WO2013132018A1 - Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc - Google Patents

Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc Download PDF

Info

Publication number
WO2013132018A1
WO2013132018A1 PCT/EP2013/054631 EP2013054631W WO2013132018A1 WO 2013132018 A1 WO2013132018 A1 WO 2013132018A1 EP 2013054631 W EP2013054631 W EP 2013054631W WO 2013132018 A1 WO2013132018 A1 WO 2013132018A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
conversion module
battery
equipment
direct current
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/054631
Other languages
English (en)
Inventor
Eric Biagini
Original Assignee
Ies Synergy
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
Application filed by Ies Synergy filed Critical Ies Synergy
Priority to CN201380012321.7A priority Critical patent/CN104160581B/zh
Priority to EP13707676.6A priority patent/EP2823549A1/fr
Priority to US14/382,528 priority patent/US9637011B2/en
Priority to CA2865799A priority patent/CA2865799A1/fr
Publication of WO2013132018A1 publication Critical patent/WO2013132018A1/fr
Priority to HK15103365.4A priority patent/HK1202989A1/xx

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/14—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric lighting circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/005—Conversion of dc power input into dc power output using Cuk converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B60L2200/42—Fork lift trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B60L2200/44—Industrial trucks or floor conveyors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/12—Buck converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/1557—Single ended primary inductor converters [SEPIC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/60—Electric or hybrid propulsion means for production processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a charging device comprising a DC-DC converter coupled to an AC-DC converter, this charging device being particularly suitable for use as an on-board device in an electric motor vehicle.
  • the main function of these on-board chargers is the recharging of the batteries from the electricity available on the electrical distribution network.
  • the traction battery or batteries (which are used to power the traction system, that is to say the engine, of the above-mentioned machines) have high voltages (for example 48 V, 60 V or 400 V and above), while the onboard electronics require a lower voltage.
  • the most common rated voltage is 12 V, which corresponds to equipment traditionally used in the automotive environment.
  • the invention relates primarily to a charging device for a motorized apparatus, the motorized apparatus comprising a battery and equipment, said charging device comprising:
  • a first conversion module adapted to convert an input AC current into a DC current having a first voltage
  • a second conversion module adapted to convert a direct current having a first voltage into a direct current having a second voltage lower than the first voltage; a switching module connected to the first conversion module, to the second conversion module and adapted to be connected to the battery;
  • the switching module being adapted:
  • the second conversion module being adapted to power the equipment
  • the second conversion module comprising a converter
  • the first voltage is from 24 to 500 V, preferably from 45 to 80 V.
  • the second voltage is from 5 to 20 V, preferably from 10 to 15 V.
  • the input AC current has a voltage of 80 V to 300 V, preferably 85 to 265 V and / or a power of 0.5 kW to 10 kW, preferably 1 kW to 6 kW.
  • the SEPIC converter comprises an input, an output, and a capacitor providing capacitive isolation between the input and the output, the capacitor preferably having a capacitance of 2 ⁇ to 100 ⁇ , more particularly preferably from 15 ⁇ to 45 ⁇ .
  • the charging device of the invention is integrated, or embedded, in the motorized device.
  • the charging device of the invention comprises a housing, in which are arranged the first conversion module, the second conversion module, and the switching module.
  • the invention also relates to a motorized apparatus comprising the charging device as described above, as well as the battery and the equipment mentioned above.
  • the motorized device is a vehicle.
  • the motorized device is a motor vehicle with power supply.
  • the equipment comprises one or more equipment selected from a secondary battery, sensors, lights, an on-board computer, lighting means and a car radio.
  • the subject of the invention is also a method for powering equipment of a motorized apparatus, comprising supplying a direct current having a first voltage, converting this current into a direct current having a second voltage lower than the first voltage, and the supply of equipment with this direct current having a second voltage, wherein the conversion step is performed by means of a SEPIC converter.
  • the first voltage is from 24 to 500 V, preferably from 45 to 80 V, and / or the second voltage is from 5 to 20 V, preferably from 10 to 15 V.
  • the method comprises providing an input AC current and converting it to the DC first voltage.
  • the direct current of first voltage further supplies a battery of the motorized apparatus.
  • the input AC current has a voltage of 80 V to 300 V, preferably 85 to 265 V and / or a power of 0.5 kW to 10 kW, preferably 1 kW to 6 kW.
  • the direct current of first voltage is supplied by a battery of the motorized apparatus.
  • the motorized device is a vehicle, preferably a motor vehicle with power supply.
  • the equipment comprises one or more equipment selected from a secondary battery, sensors, lights, an on-board computer, lighting means and a car radio.
  • the present invention overcomes the disadvantages of the state of the art. It provides more particularly a charging device for motorized device (and in particular for vehicle) providing a capacitive isolation of the DC-DC converter and thus ensuring the safety of the device even in the event of a short-circuit failure of a component, without resorting to heavy, bulky and / or expensive equipment such as transformers.
  • SEPIC means "single-ended primary-inductor converter", that is, single primary inductance converter.
  • the SEPIC type architecture is known for low power applications (desktops, etc.), but the present inventors have recognized that this architecture can be used in the context of a high power application (for example up to 500 W) such as the load of motorized devices (of the electric vehicle type).
  • the SEPIC converter offers a good performance, a simple structure, reliable operation and a small footprint.
