を介して行われる電気接続である。

また、自動車４３は、種々のタイプの複数の電気コネクタ４５を備えることができる。例えば、単相電圧回路網に接続されることを目的とする第１の電気コネクタ４５と、三相電圧回路網に接続されることを目的とする第２の電気コネクタ４５とを備え、電気コネクタ４５を、例えば、標準ＣＥＩ６１８５１−１により標準化させることができる。

このように、外部電気回路４１のタイプの機能に対して、適切な電気コネクタ４５が使用され、次いで、コマンドライン４６により検出される外部電気回路４１の構成の機能に対して、電圧インバータ３および電圧コンバータ１１の制御手順が適用される。適用される手順は、複数の所定の手順の中から選択される手順に対応する。

図４は、所定の手順の選択を可能とするデータ処理を実行する監視ユニット１００を例示している。

切替手順Ｓ１〜Ｓ９は、外部電気回路４１から蓄電手段への電荷移動に対応する切替手順、蓄電手段から外部電気回路４１への電荷移動に対応する切替手順、および、駆動状態のモータの制御手順に対応する切替手段を、それぞれ備えている。これらは、モジュール１１０、１１１、１１２に保存される。各モジュールの手順の数は、変更可能である（ここで、１モジュール当たりの手順の数３は、単なる例示である。）。

監視ユニットは、対応する通信手段１２０、１２１、１２２に、それぞれ接続されている。
−通信手段１２０は、例えば、自動車４３が、充電モードなのか運転モードなのかを示す自動車４３の状態に対応している。
−通信手段１２１は、バッテリの充電レベルを示す蓄積手段９の状態に対応している。
−通信手段１２２は、例えば、コマンドライン４６に対応するこれらの通信手段１２２である外部電気回路４１に対応している。

選択モジュール１１３は、受信した情報に基づき、適切な手順を決定することができる。例えば、自動車４３の状態、または、外部電気回路４１への自動車４３の接続の検出に基づき、選択モジュール１１３は、自動車４３が充電中なのか否かを決定する。自動車４３が運転モードであれば、選択モジュール１１３は、運転手順に対応するモジュール１１２の手順を選択する。手順の選択は、例えば、選択される運転モード（スポーツ、エコノミー、市内等）によることができる。自動車４３が充電モードであれば、選択モジュール１１３は、外部電気回路４１の構成およびバッテリの状態の情報の機能として、電荷移動方向を決定し、次いで、外部電気回路４１のタイプの機能（単相または三相電圧源等）として、モジュール１１０または１１１の適切な手順を選択する。

次いで、選択モジュール１１３は、選択された手順、例えば手順Ｓ６を、遮断器の切り替えを制御する制御モジュール１１４に送信する。次いで、制御モジュール１１４は、選択された切替手順により、電圧インバータ３および電圧コンバータ１１の遮断器１５、２５の、いわゆる開閉の切り替えを指示する。

次に、外部電気回路４１の想定される種々の構成、および種々の対応する接続構成について説明する。実際には、各接続構成に対して、遮断器１５、２５の切り替えの制御手順が対応する。

１）外部電気回路が三相ＡＣ電圧回路網４８である場合
図５、図６は、三相ＡＣ電圧回路網４８に対して、図３に記載された自動車４３を接続する場合に確立される電気接続を示す。この場合、三相ＡＣ電圧回路網４８に対応する標準化されたコネクタ４５は、回路網４８に接続されている。電気コネクタ４５の３つの所定の端子５０、５１、５２は、モータの三相に対応するコイル２０の中点に連結されている。電気コネクタ４５とコイル２０の中点との間の電気的連結は、例えば、ケーブル５３により実行される。電気部品と人を保護し、また、電磁干渉に対してフィルタリングするためのモジュール５５を、ケーブル５３の位置に付加することができる。

外部回路網４８への接続が行われると、次にコマンドライン４６は、外部電気回路網４８の構成、特に回路網に利用可能な電源を決定することを、自動車４３に許す。この電源の評価の機能、および自動車４３の蓄電手段９の充電状態の評価の機能に従い、電圧インバータ３および電圧コンバータ１１、２１の遮断器の制御手順が選択され、適用される。

次いで、回路網４８により供給されたＡＣ電圧は、電圧インバータ３によりＤＣ電圧に変換され、電圧値をバッテリ９の最適値に調整可能な電圧コンバータ２１により、バッテリ９に伝送される。また、利用可能な電源と、自動車４３の蓄積手段９の充電状態とを考慮することにより、遮断器１５、２５の制御手順は、回路網が飽和するリスクを減少させることができる。実際、バッテリ９が完全に放電すると、選択された手順は、高速再充電を可能とするため、利用可能な最大の電力消費に対応する。反対に、蓄積手段９が既に高い充電状態であると、選択された手順は、減少した消費電力に対応する。

