JP6502251B2 - 自動車用バッテリの安全な充電のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は自動車のバッテリを充電するための車載装置の使用者の安全性に関し、より具体的には、自動車のバッテリを充電するための装置に結合された供給ネットワークのアース品質の評価に関する。

電気自動車のバッテリの充電中には、供給ネットワークを通って強電流が車両のバッテリに流れる。車両に正しく充電できるようにするため、供給ネットワークの制限事項を順守するようにこのような電流はチョッパ処理される。

電流のチョッパ処理は漏洩電流の出現を招き、供給ネットワークのアース接点を経由してこれを放電することが必要になる。アース接点は車両のシャーシに接続されて、すべての寄生電流に対して経路を提供する。

完全に安全な形での充電を保証するためには、アース接続の品質が良いこと、すなわち、アース経路の等価抵抗が、人が自動車のシャーシに触れることによって生ずる抵抗と比べて低くなるように保証することが必要である。このアース接続がなくても、接触電流現象は起こることがある。人が車両のシャーシに触れた場合には、充電器とアースとの間の接続が人体によって行われることとなり、制御装置に何も付加されていない場合には、潜在的な危険を伴うあらゆる漏洩電流が人体を通過することがある。

アース品質が良くない場合、すなわち、人体と等価な抵抗を有するアースでは、漏洩電流の一部が人の体を通過することがある。具体的には、人が充電中の車両のシャーシに触れたとき、漏洩電流が同一抵抗の２つの平行な経路を有する場合には、漏洩電流の半分は人の体を通過してアースに戻ることがありうる。

接触電流が発生しないように保証するためには、自動車のバッテリを充電する前にアース接続の抵抗値がある閾値を下回っていることを保証することが必要である。

供給ネットワークのアースと中性点との間の抵抗を推定可能にするため、電流パルスをアース経路に直接注入し、ネットワークの中性点を経由してループバックし、また中性点とアースとの間の電圧を測定することができる。

理想的な場合には、オームの法則に従う注入電流のイメージである電圧と同様に、アースに注入された電流が測定される。次いで、抵抗の値は、測定された電圧を測定された電流で割ることによって得られる。

残念ながら、中性点とアースとの間の電圧は非常に擾乱を受けやすいため、正しい結果を簡単に得ることはできない。

擾乱の第１の部分は、上述の漏洩電流に由来することがある。これらの電流はまたアースを通過するため、中性点とアースとの間の電圧の測定値を擾乱する。

このような擾乱のすべてについて確実なデータが知られている。低周波数では、とくに１ｋＨｚ未満の低周波数に関しては、このような擾乱は、例えば、５０Ｈｚ、１００Ｈｚなどの供給ネットワークの高調波で生成され、最大振幅７Ｖの実効電圧及び６．６ｍＡの電流を有する。このような擾乱のレベルはＥＤＦ（フランス電力公社）規格によって定義されている。高周波数に関しては、ＥＤＦ規格によれば、擾乱電流の振幅は１．５ｋＨｚでの６．６ｍＡから１５ｋＨｚでの６６ｍＡまで連続的に変化し、１５０ｋＨｚまでは６６ｍＡを維持すると予測されている。

最後に、第２の制限事項は、任意の電流をアースに送ることができないという事実に起因する。特に、回路が接続されるネットワークを遮断（ｔｒｉｐ）してはならない。したがって、非常に高い振幅で及び／又は非常に長い時間パルスを送ることができない。

そのため、課題は、このような誤差の原因があるにもかかわらず、１０ｋＨｚの最大周波数でプロセッサが動作する自動車にシステムを設置できるように必要に応じて課される制限事項を考慮しつつ、アース抵抗の推定を成功させることにある。

擾乱の第２の部分は、擾乱の中でも重要な部分となるが、充電ターミナル又は充電されている別の自動車に起因することがある。その理由は、この別の自動車のコンポーネントはアースと供給ネットワークの中性点との間の寄生容量を接続することがあり、それによってアース抵抗の測定値を著しく低下させることがあるからである。

例えば、ネットワークのアースが接続されていない場合には、寄生容量によって電流の経路のみが提供される。アース抵抗を測定するため、アースに注入される電流パルスは次いで寄生容量を充電する。