  • Figure 1 schematically shows a charging device according to the invention, integrated in a motorized device, operating in charging mode.
  • Figure 2 shows schematically the same charging device operating in the mode of use.
  • Figure 3 is a block diagram of a SEPIC converter used in the context of the invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of an AC-DC converter that can be used in the context of the invention.
  • FIG. 5 schematically shows a switch used in the context of the invention.
  • a charging device 2 is adapted to be mounted or integrated in a motorized apparatus 8 which comprises a battery 5 and equipment 7a, 7b, 7c.
  • the battery 5 is adapted to deliver, and to be charged by, a direct current having a first voltage, denoted U1.
  • the equipment 7a, 7b, 7c are adapted to be charged and / or to operate with a direct current having a second voltage denoted U2, U2 being less than U1.
  • the motorized device 8 is a vehicle, in particular a motor vehicle, with an electrical power supply.
  • the motorized apparatus 8 may be a handling machine such as an aerial work platform, a forklift or a pallet truck.
  • the battery 5 represents the traction battery of the vehicle (or engine), that is to say the battery responsible for supplying the engine of the vehicle (or the engine). It is understood that this battery 5 may represent a single battery or a set of batteries.
  • the equipment 7a, 7b, 7c may comprise sensors, lights, an on-board computer, lighting means, a car radio ...
  • They may also include a secondary battery, itself capable of supplying the rest of the equipment 7a, 7b, 7c.
  • the voltage U1 is generally from 24 to 500 V, preferably from 45 to
  • the voltage U2 is generally from 5 to 20 V, preferably from 10 to
  • U1 may be about 60 V and U2 may be about 12 V.
  • the charging device 2 comprises a first conversion module 3, a second conversion module 4, and a switching module 6 which is connected to the first conversion module 3, to the second conversion module 4 and, when the charging device 2 is integrated in the motorized apparatus 8, to the battery 5.
  • the first conversion module 3 is adapted to convert a DC power supply current to the voltage U1.
  • the second conversion module 4 is adapted to convert a direct current to the voltage U1 into a direct current at the voltage U2 less than U1.
  • the first conversion module 3 generally comprises an input 21 intended to be connected to the electrical network and a sinusoidal absorption pre-regulator 22 (or PFC) followed by a continuous-DC converter with galvanic isolation. 23.
  • the first conversion module 3 thus transforms the available electrical energy on the mains voltage supply network, isolated from the mains. In the case of an application to the battery charge, it adapts this voltage to the conditions necessary for charging the battery.
  • the second conversion module 4 comprises a converter SEPIC which converts the direct current of voltage U1 into the direct current of voltage U2.
  • the charging device 2 can operate in at least two distinct modes, namely a charging mode and a mode of use.
  • a charging mode when the motorized device 8 is a motor vehicle, it is immobilized and connected to the power grid in charging mode, while in use mode the vehicle is disconnected from the power grid, and can for example roll .
  • a power source 1 (such as the power grid) supplies the first conversion module 3 with AC power.
  • This supply source 1 can be a single-phase, two-phase source. , three-phase or any other electrical source.
  • the alternating voltage can be 85 V to 265 V and the current approximately 16 A.
  • the switching module 6 ensures that the first conversion module 3 supplies DC voltage U1 to both the battery 5 (which is thus charged) and the second conversion module 4.
  • the first conversion module 3 in use mode, is not connected to any power source and is therefore not used.
  • the charging device 2 as the motorized device 8 to which it is integrated are supplied with direct current of voltage U1 by the battery 5.
  • the switching module 6 ensures that the battery 5 supplies the second conversion module 4.
  • the second conversion module 4 supplies DC voltage U2 equipment 7a, 7b, 7c of the motorized device.
  • the voltage U2 may for example be 6 to 16 V with a nominal value of 12 V, the power being 200 W to a few kilowatts. These values are dependent on the characteristics of the equipment 7a, 7b, 7c and are likely to increase, both for the voltage and the power.
  • the SEPIC converter of the second conversion module 4 comprises input terminals 11a, 11b, namely a first input terminal 11a and a second input terminal 1 1 b connected to the voltage reference.
  • a first capacitor 12 In parallel with the input terminals 1 1a, 1 1b is connected a first capacitor 12.
  • a series circuit comprising a first inductor 13 and a transistor 14 (one of the terminals of the transistor 14 being connected at the voltage reference.
  • a series circuit comprising a second capacitor 15 and a second inductor 16 (one of the terminals of the second inductor 16 being connected to the voltage reference).
  • a series circuit comprising a diode 17 and a third capacitor 18 (one of the terminals of the third capacitor 18 being connected to the voltage reference).
  • terminals of the third capacitor 18 are connected to output terminals 19a, 19b, namely a first output terminal 19a and a second output terminal 19b connected to the voltage reference.
  • the DC voltage U1 is applied to the input terminals 11a, 11b, while the DC voltage U2 is supplied to the output terminals 19a, 19b.
  • the parameters of the components are determined according to the use and dimensioning of the SEPIC converter.
  • the parameters of the components of the SEPIC converter can be as follows:
  • first capacitor 12 capacity from 0.1 ⁇ to 10 ⁇ , preferably from 0.4 ⁇ to 10 ⁇ ; first inductor 13: inductance value 0.5 ⁇ to 100 ⁇ , preferably from 5 ⁇ to 35 ⁇
  • second capacitor 15 capacity of 2 ⁇ to 100 ⁇ , preferably of 15 ⁇ to 45 ⁇ ;
  • second inductor 16 inductance value 0.5 ⁇ to 100 ⁇ , preferably from 5 ⁇ to 20 ⁇ ;
  • third capacitor 18 capacity of 20 ⁇ to 10 mF, preferably 1 mF to 5 mF.
  • the transistor 14 may be, for example, a MOSFET transistor or an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or any other switch.
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • the diode 17 is for example a Schottky diode.
  • the SEPIC converter provides a capacitive isolation between the input of the converter (part of circuit denoted A) and the output of the converter (part of circuit noted B), thanks to the second capacitor 15.
  • FIG. 5 shows an example of a switching module 6 which enables the second conversion module 4 to be powered by both the first conversion module 3 and the battery 5.