また、接地端子に対応する電気コネクタ４５の第４の端子５７は、図６に示すように、自動車４３の車体の外殻に連結される。

さらに、回路網４８に対して、バッテリ９を放電させる必要性が生じる場合がある。実際、例えば、回路網が飽和状態にある場合、回路網４８との不具合を回避するため、バッテリ９への電荷の移動を減少させ、または、回路網４８に対してバッテリ９を放電する必要が生じる場合がある。このような事態の発生確率は、低いかもしれないが、電気自動車４３を普及させるためには重要である。実際、電気自動車４３の利用者は、夕方に帰宅して、電気自動車４３を再充電することとなる。そして、これにより、消費が急上昇する。従って、バッテリ９の充放電を監視することにより、回路網４８を安定させることができ、回路網４８の不具合を回避することができる。制御装置１と回路網４８に対するバッテリ９の放電のための電気コネクタ４５の端子との間の接続の構成は、既に説明したように、制御装置１が可逆的であるため、バッテリ９の充電の場合の構成と同じである。唯一の変更は、電荷を一方または他方に移動可能とする電圧インバータ３、および電圧コンバータ１１、２１の遮断器１５、２５に対する命令に係るものである。

また、回路網４８に対してバッテリ９を放電するため、回路網４８により、電気自動車４３に対して、バッテリ９を放電させるための放電要求がなされる。要求の指示は、例えば、コマンドライン４６を用いて実行させることができる。

次いで、自動車４３は、バッテリ９の放電を受け入れるか、または、拒否することができる。この決定は、例えば、バッテリ９の充電レベル、または他のパラメータの機能（利用者による放電を除くモードの選択等）として行うことができる。

要求に対する応答であって、バッテリ９の放電を許容する場合、電気自動車４３は、電荷をバッテリ９から回路網４８に移動させるため、電圧インバータ３および電圧コンバータ１１、２１の遮断器１５、２５を制御する。また、バッテリ９がこれ以上放電されない最小の充電閾値は、自動車４３が回路網４８と非接続状態にある場合において、電気自動車４３の利用者が、バッテリ９を常に最小電荷に維持するように、例えば、電気自動車４３の所有者または製造者の設定により規定される。

２）外部電気回路が単相ＡＣ電圧回路網５４
図７、図８は、単相ＡＣ電圧回路網５４に対して自動車４３を接続する場合に、電気コネクタ４５により確立される電気接続を示す。これらの図は、図５、図６に対応している。電気コネクタ４５は、異なる状態で使用され、単相ＡＣ電圧回路網５４に適合される。従って、電気コネクタ４５の２つの所定の端子５０、５２だけが、電気連結による電気モータの２つの相に対応して、コイル２０の中点に連結される。

（モータの三相の中から）２つの相を選択することは重要ではないことに留意すべきである。また、接地端子に対応する電気コネクタ４５の第３端子５７は、図７に示すように、自動車４３の車体外殻の要素に連結されている。

動作手順は、前記の実施形態（三相回路網に対する接続）と同じである。従って、外部電気回路５４の構成の検出は、コマンドライン４６により実行され、次いで、遮断器１５、２５の切替手順が決定される。さらに、バッテリ９から回路網５４への電荷の移動は、必要に応じて、回路網５４からの要求の後に実行される。

３）外部電気回路がＤＣ電圧回路網５９
図９は、ＤＣ電圧回路網５９に対して、上述した図６、図８の自動車４３を接続する場合に、電気コネクタ４５により確立される電気接続を示す。

この場合、図８に示すように、電気コネクタ４５の所定の２つの端子５０、５２のみが、電気接続によりモータの２つの相に対応するコイル２０の中点に連結される。（モータの三相の中から）２つの相を選択することは重要でないことに留意すべきである。

また、接地端子に対応する電気コネクタ４５の第３の端子５７は、自動車４３の車体外殻の要素に連結される。この接地端子は、ＤＣ電圧回路網が絶縁される場合には任意であり、ＤＣ電圧回路網が絶縁されない場合には必須である。

次いで、ＤＣ電圧源５９は、電気モータの相のハーフコイルに対応する２つのインダクタを介して電圧インバータ３に配線される。

図１０は、相当する電気回路を示す。この図１０では、電気モータの２つの相に対応する電圧インバータ３の２つのＨブリッジ１３だけが示されている。第３相のコイルが接続されていないからである。従って、第３のＨブリッジ１３は、不活性である。インバータ３の２つのＨブリッジ１３は、２つの同じパターンを有するインターリーブシステムを構成する。