例えば、充電装置が１μＦの寄生容量に接続されている場合には、振幅２０ｍＡでパルス持続時間１ｍｓの電流パルスの注入は、容量を充電する約５Ｖの電圧を引き起こすが、これは抵抗２５０オームと等価である。実際のアース抵抗と並列に配置されるこの仮想的な抵抗は、特に、推定されたアース抵抗に対して得られる値が低くなることで、計算結果を無効にする。推定における誤差は使用者の安全性にとって危険となることがある。

市場にはアース抵抗の推定を行う機器がある。これらの機器は自動車上で利用可能なより大きな計算能力を有するが、各自動車に１台ずつの搭載を想定するとコストが高すぎる。

しかも、このような機器は個人の安全性を管理する観点で構成されていない。特に、これらはアース抵抗の値に関する情報を提供するように構成されているにすぎない。

特許出願ＣＮ２０１５０８３９２はアース抵抗を測定するための方法を記載しており、中性点／アースの電圧で単一周波数を除外することができる。しかしながら、他の高調波によって生成される擾乱は除外されず、アース／中性点の電圧の測定値を乱し、結果的にアース抵抗の決定を乱す。

特許出願ＥＰ１４８２３１７は、アース／中性点の電圧測定の信号対雑音比を改善するため、非常に高い振幅を有する電流を注入するための方法を記載している。しかしながら、この方法はアースでの強い電流ピークに耐えうる好適な環境を要求するため、回路遮断器が一般的に３３ｍＡを超える電流を遮断する家庭内ネットワークの回路遮断器の１０倍から１０００倍の大きい漏洩電流に耐える工場内でのみ使用可能である。

特許出願ＥＰ０６４２０２７は、アースと中性点との間の注入電圧に基づいて方法を記載している。しかしながら、このような方法の使用は、大きすぎて車両に搭載できないような、さらにはネットワーク上に電圧をかけることができないようなサイズのシステムを要求する。

本発明の目的は、自動車に搭載され、供給ネットワークによる擾乱をフィルタ処理し、同一ネットワーク内に配置された寄生容量の存在を識別することによって、アース抵抗を推定するためのシステム及び方法を提供することにある。

本発明の一態様によれば、一実施形態に従って、供給ネットワークから自動車のバッテリを充電するための安全なシステムが提供される。システムは自動車に実装され、供給ネットワークに電流パルスを注入するための手段、及びアースと供給ネットワークの中性点との間の電圧を測定するための手段を備える。

本発明の一般的な特徴によれば、パルス注入手段は、供給ネットワークへの電流パルスの各注入が正の第１のパルスに続いて負の第２のパルスを注入することを含むように、構成されており、第１のパルスと第２のパルスは絶対値で等しい強度を有し、供給ネットワークに結合していて第２のパルスの間にも充電される寄生容量に対して十分に短い間隔で分離されており、また、システムは各パルス注入の第１のパルス及び第２のパルスに対して測定された電流パルス及び電圧の振幅に基づいてアース抵抗を決定する手段を備える。

正の第１パルスの場合には、放電される容量、電流パルスの終端で測定される電圧は次の式で表される。

ここでＶ_１ ^ｍは注入される第１の電流パルスに対して中性点とアースとの間で車両の端子間で測定される電圧を、Ｉ_ｉｎｊは供給ネットワークに注入される電流パルスの強度を、Ｒ_ｔは中性点と供給ネットワークのアースとの間の抵抗を、Ｃ_{ｐａｒａｓｉｔｉｃ}は中性点と供給ネットワークのアースとの間に接続された寄生容量を表す。

負の第２のパルスの場合には、第１のパルスの直後で、容量は充電された状態から始まるため、測定される電圧は必ずしも前の測定値と正反対の値ではないが、単純化すると次の式で表される。

ここでＶ_２ ^ｍは注入される第２の電流パルスに対して中性点とアースとの間で車両の端子間で測定される電圧を、Ｉ_ｉｎｊは供給ネットワークに注入される電流パルスの強度を、Ｒ_ｔは中性点と供給ネットワークのアースとの間の抵抗を、Ｃ_{ｐａｒａｓｉｔｉｃ}は中性点と供給ネットワークのアースとの間に接続された寄生容量を表す。