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de charge (2) pour un appareil motorisé (8), l'appareil motorisé (8) comprenant une batterie (5) et des équipements (7a, 7b, 7c), ledit dispositif de charge (2) comprenant : - un premier module de conversion (3) adapté à convertir un courant alternatif d'entrée en un courant continu ayant une première tension; - un deuxième module de conversion (4) adapté à convertir un courant continu ayant une première tension en un courant continu ayant une deuxième tension inférieure à la première tension; - un module de commutation (6) connecté au premier module de conversion (3), au deuxième module de conversion (4) et adapté à être connecté à la batterie (5); le module de commutation (6) étant adapté : - dans un mode de charge, à alimenter le deuxième module de conversion (4) et la batterie (5) par le premier module de conversion (3); - dans un mode d'utilisation, à alimenter le deuxième module de conversion (4) par la batterie (5); le deuxième module de conversion (4) étant adapté à alimenter les équipements (7a, 7b, 7c); et le deuxième module de conversion (4) comprenant un convertisseur SEPIC. L'invention concerne également l'appareil motorisé comprenant ce dispositif et un procédé d'alimentation électrique l'utilisant.

Description

DISPOSITIF DE CHARGE COMPRENANT UN CONVERTISSEUR DC-DC
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un dispositif de charge comprenant un convertisseur DC-DC couplé à un convertisseur AC-DC, ce dispositif de charge étant particulièrement approprié pour une utilisation en tant que dispositif embarqué dans un véhicule automobile électrique. ARRIERE-PLAN TECHNIQUE
De nombreux engins mobiles utilisent l'énergie électrique et sont équipés de batteries, par exemple des véhicules électriques, des nacelles, des transpalettes... Ces engins comprennent généralement des chargeurs embarqués, c'est-à-dire des chargeurs de batteries électriques qui sont montés directement sur les engins mobiles.
La fonction principale de ces chargeurs embarqués est la recharge des batteries à partir de l'électricité disponible sur le réseau de distribution électrique.
Pour des raisons d'autonomie et de rendement, la ou les batteries de traction (qui sont utilisées pour alimenter le système de traction, c'est-à-dire la motorisation, des engins ci-dessus) ont des tensions élevées (par exemple 48 V, 60 V, voire 400 V et plus), alors que l'électronique embarquée demande une tension plus faible. La tension nominale la plus répandue est de 12 V : elle correspond aux équipements traditionnellement utilisés dans l'environnement automobile.
Il est donc nécessaire d'ajouter un convertisseur de tension continu- continu (DC-DC), qui abaisse la tension de la batterie de traction à la valeur demandée par les équipements de bord.
Il est avantageux d'intégrer à la fois ce convertisseur DC-DC et les moyens de charge de la batterie de traction dans un même dispositif de charge, pour effectuer des gains de volume, de poids, de connectique, de fiabilité, et pour faciliter l'intégration de ces équipements dans le véhicule ou autre engin motorisé. De manière classique, il est connu d'utiliser à titre de convertisseur DC-DC dans un dispositif de charge tel que décrit ci-dessus : soit un circuit comprenant un transformateur, qui est un équipement lourd et encombrant ; soit un convertisseur de type abaisseur série (Buck), qui ne comporte pas d'isolation galvanique et qui représente un risque de sécurité en cas de défaillance et de mise en court-circuit du commutateur du convertisseur (en effet, dans cette situation, la tension élevée d'entrée se trouve alors directement appliquée sur la sortie, ce qui peut endommager les équipements fonctionnant à basse tension).
II existe donc un besoin d'améliorer la sécurité d'un dispositif de charge pour appareil motorisé (et notamment pour véhicule) comprenant un convertisseur DC-DC, sans recourir à des équipements lourds, encombrants et / ou coûteux. RESUME DE L'INVENTION
L'invention concerne en premier lieu un dispositif de charge pour un appareil motorisé, l'appareil motorisé comprenant une batterie et des équipements, ledit dispositif de charge comprenant :
- un premier module de conversion adapté à convertir un courant alternatif d'entrée en un courant continu ayant une première tension ;
- un deuxième module de conversion adapté à convertir un courant continu ayant une première tension en un courant continu ayant une deuxième tension inférieure à la première tension ; - un module de commutation connecté au premier module de conversion, au deuxième module de conversion et adapté à être connecté à la batterie ;
le module de commutation étant adapté :
- dans un mode de charge, à alimenter le deuxième module de conversion et la batterie par le premier module de conversion ;
- dans un mode d'utilisation, à alimenter le deuxième module de conversion par la batterie ;
le deuxième module de conversion étant adapté à alimenter les équipements ; et
le deuxième module de conversion comprenant un convertisseur
SEPIC.
Selon un mode de réalisation, la première tension vaut de 24 à 500 V, de préférence de 45 à 80 V. Selon un mode de réalisation, la deuxième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à 15 V.
Selon un mode de réalisation, le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à 300 V, de préférence de de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 10 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW.