このインターリーブシステムは、単純化できる。図１１は、単純化した等価回路を示す。

この回路では、上向きの矢印６７で表される昇圧の構成に相当する４つの遮断器６３、および誘導要素６５を備える第１部分６１と、下向きの矢印６９で表される降圧の構成として動作する第２部分（昇圧回路２１に対応）とを識別することができる。従って、ＤＣ電圧回路網５９に接続されると、印加された電圧は、先ず、昇圧の構成に対応する第１部分６１により段階的に上昇され、次いで、降圧の構成に対応する第２部分２１を介して段階的に下降される。

昇圧回路２１を制御することにより、バッテリ９で吸収される電流を、ＡＣ回路網の電荷として監視することが可能となる。

また、コマンドライン４６の確立は、上述した実施形態と同様の方法により、外部電気回路５９の構成の検出と、電圧インバータおよび電圧コンバータ１１、２１のコマンド遮断器１５、２５を指示する手順の決定とを可能にする。さらに、バッテリ９から回路網５９への移動を実行できるため、図１１に示す回路は、可逆的である。

４）外部電気回路が、例えば、ＡＣ電圧バッテリの再充電を要求する第２車両７５
図１２は、ＡＣ電圧バッテリが再充電を要求する第２車両７５に接続される場合において、電気コネクタ４５により確立される電気接続を示す。

また、電気コネクタ４５は、例えば、バッテリが低下することによる不具合が発生する場合において、第２車両７５のバッテリの再充電を可能とするため、第２車両７５との電気連結７３を確立するために用いることができる。第２車両７５が三相ＡＣ電圧源で再充電される車両の場合、電気接続は、図１２に示すようにして確立される。

コマンドライン７７は、第２車両７５の構成を検出するため、第１車両４３と第２車両７５との間で確立される。このコマンドライン７７のプロトコルは、電気回路網に対する接続の場合の上述したコマンドライン４６のプロトコルに対応させることができる。

電気接続は、電気コネクタ４５の３つの予め設定された端子５０、５１、５２が、三相ＡＣ電圧源による再充電のために、第１車両４３の電気モータの相に対応するコイル２０の中点に接続されることにより確立される。前記３つの予め設定された端子５０、５１、５２は、例えば、電気ケーブル８５により、第２車両７５の電気コネクタ７９の３つの対応する予め設定された端子８０、８１、８２に接続される。第４のケーブル８５は、（車両外殻の要素に連結される）２つの車両４３、７５の接地端子に対応する予め設定された第４の端子５７、８７に連結することを可能とする。種々の接続、およびコマンドライン７７に対応するケーブル８５の組は、ハーネスとして纏めることができる。

種々の接続が２台の車両間で確立されるとき、第１車両４３のバッテリ９は、第２車両７５のバッテリ（図示せず）を再充電するために放電させることができる。また、コマンドライン７７は、第２車両７５に移動する電荷の特性（電圧等）の決定を可能とし、電圧インバータ３および昇圧回路２１の電圧断器１５、２５にそれぞれ指示することができる。

第２車両７５が単相ＡＣ電圧源で再充電される車両の場合、第１車両４３から第２車両７５への電荷の移動は、（単相回路網で再充電される場合のように）モータの２つの相のみの中点を有する接続が確立される点を除き、同じように実行される。

５）外部電気回路が、例えば、ＤＣ電圧バッテリの再充電を要求する第２車両９１
これは、例えば、第２車両９１の電荷の収集がバッテリ９に直接接続されている場合である。

図１３は、ＤＣ電圧バッテリの再充電を要求する第２車両が接続される場合において、電気コネクタ４５により確立される電気接続を示す。

コマンドライン８９は、第２車両９１の構成を検出するため、第１車両４３と第２車両９１との間で確立される。電気リンク９６は、図１３に示されるように確立される。電気コネクタ４５の予め設定された２つの端子５０、５２は、ＤＣ電圧源で再充電するため、第１車両４３の電気モータの相に対応するコイル２０の２つの中点に連結される。また、予め設定された前記２つの端子５０、５２は、例えば、電気ケーブル９５により、第２車両９１の電気コネクタ９４の２つの対応する予め設定された端子９２、９３に連結される。第３の電気ケーブル９５は、２台の車両の（車両外殻の要素に連結される）接地端子に対応する予め設定された第３の端子５７、９７に連結できる。