２つの連続パルスの注入は各々、供給ネットワークの幾つかの電気的周期によって、前のものと分離される。

アース抵抗及び供給ネットワークに結合する可能性がある寄生容量の値を明らかにするため、次の公式を使用することができる。

システムは有利には、供給ネットワークの周波数を測定するための手段、測定電圧を高周波数でフィルタ処理するためのアナログフィルタ、アナログフィルタ処理された電圧を低周波数でフィルタ処理するためのデジタルフィルタ、デジタルフィルタ処理された電圧を測定された電圧として使用する決定手段を備え、デジタルフィルタは時間間隔Ｔ＋Ｔ／Ｎによって分離されるＮ個の電圧測定値に基づいて平均値を決定する平均化フィルタを含む。ここでＴは供給ネットワークの周波数を測定するための手段によって決定される供給ネットワークの周期である。

これにより不完全な供給ネットワークの擾乱をフィルタ処理することができる。したがって、従来の５０Ｈｚでの供給ネットワーク及び４０個の測定値に基づいて得られる平均値に関しては、平均化フィルタは、２つの測定が２０．５ｍｓの間隔で実行される４０個の電圧測定値に基づいて平均値を決定する。

高周波数は、２ｋＨｚを超える周波数、及び特に５ｋＨｚでの周波数を含む。低周波数は、５ｋＨｚ未満の周波数、及び特に５０Ｈｚから２ｋＨｚまでの周波数を含む。

６０Ｈｚの周波数及び４０個の電圧測定値に基づいて得られる平均値を有する供給ネットワークの場合には、測定値は１７．１ｍｓの時間間隔で、０．１ｍｓの範囲内でまるめ処理された時間間隔（Ｔ＝１６．７ｍｓ）である。

好ましくは、アナログフィルタは、カットオフ周波数が８００Ｈｚから１．２ｋＨｚの間にあり、好ましくは１ｋＨｚで、減衰係数は０．６から０．８の間にあり、３ｋＨｚの周波数で−２０ｄＢの減衰を得るため、好ましくは０．７となる２次アナログフィルタである。

このような特性を有するアナログフィルタの選択により、測定を実行するために供給ネットワークに注入される電流パルスの持続時間を最小化することができる。電流パルスの持続時間の短縮により、電流パルスの振幅を増し、その結果、信号／雑音比を改善することができる。

有利には、測定した電圧が実際に注入パルスの電流のイメージになるように、アナログフィルタの通過帯域を考慮に入れて、すなわち、アナログフィルタの応答時間を考慮に入れるため、電流パルスは少なくとも０．８ｍｓを上回る、好ましくは１ｍｓの持続時間、及び１８ｍＡから２２ｍＡまでの間にあり、好ましくは２０ｍＡである最大振幅を有する。

安全な車載システムは、有利には、測定したアース抵抗が起動閾値を下回る場合にのみ、供給ネットワークからバッテリの充電を起動するように適合された安全管理手段を備える。

したがって、供給ネットワークのアースが起動閾値よりも大きい抵抗を有する場合には、すなわち抵抗が少なくとも人体の抵抗と同等であるとみなされる場合には、供給ネットワークは車両のバッテリに結合されず、充電は開始されない。これは接触電流の発生のリスクを回避するためのものである。

この目的を達成するため、起動閾値は有利には２０オームから６００オームまでの間にあり、好ましくは２００オームの抵抗値に対応する。

１つの実装の別の態様によれば、方法は、アースと供給ネットワークの中性点との間の抵抗を推定して、供給ネットワークから自動車のバッテリを安全に充電するために提供され、供給ネットワークへの少なくとも１回の電流パルスの注入が実行され、各パルスに応答してアースと供給ネットワークの中性点との間の電圧の測定が行われ、さらに測定した電圧に基づいてアース抵抗が決定される。

本発明の一般的な特徴によれば、供給ネットワークへの電流パルスの各注入は正の第１のパルスに続いて負の第２のパルスを注入することを含み、第１のパルスと第２のパルスは絶対値で等しい強度を有し、供給ネットワークに結合していて第２のパルスの間にも充電される寄生容量に対して十分に短い間隔で分離されており、また、アース抵抗の決定は各パルス注入の第１のパルス及び第２のパルスに対して測定された電流パルス及び電圧の振幅に基づいて実行される。

有利には、供給ネットワークの周波数は測定され、各パルスに対して測定された電圧は高周波数でアナログフィルタ処理され、アナログフィルタ処理された電圧は低周波数でデジタルフィルタ処理され、デジタルフィルタ処理された電圧に基づいてアース抵抗の決定が実行され、デジタルフィルタ処理は時間間隔Ｔ＋Ｔ／Ｎによって分離されるＮ個の電圧測定値に基づいて平均値を決定することを含む。ここでＴは供給ネットワークの周波数の測定に基づいて決定される供給ネットワークの周期である。