Selon un mode de réalisation, le convertisseur SEPIC comporte une entrée, une sortie, et un condensateur assurant une isolation capacitive entre l'entrée et la sortie, le condensateur présentant de préférence une capacité de 2 μΡ à 100 μΡ, de manière plus particulièrement préférée de 15 μΡ à 45 μΡ.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de charge de l'invention est intégré, ou embarqué, dans l'appareil motorisé.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de charge de l'invention comprend un boîtier, dans lequel sont disposés le premier module de conversion, le deuxième module de conversion, et le module de commutation.
L'invention a également pour objet un appareil motorisé comprenant le dispositif de charge tel que décrit ci-dessus, ainsi que la batterie et les équipements mentionnés ci-dessus.
Selon un mode de réalisation, l'appareil motorisé est un véhicule.
Selon un mode de réalisation, l'appareil motorisé est un véhicule automobile à alimentation électrique.
Selon un mode de réalisation, les équipements comprennent un ou plusieurs équipements choisis parmi une batterie secondaire, des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
L'invention a également pour objet un procédé d'alimentation électrique d'équipements d'un appareil motorisé, comprenant la fourniture d'un courant continu ayant une première tension, la conversion de ce courant en un courant continu ayant une deuxième tension inférieure à la première tension, et l'alimentation des équipements avec ce courant continu ayant une deuxième tension, dans lequel l'étape de conversion est effectuée au moyen d'un convertisseur SEPIC.
Selon un mode de réalisation, la première tension vaut de 24 à 500 V, de préférence de 45 à 80 V, et / ou la deuxième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à 15 V.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la fourniture d'un courant alternatif d'entrée et la conversion de celui-ci en le courant continu de première tension. Selon un mode de réalisation, le courant continu de première tension alimente en outre une batterie de l'appareil motorisé.
Selon un mode de réalisation, le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à 300 V, de préférence de de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 10 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW.
Selon un mode de réalisation (alternatif), le courant continu de première tension est fourni par une batterie de l'appareil motorisé.
Selon un mode de réalisation, l'appareil motorisé est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
Selon un mode de réalisation, les équipements comprennent un ou plusieurs équipements choisis parmi une batterie secondaire, des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
La présente invention permet de surmonter les inconvénients de l'état de la technique. Elle fournit plus particulièrement un dispositif de charge pour appareil motorisé (et notamment pour véhicule) assurant une isolation capacitive du convertisseur DC-DC et garantissant ainsi la sécurité du dispositif même en cas de défaillance en court-circuit d'un composant, sans recourir à des équipements lourds, encombrants et / ou coûteux tels que les transformateurs.
Ceci est accompli grâce à l'utilisation d'un convertisseur de type
SEPIC. Le terme SEPIC signifie « single-ended primary-inductor converter », c'est-à-dire convertisseur à inductance primaire simple. L'architecture de type SEPIC est connue pour les applications de faible puissance (ordinateurs de bureau...), mais les présents inventeurs ont reconnu que cette architecture peut être mise à profit dans le cadre d'une application de forte puissance (par exemple jusqu'à 500 W) telle que la charge d'appareils motorisés (du type véhicules électriques).
Dans le cadre de l'invention, le convertisseur SEPIC offre un bon rendement, une structure simple, un fonctionnement fiable et un faible encombrement.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 représente de manière schématique un dispositif de charge selon l'invention, intégré dans un appareil motorisé, fonctionnant en mode de charge.
La figure 2 représente de manière schématique le même dispositif de charge fonctionnant en mode d'utilisation. La figure 3 est un schéma de principe d'un convertisseur SEPIC utilisé dans le cadre de l'invention.
La figure 4 est un schéma de principe d'un convertisseur AC-DC susceptible d'être utilisé dans le cadre de l'invention.
La figure 5 représente de manière schématique un commutateur utilisé dans le cadre de l'invention.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
L'invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
En faisant référence aux figures 1 et 2, un dispositif de charge 2 selon l'invention est adapté à être monté ou intégré dans un appareil motorisé 8 qui comprend une batterie 5 et des équipements 7a, 7b, 7c. La batterie 5 est adaptée à délivrer, et à être chargée par, un courant continu présentant une première tension, notée U1 . Les équipements 7a, 7b, 7c sont adaptés à être chargés et / ou à fonctionner avec un courant continu présentant une deuxième tension notée U2, U2 étant inférieure à U1 .
Selon un mode de réalisation préféré, l'appareil motorisé 8 est un véhicule, notamment un véhicule automobile, à alimentation électrique. Dans d'autres modes de réalisation, l'appareil motorisé 8 peut être un engin de manutention tel qu'une nacelle élévatrice, un chariot élévateur ou un transpalette.
La batterie 5 représente la batterie de traction du véhicule (ou de l'engin), c'est-à-dire la batterie responsable de l'alimentation du moteur du véhicule (ou de l'engin). Il est entendu que cette batterie 5 peut représenter une batterie unique ou un ensemble de batteries.
Les équipements 7a, 7b, 7c peuvent comprendre des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage, un autoradio...