種々の連結が２台の車両間で確立されると、第１車両４３のバッテリ９は、第２車両９１のバッテリ（図示せず）を再充電するために放電される。また、コマンドライン８９は、第２車両９１に移動される電荷の特性（電圧等）を決定し、それにより、インバータおよび電圧コンバータ１１、２１の遮断器１５、２５の制御手順を決定可能とする。

従って、外部電気回路のタイプの機能（単相、三相、ＤＣ等）として、適切な電気接続を確立することのできる適合した電気コネクタがある（外部コネクタは、外部電気回路の複数のタイプに任意に応じることができる。）。また、特に、外部電気回路の検出される構成の機能として、電圧インバータ３および電圧コンバータ１１、２１の遮断器１５、２５を切り替える所定の制御手順が採用される。

従って、電気モータのためのＨブリッジのインバータ３を備える電気制御装置の利用と、電気制御装置と外部電気回路との間の電気的連結の確立と、電気制御装置が接続される外部電気回路の構成のタイプおよび機能としての電圧インバータ３および電圧コンバータ１１、２１のための制御手順のアプリケーションとは、外部電気回路の種々の構成のために多数の電気的に適合する素子を追加することなく、非常に多数の回路網のタイプにとって適切な充電装置を得ることができる。

また、電気制御装置の可逆性は、外部電気回路に対するバッテリの放電を可能とし、それにより、バッテリの再充電が必要な他の車両の不具合を修復する一方で、回路網の安定化を可能とする（例えば飽和状態の場合）。さらに、本発明の全ての実施形態において用いられる素子の量が少ないので、モータの制御および蓄積手段の再充電を可能とする「準万能な」電荷移動装置のコストを低減し、電気装置の総重量を低減することを可能とする。

本発明の実施形態は、自動車の領域に限定する必要がないことに留意すべきである。そのため、前述した、制御装置の蓄積手段と外部電気回路との間の電荷移動装置は、その電気制御装置がある自動車の電気モータの指令を意図するものではないが、ある電気モータは他のアプリケーションを意図し、本発明の範囲内に包含される。

さらに、本発明の実施形態は、三相モータに制限されるものではなく、外部電気回路がモータの相の数以下の相を有することができる三相以上の多数の相（または、単相外部電気回路に制限する場合には、２）を有するモータにも適用可能である。

１制御装置
３電圧インバータ
５、７外部端子
９蓄電手段（バッテリ）
１１電圧コンバータ（昇圧回路）
１３Ｈブリッジ
１５ブレーカ
１７垂直ブランチ
１９水平ブランチ
２０コイル
２１電圧コンバータ
２３ブランチ
２５ブレーカ
２７中点
２９誘導素子
３１、３３外部端子
３５容量素子
３７トランジスタ
３９ダイオード
４１外部電気回路
４３自動車（第１車両）
４４電気リンク
４５電気コネクタ
４６コマンドライン
４８三相ＡＣ電圧回路網
５３ケーブル
５４単相ＡＣ電圧回路網
５５、１１０モジュール
５０、５２、５７端子
５９直流電圧回路網
６１第１部分
６５誘導要素
７３電気連結
７５第２車両
７７コマンドライン
７９コネクタ
８０、８１、９２、９３端子
８５ケーブル
８９コマンドライン
９１第２車両
９４コネクタ
９５ケーブル
９７端子
１１０、１１１、１１２モジュール
１１３選択モジュール
１１４制御モジュール
１２０〜１２２通信手段