好ましくは、アナログフィルタ処理は、カットオフ周波数が８００Ｈｚから１．２ｋＨｚの間にあり、好ましくは１ｋＨｚで、減衰係数は０．６から０．８の間にあり、好ましくは０．７である２次フィルタ処理を含む。

好ましくは、電流パルスは、少なくとも０．８ｍｓを上回る、好ましくは１ｍｓの持続時間、及び１８ｍＡから２２ｍＡまでの間にあり、好ましくは２０ｍＡである最大振幅を有する。

好ましくは、供給ネットワークに注入される電流パルスの持続時間は、少なくとも供給ネットワークの周期に対応する。

有利には、供給ネットワークの３９次までの高調波を除去するため、アースと中性点との間でＮ＝４０回の電圧測定が実行されることがある。

好ましくは、供給ネットワークは、測定されたアース抵抗が起動閾値を下回る場合にのみバッテリに結合される。

本発明の他の利点及び特徴は、完全に非限定的な実施形態の詳細説明及びその実装、並びに添付の図面を調べることによって明らかとなる。

一実施形態による自動車のバッテリ充電のための安全な車載システムを概略的に表している。 一実装による供給ネットワークのアース抵抗を推定するための方法のフロー図を表す。 供給ネットワークに関連する電圧の電気回路図を表す。 図１のシステムの２つのフィルタの動作を説明する、振幅と位相の２つのボード線図を表す。

図１は本発明の一実施形態による安全なシステム１を表す。安全なシステム１は自動車に取り付けられ、バッテリの充電の間には、供給ネットワーク２と自動車のバッテリ３との間に結合されるよう意図されている。

システム１は、供給ネットワーク２の周波数を測定するための手段４に加えて、供給ネットワーク２に電流パルスを注入するための手段５を備える。周波数測定手段４は、電流パルス注入手段５に供給ネットワークの周波数の値を提供するように、電流パルス注入手段５に結合されている。

電流パルス注入手段５は、パルスの最小持続時間を供給ネットワーク２の信号の周期Ｔに合わせる。５０Ｈｚで供給ネットワーク２の場合には、電流パルスの最小持続時間は１ｍｓとなる。各注入のたびに、パルス手段５は正の第１のパルスの直後に続く負の第２のパルスを供給する。この２つの連続パルスは絶対値で同じ振幅を有するが、符号は反対である。

反対符号を有するこの二重パルスにより、アース抵抗を決定する間に、
供給ネットワーク２に結合する可能性があり、アース抵抗の値を低下させることがある寄生容量の値に打ち勝つことができる。

システム１はまた、アースと供給ネットワーク２の中性点との間の電圧を測定するための手段６を備え、これによりアースに向かって注入された各電流パルスに応答して電圧測定を実行し、供給ネットワーク２の中性点を介してループバックする。

第１及び第２の連続パルスの終端で実行される電圧測定は、供給ネットワーク２に結合された寄生容量が存在しない場合には厳密に反対の値をもたらす。

寄生容量が存在する場合には、この容量は第１のパルスの前に放電され、この第１のパルスの間に充電されるが、反対符号の第２の電流パルスの前には放電する時間を有していない。したがって、２つの連続する電流パルスから得られる２つの電圧測定値は、上記の方程式（１）及び（２）によって表される。

供給ネットワークに結合されたアース抵抗の値及び発生しうる寄生容量の値を明らかにするため、注入電流の第１のパルスと第２のパルスの電圧測定値を用いて、公式（３）及び（４）が適用される。

第１の注入電流と第２の注入電流は各々、供給ネットワーク２の複数の電気的周期によって、前のものと分離される。

自動車のプロセッサは最大周波数１０ｋＨｚで動作する。シャノンの定理から、デジタルフィルタの助けを借りて５ｋＨｚを超える周波数による擾乱をフィルタ処理することは完全に不可能であることが知られている。電圧測定における高周波数擾乱を克服するため、システム１は電圧測定手段６に結合されたアナログフィルタ７を備える。

この実施形態で使用されるアナログフィルタ７は、３ｋＨｚでー２０ｄＢの減衰を得るため、１ｋＨｚにカットオフ周波数を有し、減衰係数が０．７である２次のアナログフィルタである。注入される電流パルスの持続時間を最小限にすることが可能になり、注入される電流パルスの振幅を高めることができるため、任意のアナログフィルタよりもこのような特性を有するフィルタを使用することが望ましい。