Ils peuvent également comprendre une batterie secondaire, elle- même susceptible d'alimenter le reste des équipements 7a, 7b, 7c.
La tension U1 vaut en général de 24 à 500 V, de préférence de 45 à
80 V.
La tension U2 vaut en général de 5 à 20 V, de préférence de 10 à
15 V.
A titre d'exemple, U1 peut valoir 60 V environ et U2 peut valoir 12 V environ.
Le dispositif de charge 2 comprend un premier module de conversion 3, un deuxième module de conversion 4, et un module de commutation 6 qui est connecté au premier module de conversion 3, au deuxième module de conversion 4 et, lorsque le dispositif de charge 2 est intégré dans l'appareil motorisé 8, à la batterie 5.
Le premier module de conversion 3 est adapté à convertir un courant d'alimentation alternatif en courant continu à la tension U1 .
Le deuxième module de conversion 4 est adapté à convertir un courant continu à la tension U1 en un courant continu à la tension U2 inférieure à U1 .
En faisant référence à la figure 4, le premier module de conversion 3 comporte généralement une entrée 21 destinée à être reliée au réseau électrique et un pré-régulateur à absorption sinusoïdale 22 (ou PFC) suivi d'un convertisseur continu-continu avec isolation galvanique 23. Le premier module de conversion 3 transforme ainsi l'énergie électrique disponible sur le réseau d'alimentation en tension continue, isolée du secteur. Dans le cas d'une application à la charge de batterie, il adapte cette tension aux conditions nécessaires à la charge de la batterie.
Le deuxième module de conversion 4 comprend un convertisseur SEPIC qui assure la conversion du courant continu de tension U1 en le courant continu de tension U2.
Le dispositif de charge 2 peut fonctionner selon au moins deux modes distincts, à savoir un mode de charge et un mode d'utilisation. Par exemple, lorsque l'appareil motorisé 8 est un véhicule automobile, celui-ci est immobilisé et relié au réseau électrique en mode de charge, tandis qu'en mode d'utilisation le véhicule est déconnecté du réseau électrique, et peut par exemple rouler.
En faisant référence à la figure 1 , en mode de charge, une source d'alimentation 1 (telle que le réseau électrique) alimente en courant alternatif le premier module de conversion 3. Cette source d'alimentation 1 peut être une source monophasée, biphasée, triphasée ou toute autre source électrique.
Par exemple, pour une tension monophasée, la tension alternative peut être de 85 V à 265 V et le courant de 16 A environ.
Le module de commutation 6 assure que le premier module de conversion 3 alimente en courant continu de tension U1 à la fois la batterie 5 (qui est ainsi chargée) et le deuxième module de conversion 4.
En faisant référence à la figure 2, en mode d'utilisation, le premier module de conversion 3 n'est pas connecté à une quelconque source d'alimentation électrique et il n'est donc pas utilisé. Le dispositif de charge 2 tout comme l'appareil motorisé 8 auquel il est intégré sont alimentés en courant continu de tension U1 par la batterie 5.
Plus précisément, le module de commutation 6 assure que la batterie 5 alimente le deuxième module de conversion 4.
En mode de charge tout comme en mode d'utilisation, le deuxième module de conversion 4 alimente en courant continu de tension U2 les équipements 7a, 7b, 7c de l'appareil motorisé.
La tension U2 peut être par exemple de 6 à 16 V avec une valeur nominale de 12 V, la puissance étant de 200 W à quelques kilowatts. Ces valeurs sont dépendantes des caractéristiques des équipements 7a, 7b, 7c et sont susceptibles d'augmenter, tant pour la tension que pour la puissance.
En faisant référence à la figure 3, le convertisseur SEPIC du deuxième module de conversion 4 comporte des bornes d'entrée 1 1 a, 1 1 b, à savoir une première borne d'entrée 1 1 a et une deuxième borne d'entrée 1 1 b reliée à la référence de tension. En parallèle des bornes d'entrée 1 1 a, 1 1 b est connecté un premier condensateur 12. Aux bornes du premier condensateur 12 est connecté un circuit série comportant une première inductance 13 et un transistor 14 (une des bornes du transistor 14 étant reliée à la référence de tension.
Aux bornes du transistor 14 est connecté un circuit série comportant un deuxième condensateur 15 et une deuxième inductance 16 (une des bornes de la deuxième inductance 16 étant reliée à la référence de tension).
Aux bornes de la deuxième inductance 16 est connecté un circuit série comportant une diode 17 et un troisième condensateur 18 (une des bornes du troisième condensateur 18 étant reliée à la référence de tension).
Enfin, les bornes du troisième condensateur 18 sont reliées à des bornes de sortie 19a, 19b, à savoir une première borne de sortie 19a et une deuxième borne de sortie 19b reliée à la référence de tension.
Le courant continu de tension U1 est appliqué aux bornes d'entrée 1 1 a, 1 1 b, tandis que le courant continu de tension U2 est délivré aux bornes de sortie 19a, 19b.
Les paramètres des composants sont déterminés en fonction de l'utilisation et du dimensionnement du convertisseur SEPIC.
A titre d'illustration, les paramètres des composants du convertisseur SEPIC peuvent être les suivants :
- premier condensateur 12 : capacité de 0,1 μΡ à 10 μΡ, de préférence de 0,4 μΡ à 10 μΡ; - première inductance 13 : valeur d'inductance 0,5 μΗ à 100 μΗ, de préférence de 5 μΗ à 35 μΗ
- deuxième condensateur 15 : capacité de 2 Ρ à 100 μΡ, de préférence de 15 μΡ à 45 μΡ ;
- deuxième inductance 16 : valeur d'inductance 0,5 μΗ à 100 μΗ, de préférence de 5 μΗ à 20 μΗ ;
- troisième condensateur 18 : capacité de 20 μΡ à 10 mF, de préférence de 1 mF à 5 mF.
Le transistor 14 peut être par exemple un transistor MOSFET ou un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT) ou tout autre commutateur.