Claims

自動車（４３）の電気モータの制御装置（１）の蓄電手段（９）と、前記自動車（４３）の外部電気回路（４１）との間における電荷移動の管理方法であって、
前記制御装置（１）は、
− 前記蓄積手段（９）に接続される電圧コンバータ（１１、１２）と、
− 一方が前記電圧コンバータ（１１、２１）に接続され、他方が前記電気モータの互いに電気的に接続されていない相に接続されるＨブリッジの電圧インバータ（３）とを備え、
前記電荷移動に基いて、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）を制御するステップを備えることを特徴とする管理方法。
前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）の前記制御に先立ち、さらに、
− 前記自動車（４３）の外部電気回路（４１）に、前記制御装置（１）を接続するステップと、
− 前記制御装置（１）が接続される前記外部電気回路（４１）の検出に基づき、前記電荷移動を決定するステップ
とを備えることを特徴とする請求項１記載の管理方法。
前記自動車（４３）の前記外部電気回路（４１）の構成が検出されると、前記構成は、三相ＡＣ電圧回路網、単相ＡＣ電圧回路網、ＤＣ電圧回路網、または、ＤＣ電流回路網のいずれか１つに決定され、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）が、前記構成の機能として制御されることを特徴とする請求項２記載の管理方法。
前記電気制御装置（１）は、三相ＡＣ電圧回路網、単相ＡＣ電圧回路網、ＤＣ電圧回路網、または、ＤＣ電流回路網のいずれか１つにより供給されるようになっていることを特徴とする請求項３記載の管理方法。
前記電荷移動が決定されると、前記自動車（４３）の外部の前記外部電気回路（４１）から前記蓄積手段（９）への移動、または、前記蓄積手段（９）から前記自動車（４３）の前記外部電気回路（４１）への移動のいずれかが決定され、次いで、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）が、前記決定の機能として制御されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか1項に記載の管理方法。
前記電気モータの相は、中点コイル（２０）を備え、前記自動車（４３）の外部の前記外部電気回路（４１）に対して、前記電気制御装置（１）は、外部電気回路（４１）の所定の端子に対する相の中点に接続されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか1項に記載の管理方法。
前記外部電気回路（４１）の構成の前記検出は、前記自動車（４３）が前記外部電気回路（４１）の構成に関する情報を前記外部電気回路（４１）と交換することを可能とするコマンドライン（４６、７７、８９）の確立を有することを特徴とする請求項２〜６のいずれか1項に記載の管理方法。
前記コマンドライン（４６、７７、８９）は、前記電荷移動の間、前記電荷移動および電力伝送の方向の決定を可能とさせることを特徴とする請求項７記載の管理方法。
前記コマンドライン（４６、７７、８９）は、標準ＣＥＩ６１８５１−１のプロトコルにより確立されることを特徴とする請求項７または８に記載の管理方法。
前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）は、遮断器（１５、２５）を備え、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）の制御は、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）の前記遮断器（１５、２５）の開閉を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか1項に記載の管理方法。
前記外部電気回路（４１）の接地端子は、前記自動車（４３）の車両外殻の要素に連結されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか1項に記載の管理方法。
前記外部電気回路（４１）は、他の車両であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか1項に記載の管理方法。
単一の電気モータで実行されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか1項に記載の管理方法。
自動車（４３）の電気モータの電気制御装置（１）を備える電荷移動装置において、
前記電気制御装置（１）は、
− 蓄積手段（９）と、
− 前記蓄積手段（９）に接続される電圧コンバータ（１１、１２）と、
− 一方が前記電圧コンバータ（１１、２１）に接続され、他方が前記電気モータの互いに電気的に接続されていない相に接続されるＨブリッジの電圧インバータ（３）とを備え、
また、前記電気制御装置（１）は、前記蓄積手段（９）と前記外部電気回路（４１）との間で、電荷移動の機能として、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）を制御する手段を備えることを特徴とする電荷移動装置。
前記電気制御装置（１）は、さらに、
− 前記電気制御装置（１）を、前記自動車（４３）の外部の前記外部電気回路（４１）に接続する手段と、
− 前記外部電気回路（４１）の構成を検出する手段と、
− 前記外部電気回路（４１）の構成の検知に基づき、前記電荷移動を決定する手段とを備えることを特徴とする請求項１４記載の電荷移動装置。
前記外部電気回路（４１）の構成を検出する前記手段は、前記自動車（４３）の外部の前記外部電気回路（４１）が、三相ＡＣ電圧回路網、単相ＡＣ電圧回路網、ＤＣ電圧回路網、または、ＤＣ電流回路網のいずれか１つに決定するように構成され、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）を制御する手段は、決定された前記構成により、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載の電荷移動装置。
前記電荷移動を決定する前記手段は、前記自動車（４３）の外部の前記外部電気回路（４１）から前記蓄積手段（９）への移動、または、前記蓄積手段（９）から前記自動車（４３）の外部の前記外部電気回路（４１）への移動のいずれかを決定するように構成され、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）を制御する前記手段は、前記電圧コンバータ（１１、１２）および前記電圧インバータ（３）を、前記決定の機能として制御するように構成されていることを特徴とする請求項１５または１６記載の電荷移動装置。
前記外部電気回路（４１）の構成を検出する前記手段は、コマンドライン（４６、７７、８９）を備え、前記コマンドライン（４６、７７、８９）を管理する手段が、前記外部電気回路（４１）の構成に関する情報を前記外部電気回路（４１）と交換可能であることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか1項に記載の電荷移動装置。
前記電気制御装置（１）を接続する前記手段は、特定のタイプの前記外部電気回路（４１）と接続されることを目的とする複数の個別の電気コネクタ（４５）を備えることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の電荷移動装置。