システム１は、アナログフィルタ７の出力に結合されたデジタルフィルタ８を備える。デジタルフィルタ８は、５０Ｈｚから２ｋＨｚまでの供給ネットワーク２の高調波による擾乱を除去することができる。２ｋＨｚ超では、アナログフィルタが既に擾乱を十分に減衰している。

測定された電圧が実際に注入パルスの電流のイメージになるように、アナログフィルタの通過帯域を考慮に入れると、注入された電流パルスの最小持続時間が少なくともアナログフィルタの応答時間に対応することが好ましく、これによって高周波数帯のフィルタリングは有効になる。この目的を達成するため、注入パルスの持続時間は、少なくとも供給ネットワーク２の信号の一周期に対応しなくてはならない。したがって、周波数が５０Ｈｚの供給ネットワーク３に対しては、注入された電流パルスの最小持続時間は１ｍｓとすべきである。

電流パルスの持続時間が長くなると、システムを遮断しないように、電流パルスの振幅を低減することが必要となる。しかしながら、可能な限り高い振幅のパルスを発することが重要である。なぜなら、パルスはこれに応じてより高く、そのためノイズに対してより可視性の高い電圧を生成するからである。

５０Ｈｚでパルスが１ｍｓの供給ネットワーク２の場合には、電流パルスの振幅は、システム遮断のリスクなしで最大２０ｍＡまで上げることができる。５０オームの抵抗に対して２０ｍＡのパルスは、５０Ｖのノイズ（供給ネットワークの高調波でのノイズの総和）の中に１Ｖの電圧を生成する。したがって、数字の上では、供給ネットワーク２の高調波を可能な限り除去することが必要となる。

これを行うため、デジタルフィルタ８は、対象周波数を限りなく減衰する利点を有する平均化フィルタを備える。例えば、１０ｍｓだけ離れた２点を記録して平均化することで、５０Ｈｚを完全に除去することができる。

デジタルフィルタは、供給ネットワーク２の電気的周期Ｔに関連する情報を受け取るため、供給ネットワーク２の周波数を測定するための手段４に結合されている。

電気的周期が２０ｍｓ以上で均等に分布し、各測定点が第１のパルスに対して１つの電圧測定値と第２のパルスに対して１つの電圧測定値を含む、４０個の測定点を記録することによって、ネットワークの３９次高調波まで、すなわち、５０Ｈｚで動作する供給ネットワーク２上で１９５０Ｈｚの周波数までを除去することができる。

しかしながら、各１ｍｓ幅の連続する２つのパルスからなる二重パルスを先行する二重パルスから５００μｓだけ間隔を空けた状態で注入することは、パルス振幅が２０ｍＡの場合には不可能である。

ここでは、第１のパルスの直後に反対符号の第２のパルスが注入されることを、「二重パルス」という表現で表している。

しかしながら、この平均値を求めるため、システムは、ｄ＝Ｔ／Ｎに等しいオフセットｄの測定に加えて、新しい二重パルスの各測定値を供給ネットワーク２の信号の電気的周期Ｔの１個分だけ補正しつつ、二重パルスの測定を実行する。ここで、Ｎは１つの電気信号周期Ｔの間に実行される測定の数を表す。

したがって、５０Ｈｚの供給ネットワークで４０個の測定値に基づいて平均が得られる場合には、第１の二重パルスに対応する第１の二重電圧測定は時刻ｔ＝０に実行され、第２の二重パルスに対応する第２の二重電圧測定は時刻ｔ＝２０．５ｍｓに実行され、インターバルは電気的周期Ｔ＝１／５０＝２０ｍｓ及び測定オフセットｄ＝２０／４０＝０．５ｍｓの加算に対応している。ノイズ信号は周期Ｔ＝２０ｍｓの周期性を有するため、この第２の二重測定は第１の測定からわずか５００μｓ後に実行される二重測定と同一となる。

したがって、２０．５ｍｓだけ間隔を空けた４０個の二重電圧測定値の取得を実行し、これら４０個の測定値について、一方で各二重パルスに対して測定した第１の電圧の平均値（正の平均値）を、他方で各二重パルスに対して測定した第２の電圧の平均値（負の平均値）を得ることによって、デジタルフィルタ８はネットワークの高調波での擾乱を除外し、供給ネットワーク２に注入される電流パルスによるＤＣ成分を検出することができる。