La diode 17 est par exemple une diode Schottky.
Le convertisseur SEPIC assure une isolation capacitive entre l'entrée du convertisseur (partie de circuit notée A) et la sortie du convertisseur (partie de circuit notée B), grâce au deuxième condensateur 15.
Ainsi, la sécurité du dispositif est garantie en cas de défaillance des composants actifs et notamment du transistor 14.
La fonction du module de commutation 6 est de permettre l'aiguillage des tensions entre les divers modes de fonctionnement. La figure 5 présente un exemple de module de commutation 6 qui permet au deuxième module de conversion 4 d'être alimenté aussi bien par le premier module de conversion 3 que par la batterie 5.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de charge (2) pour un appareil motorisé (8), l'appareil motorisé (8) comprenant une batterie (5) et des équipements (7a, 7b, 7c), ledit dispositif de charge (2) comprenant :
- un premier module de conversion (3) adapté à convertir un courant alternatif d'entrée en un courant continu ayant une première tension ;
- un deuxième module de conversion (4) adapté à convertir un courant continu ayant une première tension en un courant continu ayant une deuxième tension inférieure à la première tension ;
- un module de commutation (6) connecté au premier module de conversion (3), au deuxième module de conversion (4) et adapté à être connecté à la batterie (5) ;
le module de commutation (6) étant adapté :
- dans un mode de charge, à alimenter le deuxième module de conversion (4) et la batterie (5) par le premier module de conversion (3) ;
- dans un mode d'utilisation, à alimenter le deuxième module de conversion (4) par la batterie (5) ;
le deuxième module de conversion (4) étant adapté à alimenter les équipements (7a, 7b, 7c) ; et
le deuxième module de conversion (4) comprenant un convertisseur SEPIC.
Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel la première tension vaut de 24 à 500 V, de préférence de 45 à 80 V ; et / ou dans lequel la deuxième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à 15 V.
Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à 300 V, de préférence de de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 10 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le convertisseur SEPIC comporte une entrée (1 1 a, 1 1 b), une sortie (19a, 19b), et un condensateur (15) assurant une isolation capacitive entre l'entrée (1 1 a, 1 1 b) et la sortie (19a, 19b), le condensateur (15) présentant de préférence une capacité de 2 μΡ à 100 μΡ, de manière plus particulièrement préférée de 15 μΡ à 45 μΡ.
Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, qui est intégré dans l'appareil motorisé (8) ; et/ou comprenant un boîtier dans lequel sont disposés le premier module de conversion (3), le deuxième module de conversion (4) et le module de commutation (6).
Appareil motorisé (8) comprenant le dispositif de charge (2) selon l'une des revendications 1 à 5, ainsi que la batterie (5) et les équipements (7a, 7b, 7c) mentionnés dans la revendication 1 .
Appareil motorisé (8) selon la revendication 6, qui est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
Appareil motorisé (8) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel les équipements (7a, 7b, 7c) comprennent un ou plusieurs équipements choisis parmi une batterie secondaire, des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
Procédé d'alimentation électrique d'équipements d'un appareil motorisé, comprenant la fourniture d'un courant continu ayant une première tension, la conversion de ce courant en un courant continu ayant une deuxième tension inférieure à la première tension, et l'alimentation des équipements avec ce courant continu ayant une deuxième tension, dans lequel l'étape de conversion est effectuée au moyen d'un convertisseur SEPIC. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la première tension vaut de 24 à 500 V, de préférence de 45 à 80 V, et / ou dans lequel la deuxième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à 15 V.
Procédé selon la revendication 9 ou 10, comprenant la fourniture d'un courant alternatif d'entrée et la conversion de celui-ci en le courant continu de première tension.
Procédé selon la revendication 1 1 , dans lequel le courant continu de première tension alimente en outre une batterie de l'appareil motorisé.
Procédé selon la revendication 1 1 ou 12, dans lequel le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à 300 V, de préférence de de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 10 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW.
Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le courant continu de première tension est fourni par une batterie de l'appareil motorisé.
Procédé selon l'une des revendications 9 à 14, dans lequel l'appareil motorisé est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
Procédé selon l'une des revendications 9 à 15, dans lequel les équipements comprennent un ou plusieurs équipements choisis parmi une batterie secondaire, des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
PCT/EP2013/054631 2012-03-09 2013-03-07 Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc WO2013132018A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380012321.7A CN104160581B (zh) 2012-03-09 2013-03-07 包括dc‑dc转换器的充电器
EP13707676.6A EP2823549A1 (fr) 2012-03-09 2013-03-07 Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc
US14/382,528 US9637011B2 (en) 2012-03-09 2013-03-07 Charger including a DC-DC converter
CA2865799A CA2865799A1 (fr) 2012-03-09 2013-03-07 Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc
HK15103365.4A HK1202989A1 (en) 2012-03-09 2015-04-02 Charger including a dc-dc converter dc-dc