この方法でデジタル的にフィルタ処理された平均電圧は、アースと供給ネットワーク２の中性点との間の抵抗Ｒ_ｔを決定するため、手段９へ引き渡される。アース抵抗の値は、第１の電圧の前記平均値の平方と、第２の電圧の前記平均値に供給ネットワーク２に注入される電流パルスの振幅を乗じた積との間の比率の絶対値に基づいて決定される。

システム１は、決定手段９への入力及び自動車のバッテリ３への出力に結合された安全性制御手段１０を備える。決定されたアース抵抗の値が５００オームの閾値を下回る場合には、自動車のバッテリ３への結合が実行され、充電を開始することができる。そうでない場合には、バッテリ３は供給ネットワーク２に電気的に結合されず、充電は行われない。

一実施形態によれば、図２はアースと自動車のバッテリの充電に使用される供給ネットワークの中性点との間の抵抗を推定する方法のフロー図を表す。

第１のステップ２１０では、自動車のバッテリ３を再充電するため、自動車１００に結合された供給ネットワーク２の周波数が測定される。

その後のステップ２２０では、二重電流パルスが供給ネットワーク２に注入されるが、二重パルスの各々は第１の電流パルスとこれに続く反対符号の第２の電流パルスを含む。パルスの持続時間は選択されたアナログフィルタ７に依存するが、それ自体は供給ネットワーク２の周期に依存する。

次いで、ステップ２３０では、注入された第１及び第２の電流パルスＩ_ｉｎｊの各々の終端で、供給ネットワーク２のアースと中性点との間の電圧Ｖ_ｘ ^ｍの測定が実行される。

図３は供給ネットワークに関連する電圧の電気回路図を表す。

その後のステップ２４０では、測定された各電圧Ｖ_ｘ ^ｍが高周波数でアナログフィルタ処理される。

測定値Ｖ_ｘ ^ｍはその後ステップ２５０で取得され、次いで実行された任意の数の測定値Ｖ_ｘ ^ｍがステップ２６０で試験される。４０個の二重電圧測定が実行されていない場合には、その後の電気的周期Ｔに対してステップ２２０で新しい二重電流パルスに基づいて二重測定が再開され，ステップ２７０でオフセット時間ｄ＝Ｔ／Ｎによって二重測定された時点で、すなわち、５０Ｈｚで時間ｄ＝０．５ｍｓの供給ネットワークの場合に、オフセットを有する。

４０番目の二重測定が実行されると、一方で４０個の第１の測定電圧Ｖ_１ ^ｍの平均値を、また他方で４０個の第２の測定電圧Ｖ_２ ^ｍの平均値を得ることによって、その後のステップ２８０で低周波数デジタルフィルタ処理が実行され、さらに 第１の電圧の前記平均値の平方と、第２の電圧の前記平均値に式（３）に従う電流パルスの振幅を乗じた積との間の比率の絶対値に基づいて、ステップ２９０で、アースと中性点との間の抵抗Ｒ_ｔが最終的に決定される。この決定により、供給ネットワーク１００に別の自動車を結合することを介して、供給ネットワーク２のアースと中性点との間に結合される寄生容量Ｃ_{ｐａｒａｓｉｔｉｃ}の値に打ち勝つことができる。

図４は、２つのボード線図上で、５０Ｈｚの供給ネットワーク周波数に対して、アナログフィルタの動作の振幅及び位相を破線で、デジタルフィルタの動作の振幅及び位相を実線で表す。

安全なシステム１は自動車の制限事項に適合され、安全なシステムが実装されている自動車のバッテリの充電開始を許可する前に、ネットワーク、特に家庭内ネットワークの品質をチェックすることが可能になり、さらに、別の充電器などの擾乱エレメントが供給ネットワークに容量エレメントを導入する場合には、このようなことが可能になる。

Claims (12)