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1200727A FR2987947B1 (fr) 2012-03-09 2012-03-09 Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc
FR12/00727 2012-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013132018A1 true WO2013132018A1 (fr) 2013-09-12

Family

ID=47827246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/054631 WO2013132018A1 (fr) 2012-03-09 2013-03-07 Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9637011B2 (fr)
EP (1) EP2823549A1 (fr)
CN (1) CN104160581B (fr)
CA (1) CA2865799A1 (fr)
FR (1) FR2987947B1 (fr)
HK (1) HK1202989A1 (fr)
WO (1) WO2013132018A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104333100A (zh) * 2014-10-29 2015-02-04 张家港市华为电子有限公司 充电转换一体机
CN108846233A (zh) * 2018-06-29 2018-11-20 中车成都机车车辆有限公司 一种地铁车辆牵引变流器可靠性评估方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMO20130267A1 (it) * 2013-09-26 2015-03-27 Meta System Spa Caricabatterie per veicoli elettrici
SG11201702426WA (en) * 2015-06-01 2017-04-27 Guangdong Oppo Mobile Telecomm Charging circuit and mobile terminal
US10715073B1 (en) * 2018-09-28 2020-07-14 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Robot electronics unit (REU) motor controller board (MCB)
US11418125B2 (en) 2019-10-25 2022-08-16 The Research Foundation For The State University Of New York Three phase bidirectional AC-DC converter with bipolar voltage fed resonant stages

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0696841A1 (fr) * 1994-08-10 1996-02-14 Hewlett-Packard Company Convertisseur SEPIC avec isolation du réseau sans transformateur
US20020013516A1 (en) * 2000-05-17 2002-01-31 Bio-Mecanica, Inc. Method and apparatus for collecting patient compliance data including processing and display thereof over a computer network
WO2011016134A1 (fr) * 2009-08-07 2011-02-10 トヨタ自動車株式会社 Système d’alimentation d’un véhicule à propulsion électrique et procédé de commande associé