1. 供給ネットワーク（２）から自動車のバッテリ（３）を充電するための安全なシステム（１）であって、前記システム（１）は前記自動車に実装され、前記供給ネットワーク（２）へ電流パルスを注入するための手段（５）、及びアースと前記供給ネットワーク（２）の中性点との間で電圧を測定するための手段（６）を備え、前記電流パルスを注入するための手段は、前記供給ネットワーク（２）への電流パルスの各注入が正の第１のパルスに負の第２のパルスが続く注入を含むように構成されていることを特徴とし、前記第１のパルスと第２のパルスは絶対値で等しい強度を有し、かつ、前記供給ネットワーク（２）に結合している寄生容量が前記第２のパルスが注入される前に放電されないほど十分に短い間隔で分離されており、また、前記システムは各パルス注入の前記第１のパルス及び前記第２のパルスに対して測定された前記電流パルスの振幅及び電圧に基づいてアース抵抗を決定する手段（９）を備えるシステム。
2. 前記供給ネットワーク（２）の周波数を測定するための手段（４）、前記測定された電圧を高周波数でフィルタ処理するためのアナログフィルタ（７）、前記アナログフィルタ処理された電圧を低周波数でフィルタ処理するためのデジタルフィルタ（８）、前記デジタルフィルタ処理された電圧を測定された電圧として使用する前記決定手段（９）を備え、前記デジタルフィルタ（８）は時間間隔Ｔ＋Ｔ／Ｎによって分離されるＮ個の電圧測定値に基づいて平均値を決定する平均化フィルタを含み、ここでＴは前記供給ネットワーク（２）の前記周波数を測定するための前記手段（４）によって決定される前記供給ネットワーク（２）の周期である、請求項１に記載のシステム（１）。
3. 前記アナログフィルタ（７）は、カットオフ周波数が８００Ｈｚから１．２ｋＨｚの間にあり、減衰係数が０．６から０．８の間にある２次アナログフィルタである、請求項２に記載のシステム（１）。
4. 前記電流パルスは、少なくとも０．８ｍｓより大きい持続時間、及び１８ｍＡから２２ｍＡまでの間にある最大振幅を有する、請求項３に記載のシステム（１）。
5. 前記測定されたアース抵抗が起動閾値を下回る場合にのみ、前記供給ネットワーク（２）から前記バッテリ（３）の前記充電を起動するように適合された安全制御手段（１０）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１）。
6. 前記起動閾値は、２０オームから６００オームまでの間にある抵抗値に対応する、請求項５に記載のシステム（１）。
7. アースと供給ネットワーク（２）の中性点との間の抵抗を推定して、前記供給ネットワーク（２）から自動車のバッテリ（３）を安全に充電するための方法であって、前記供給ネットワーク（２）へ電流パルスの複数の注入が実行され、各パルスに応答してアースと前記供給ネットワーク（２）の中性点との間の電圧測定値が取得され、前記測定された電圧に基づいてアース抵抗が決定され、前記供給ネットワーク（２）への電流パルスの各注入が正の第１のパルスに負の第２のパルスが続く注入を含み、前記第１のパルスと第２のパルスは絶対値で等しい強度を有し、かつ、前記供給ネットワーク（２）に結合している寄生容量が前記第２のパルスが注入される前に放電されないほど十分に短い間隔で分離されており、前記アース抵抗の決定は各パルス注入の前記第１のパルス及び前記第２のパルスに対して測定された前記電流パルスの振幅及び電圧に基づいて実行されることを特徴とする、方法。
8. 前記供給ネットワーク（２）の周波数は測定され、各パルスに対して測定された前記電圧は高周波数でアナログフィルタ処理され、前記アナログフィルタ処理された電圧は低周波数でデジタルフィルタ処理され、前記デジタルフィルタ処理された電圧に基づいてアース抵抗の決定が実行され、前記デジタルフィルタ処理は時間間隔Ｔ＋Ｔ／Ｎによって分離されるＮ個の電圧測定値に基づいて平均値を決定することを含み、ここでＴは供給ネットワーク（２）の周波数の測定に基づいて決定される前記供給ネットワーク（２）の周期である、請求項７に記載の方法。
9. 前記アナログフィルタ処理は、カットオフ周波数が８００Ｈｚから１．２ｋＨｚの間にあり、減衰係数が０．６から０．８の間にある２次フィルタ処理を含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記電流パルスは、少なくとも０．８ｍｓより大きい持続時間、及び１８ｍＡから２２ｍＡまでの間にある最大振幅を有する、請求項９に記載の方法。
11. 前記供給ネットワーク（２）に注入される電流パルスの持続時間は、少なくとも前記供給ネットワーク（２）の周期に対応する、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記供給ネットワーク（２）は、前記測定されたアース抵抗が起動閾値を下回る場合にのみ、前記バッテリ（３）に結合される、請求項７から１１のいずれか一項に記載の方法。

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