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4550363B2 (ja) * 2001-02-16 2010-09-22 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 自動車用電気システム
US20050094338A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-05 Timothy Minteer Recloser control apparatus compatible with various reclosers for protection of power systems
US7339353B1 (en) * 2004-03-10 2008-03-04 Quallion Llc Power system for managing power from multiple power sources
JP4624272B2 (ja) * 2006-02-03 2011-02-02 本田技研工業株式会社 燃料電池車両の制御方法および燃料電池車両
US8872474B2 (en) * 2006-02-09 2014-10-28 Karl F. Scheucher Fail safe serviceable high voltage battery pack
TWI449301B (zh) * 2006-06-01 2014-08-11 Exaflop Llc 用於資料中心之配電系統，包含其之模組處理系統、以及其操作方法、架構和電腦程式產品，以及便於資料處理之方法
US7832513B2 (en) * 2006-07-14 2010-11-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicular electrical system and control method therefor
US8080900B2 (en) * 2007-07-18 2011-12-20 Exaflop Llc Direct-coupled IT load
JP2009032506A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Panasonic Corp 非水系電解質二次電池の内部短絡検知方法および装置
FR2929053B1 (fr) * 2008-03-21 2013-08-16 Commissariat Energie Atomique Dispositif de commande d'une alimentation de decoupage dc dc non isolee, du type a n voies entrelacees
FR2929054B1 (fr) * 2008-03-21 2014-06-20 Commissariat Energie Atomique Alimentation a decoupage dc dc non isolee
US7960857B2 (en) * 2008-12-02 2011-06-14 General Electric Company System and method for vehicle based uninterruptable power supply
KR101034084B1 (ko) * 2008-12-05 2011-05-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 2차 소손 방지 장치 및 방지 방법
KR101769960B1 (ko) * 2010-08-26 2017-08-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Dc-dc 컨버터 및 반도체 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0696841A1 (fr) * 1994-08-10 1996-02-14 Hewlett-Packard Company Convertisseur SEPIC avec isolation du réseau sans transformateur
US20020013516A1 (en) * 2000-05-17 2002-01-31 Bio-Mecanica, Inc. Method and apparatus for collecting patient compliance data including processing and display thereof over a computer network
WO2011016134A1 (fr) * 2009-08-07 2011-02-10 トヨタ自動車株式会社 Système d’alimentation d’un véhicule à propulsion électrique et procédé de commande associé
EP2463138A1 (fr) * 2009-08-07 2012-06-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Système d alimentation d un véhicule à propulsion électrique et procédé de commande associé

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104333100A (zh) * 2014-10-29 2015-02-04 张家港市华为电子有限公司 充电转换一体机
CN108846233A (zh) * 2018-06-29 2018-11-20 中车成都机车车辆有限公司 一种地铁车辆牵引变流器可靠性评估方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150134165A1 (en) 2015-05-14
FR2987947B1 (fr) 2017-04-28
CN104160581A (zh) 2014-11-19
US9637011B2 (en) 2017-05-02
CA2865799A1 (fr) 2013-09-12
HK1202989A1 (en) 2015-10-09
FR2987947A1 (fr) 2013-09-13
CN104160581B (zh) 2017-08-08
EP2823549A1 (fr) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2929408C (fr) Procede de charge de vehicule electrique a vehicule electrique
JP6228586B2 (ja) 電気車両
WO2014013058A2 (fr) Convertisseur réversible
CA2929419C (fr) Dispositif de charge compact pour vehicule electrique
US8638069B2 (en) Bidirectional polyphase multimode converter including boost and buck-boost modes
EP2859641B1 (fr) Dispositif de charge à entrée adaptative et méthode de chargement
WO2013132018A1 (fr) Dispositif de charge comprenant un convertisseur dc-dc
EP2781001B1 (fr) Source de tension continue incluant des cellules electrochimiques a niveau de tension adaptatif
EP2823554B1 (fr) Dispositif de charge externe pour la batterie d'un véhicule comprenant un convertisseur ac-dc avec un étage isolé résonant
WO2014068245A2 (fr) Systeme d'alimentation electrique a double stockeurs d'energie electrique d'un vehicule automobile ou hybride
EP3515749B1 (fr) Dispositif de conversion, procédé de commande et véhicule associes
EP3389175A1 (fr) Dispositif de conversion, procédé de commande et véhicule associés
FR3083382A1 (fr) Systeme electrique et procede de charge d'une batterie, notamment pour vehicule
WO2014068244A2 (fr) Système d'alimentation électrique a double stockeurs d'énergie électrique d'un véhicule automobile ou hybride
FR3082683A1 (fr) Convertisseur bidirectionnel pour vehicule electrique ou hybride
FR3022087A1 (fr) Systeme pour vehicule hybride de recharge de la batterie de traction et d'alimentation d'une prise de courant alternatif
FR2974462A1 (fr) Dispositif de charge et procede associe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13707676

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2865799

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14382528

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013707676

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE