WO2025243240A1 - Dispositif de compression électrique - Google Patents

Dispositif de compression électrique

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WO2025243240A1
WO2025243240A1 PCT/IB2025/055315 IB2025055315W WO2025243240A1 WO 2025243240 A1 WO2025243240 A1 WO 2025243240A1 IB 2025055315 W IB2025055315 W IB 2025055315W WO 2025243240 A1 WO2025243240 A1 WO 2025243240A1
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voltage
electrical
discharge
compression device
connector
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El-Houcine KHAYOUSSEF
Silambarasan RAVI
Parthiban Venkatachalam
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Valeo Japan Co Ltd
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Valeo Japan Co Ltd
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/322—Means for rapidly discharging a capacitor of the converter for protecting electrical components or for preventing electrical shock
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters

Definitions

  • the present invention relates to the field of electric compressors, and more particularly to means of discharging certain internal electrical components of these electric compressors.
  • motor vehicles are equipped with electric compressors integrated into air conditioning systems to condition the air sent into the vehicle's passenger compartment.
  • the electric compressor compresses a refrigerant fluid that circulates in a closed loop within the air conditioning system.
  • the electric compressor typically consists of a housing into which the refrigerant enters at low pressure.
  • the refrigerant circulates within the housing where it is compressed, and then it is expelled from the housing at high pressure.
  • the housing contains, among other things, a compression unit configured to compress the refrigerant, an electric motor configured to drive the compression unit, and an inverter configured to power the electric motor by supplying it with electrical energy.
  • the electric compressor is powered by a battery, to which it is connected via a connector. Therefore, when the connector is disconnected, the power supply is interrupted. However, there is a risk of electric shock due to the high residual voltage stored within the electric compressor, which necessitates a waiting period before an operator can safely handle it.
  • the discharge method corresponds, for example, to a passive discharge, which consists of using one or more resistors whose value corresponds to the desired discharge time and the amount of energy to be discharged. These resistors are connected to a positive terminal of a high-voltage connector on the electric compressor, allowing for continuous discharge.
  • a passive discharge method that induces a continuous discharge which results in losses, because the discharge takes place even when the electric compressor is in standby mode.
  • the discharge method can alternatively be an active discharge, which detects a disconnection of the connector and activates a switch within a predefined time to initiate the discharge.
  • this active discharge is dependent on a low-voltage power supply and therefore cannot be implemented without such a supply.
  • the present invention falls within this context by proposing an electric compressor in which the discharge means is supplied with high voltage, thus allowing the use of the discharge means even in the absence of low voltage supply.
  • the main object of the present invention is an electric compression device comprising an electric motor, a high-voltage capacitor, a compression element driven by the electric motor, and an electric motor control board.
  • the control board includes at least one inverter for supplying electric current to the electric motor and an inverter control unit.
  • the electric compression device includes a high-voltage connector that supplies power to the electric motor and a low-voltage connector that supplies power to the control unit.
  • the control board includes a monitoring device configured to verify an electrical connection of the high-voltage connector. According to the invention, the monitoring device is powered by electrical energy from the high-voltage connector.
  • the electric compression device is intended for use in a motor vehicle, integrated within the vehicle's air conditioning or treatment system.
  • the electric compression device comprises a compression element designed to compress a refrigerant circulating within the device in order to increase its pressure.
  • the compression element is connected to an electric motor that drives its rotation.
  • This electric motor is itself indirectly powered from a high-voltage connector on the electric compression device, which connects it to an electrical power source. More specifically, the high-voltage connector supplies high-voltage alternating current to an inverter, which converts this alternating current into direct current to supply it to the electric motor.
  • the ultimate role of the high-voltage connector is therefore to provide electrical power to the electric motor.
  • the electrical compression device includes a low-voltage connector that allows the supply of control signals, notably to an inverter control unit.
  • the role of the high-voltage connector is therefore to send control signals, particularly for power supply or diagnostic purposes.
  • the high voltage connector operates at voltages of at least 400 V, for example a voltage of 800 V, while the low voltage connector operates at voltages below 48 V, for example a voltage of 12 V or 24 V.
  • the electric motor receives a portion of the electrical energy via one or more high-voltage capacitors whose role is to phase-shift the electrical energy. These capacitors thus participate in the transformation of alternating current into direct current.
  • the electrical compression device In order to be handled by an operator, the electrical compression device must discharge rapidly when the high-voltage connector is disconnected. It is particularly important to discharge the capacitor(s) that store electrical energy at high voltage and are susceptible to electric shock.
  • the electrical compression device includes a control device that makes the capacitor discharge contingent upon physical separation of the power source from the compression device, particularly when the high-voltage connector is disconnected.
  • the control device is powered from the high-voltage connector, so the capacitor discharge can be initiated even in the absence of low voltage, such as due to a fault, a break in electrical continuity, or disconnection of the low-voltage connector.
  • This control device is, for example, an interlock device.
  • control device is independent of any external control, as well as of any control by the control unit, for example a microcontroller.
  • the electrical compression device includes a voltage reducer configured to receive the high voltage from the high-voltage connector and to deliver electrical power to the control device.
  • the voltage reducer is inserted on the control board between the high-voltage connector and the control device.
  • the voltage reducer provides a voltage value suitable for the operation of the control device. For example, a suitable voltage value for the control device is around 6 V.
  • the high-voltage determination device measures and/or calculates high voltage; it therefore includes one or more sensors.
  • the high-voltage determination device may be integrated into the control unit or be separate from it.
  • Each step-down transformer and high-voltage detection device includes at least one electrical resistor.
  • the discharge resistor when it corresponds to the electrical resistance of the high-voltage detection device, is the component that provides passive discharge of the high-voltage capacitor.
  • an electrical resistance in the high-voltage determination device to discharge the capacitance reduces the number of components required in the electrical compression device, and therefore its overall cost. Such electrical resistance is already present in prior art electrical compression devices where the control device is powered from the low-voltage connector. Similarly, using an electrical resistance in the voltage reducer to discharge the capacitance also contributes to reducing the cost of the electrical compression device. since we use for discharge purposes an electrical resistance already present within the voltage reducer, rather than adding within the electrical compression device an electrical resistance that would be specifically dedicated to discharge.
  • the electrical compression device includes a discharge switch capable of taking an open position and a closed position in which the high-voltage capacitance is discharged.
  • the discharge switch is controlled by the control device. It allows for active discharge of the high-voltage capacitor. In the open position of the discharge switch, no current flows and discharge is impossible. Conversely, in the closed position, current flows and the high-voltage capacitor is discharged by current flowing through the discharge resistor. Using a discharge switch improves efficiency because discharge occurs only when needed; thus, there is no continuous current dissipation.
  • the discharge switch is, for example, an insulated-gate bipolar transistor, also known as an IGBT module.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising an electrical harness equipped with at least one connecting element and an electrical compression device as previously mentioned, the connecting element being connected to the high-voltage connector.
  • the wiring harness is a cable that is part of the vehicle and is connected to the high-voltage connector of the electric compressor via a connecting element.
  • the high-voltage connector and the connecting element are complementary in form.
  • the wiring harness carries high-voltage electrical energy from the power source to the compressor.
  • the motor vehicle In parallel with the connection device, the motor vehicle includes a branch device which is complementary to the low voltage connector.
  • the high-voltage capacitance When the connecting element and the high-voltage connector are engaged, the high-voltage capacitance is not discharged. Conversely, when the high-voltage connector is disconnected from the connecting element, the high-voltage capacitance is discharged. The discharge of the high-voltage capacitance occurs regardless of the state of the low voltage connector, i.e. regardless of whether it is connected to the branching device or not.
  • the invention further relates to a method of discharging an electrical compression device as previously mentioned, comprising a step of verifying the connection state of the high-voltage connector, a step of passively discharging the high-voltage capacitance and a step of actively discharging the high-voltage capacitance.
  • the discharge method according to the invention is designed to discharge the high-voltage capacitor, which stores electrical energy within the electrical compression device, for the purpose of safely handling this electrical compression device.
  • This safe handling is possible, for example, when the voltage across the high-voltage connector is below 60 V.
  • the discharge process comprises both a passive discharge stage and an active discharge stage of the high-voltage capacitor.
  • the high-voltage capacitor discharge stages are contingent upon a verification stage of the high-voltage connector's connection status, which is performed by the control device.
  • the discharge process is independent of any external control, as well as any control by the control unit in particular.
  • the passive discharge step is implemented when the high-voltage connector is disconnected.
  • the passive discharge stage is implemented when the vehicle's connection device is disconnected from the high-voltage connector.
  • the passive discharge stage is implemented prior to the active discharge stage. This allows for a reduction in the size of the components involved in this active discharge, which operate at a lower voltage since the high-voltage capacity has already been partially discharged.
  • the active discharge step is implemented upon obtaining a determined high voltage threshold.
  • the high-voltage threshold therefore corresponds to a voltage value below which the active discharge stage is implemented, this voltage value being obtained through the passive discharge of the high-voltage capacitor.
  • the attainment of the high-voltage threshold is verified by the high-voltage determination device.
  • the passive discharge step involves the electrical resistance of the high voltage determination device.
  • the active discharge stage involves the electrical resistance of the voltage reducer.
  • the discharge switch moves from its open position to its closed position.
  • the discharge steps are independent of a supply of electrical energy through the low voltage connector.
  • FIG. 1 illustrates, schematically, the general organization of an electrical compression device according to the invention
  • FIG. 2 is a simplified electrical diagram of the electrical compression device according to the invention.
  • Figure 1 schematically illustrates an electric compression device 1 according to the present invention, which is intended, for example, to be integrated into the air conditioning system of a motor vehicle, so as to treat an airflow circulating within the passenger compartment of that motor vehicle.
  • the airflow is by example treated using a refrigerant circulating within the electrical compression device 1.
  • the electric compression device 1 comprises a housing 2, here generally cylindrical in shape, which is closed by a cover 3.
  • the housing 2 of the electric compression device 1 can be made of aluminum or an aluminum alloy.
  • This housing 2 of the electric compression device 1 can, for example, be composed of several parts manufactured separately and then joined together.
  • the housing 2 can be made from a single piece, this single piece being obtained, for example, by molding.
  • the housing 2 delimits at least one cavity 4 and a housing 5 separated from each other by an internal wall 6 of the housing 2.
  • the cavity 4 houses a control module 7, while the housing 5 receives a compression element 8 and a motorization, in this case an electric motor 9.
  • the housing 2 also includes an inlet 10 and an outlet 11 configured to allow the refrigerant to enter and exit the housing 2, respectively. More specifically, this inlet 10 and outlet 11 are located in a portion of the housing 2 that defines the compartment 5, which houses the compressor 8 and the electric motor 9. The housing 2 is therefore configured so that the refrigerant circulates at least along the electric motor 8, notably to cool it. This refrigerant thus circulates in the compartment 5, where it is compressed by the compressor 9, which is driven in rotation by a drive shaft 12 of the electric motor 8.
  • the compression element 9 can, for example, be a spiral compression mechanism, one spiral of which is fixed while the other spiral oscillates.
  • the electric compression device 1 is integrated into a closed circuit of an air conditioning system as described above, the refrigerant leaves the electric compression device 1 after being compressed by the compression element 9 to reach, for example, a condenser.
  • the electric motor 8 is electrically powered and controlled via the control module 7 housed in cavity 4 of the casing 2 of the electric compression device 1.
  • This control module 7 is powered by an electrical harness 13, which is a cable electrically connected to the vehicle's power supply. in which the electrical compression device 1 is mounted, for example, an electrical network of this motor vehicle.
  • the electrical supply of the motor vehicle to which the electrical harness 13 is connected is a high-voltage electrical supply.
  • the electrical harness 13 includes, at one of its longitudinal ends, a connection member 14 opposite the cover 3 of the housing 2.
  • This connection member 14 includes a female element 15 to which the electrical power harness 13 is connected.
  • the connection member 14 is here engaged with a high-voltage connector 16 protruding from the cover 3 of the housing 2.
  • This high-voltage connector 16 includes a male element 17 which is inserted into the female element 15 at one end and is also connected to the control module 17.
  • the electrical compression device 1 includes a low-voltage connector 18, which is also connected to the control module 7. Although not shown here, this low-voltage connector 18 is also connected to the vehicle's electrical system, specifically to a low-voltage power supply.
  • Low voltage here refers to an electrical voltage below 48 V, such as 12 V
  • high voltage refers to an electrical voltage of 400 V or higher, such as 800 V.
  • control module 7 will now be described in detail in relation to Figure 2, on which it is shown outside the housing 2.
  • This control module 7 includes a control board 19 of the electric motor 9, which is an electronic board on which are fixed a plurality of electronic components which participate directly or indirectly in the compression of the refrigerant.
  • the control board 19 is here divided into two zones, with a low voltage zone 20 in which at least the low voltage connector 18 is located and a high voltage zone 21 in which at least the high voltage connector 16 is located.
  • the low voltage zone 20 and the high voltage zone 21 are separated by an electrical insulator 22, a delimitation between this low voltage zone 20 and this high voltage zone 21 being illustrated in figure 2 in the form of a dotted line.
  • the control board 19 includes a control unit 23, which is powered from the low-voltage connector 18. More specifically, from the electrical energy supplied to it by the low-voltage connector 18, this control unit 23 is capable of sending control signals, notably to an inverter 24 of the device. electric compression 1, or to a component of the vehicle external to the electric compression device 1 according to the invention.
  • the inverter 24 is located in the high-voltage zone 21 and is supplied with high voltage from the high-voltage connector 16. This high voltage, which is distributed as alternating current to the inverter 24, is converted by the inverter 24 into direct current to be supplied to the electric motor 9. It is therefore understood from the above that the electric motor 9 is supplied with high-voltage direct current from the high-voltage alternating current supplied to the electric compression device 1 by the high-voltage connector 16.
  • Electrical energy can be supplied to the electric motor 9 from a high-voltage capacitor 25 of the inverter 24, whose role is to participate in the conversion of alternating current into direct current within the electrical compression device 1.
  • the high-voltage capacitor 25 is shown here as being carried by the control board 19, but different embodiments could also be considered in which this high-voltage capacitor 25 would be disposed outside the control board 19, i.e. within another area of the control module 7.
  • this high-voltage capacitor 25 would be disposed outside the control board 19, i.e. within another area of the control module 7.
  • other embodiments of the electrical compression device 1 could include a plurality of high-voltage capacitors 25.
  • the voltage is measured and/or calculated using a high-voltage determination device 26.
  • This high-voltage determination device 26 includes at least one electrical resistor, which is a voltage measuring resistor 27.
  • the high-voltage determination device 26 is used to read the voltage within the electric compression device 1 during the operation of the compression member 8.
  • the high-voltage determination device 26 is also used to determine whether the voltage of the electric compression device is sufficiently low for it to be safely operated by a motor vehicle operator.
  • the voltage value must be checked, in particular, when the high-voltage connector 16 is disconnected, that is, when the connection point 14 of the vehicle's electrical harness 13 is detached from the high-voltage connector 16. It is then particularly important to check the voltage across the high-voltage capacitor 25.
  • the voltage measured across the The high-voltage capacitor 25 is a high-voltage DC capacitor. In the context of disconnecting the high-voltage connector 16, when the measured voltage exceeds a threshold value, the high-voltage capacitor 25 must be discharged.
  • the control board 19 includes a control device 28 configured to verify the electrical connection of the high-voltage connector 16; in other words, it is configured to verify whether the connecting element 14 is physically plugged into the high-voltage connector 16.
  • the connecting element 14 is, for example, connected to the control device 28 via at least two pins.
  • the control device 28 sends a connection signal, for example, to the control unit 23.
  • the control device 28 sends a disconnect signal, which leads to the implementation of the high-voltage capacitor discharge process 25.
  • the control device 28 is located in the high-voltage zone 21.
  • the control device 28 is also intended to be powered by the electrical energy supplied from the high-voltage connector 16.
  • the high-voltage connector operates at voltage values above 400 V; however, the control device 28 operates at lower voltage values.
  • the control module 7 includes a step-down converter 29.
  • This step-down converter 29 is electrically located between the high-voltage connector 16 and the control device 28;
  • “electrically arranged” means that it is powered by the high voltage from the high voltage connector 16, from which it in turn powers the control device 28.
  • the voltage reducer 29 allows the voltage supplied by the high voltage connector 16 to be reduced to a value compatible with the operation of the control device 28, for example a voltage of around 6 V.
  • the control device 28 is independent of any external control, as well as of any control by the control unit 28.
  • the control unit 28 can be, for example, a microcontroller.
  • the voltage reducer 29 includes at least one electrical resistor, or voltage reducer resistor 30, which can participate in the discharge of the high-voltage capacitor 25.
  • the voltage measuring resistor 27 can be used to discharge the high-voltage capacitor 25.
  • the high-voltage capacitor 25 is discharged using a discharge switch 31, for example, an IGBT module (insulated-gate bipolar transistor).
  • This discharge switch 31 is controlled by the control device 28.
  • the discharge switch 31 is capable of assuming either an open position, as illustrated in Figure 2, or a closed position, the transition from one position to the other being governed by the control device 28. Discharge of the high-voltage capacitor 25 is permitted in the closed position of the discharge switch 31.
  • a discharge of the high-voltage capacitor 25 will now be described with respect to a method of discharging the electrical compression device 1 according to the invention.
  • the discharge procedure ensures that the electrical compression device 1 can be handled safely, particularly once it has been disconnected from the vehicle's electrical harness 13.
  • the discharge procedure therefore includes a first step of verifying the connection status of the high-voltage connector 16, during which the control device 28 checks whether the connecting element 14 is physically plugged into the high-voltage connector 16 or is disconnected from it. If the control device 28 detects that the connecting element 14 is connected to the high-voltage connector 16, the discharge of the high-voltage capacitor 25 is not initiated.
  • control device 28 detects a separation of the connecting member 14 from the high-voltage connector 16, the control device 28 sends the disconnection information to the control unit 23 and the discharge process continues with at least one passive discharge stage.
  • This passive discharge stage is characterized by the discharge of the high-voltage capacitor 25 using the voltage measuring resistor 27. During the passive discharge stage, the voltage measured across the high-voltage capacitor 25 decreases. Current flows in an electrical loop that includes the voltage measuring resistor 27; the current is converted into heat, and the voltage drops. This voltage value is, as a reminder, measured by the device for determining the high voltage 26. When the high voltage determination device 26 determines that the measured voltage value is less than a predetermined threshold value, an active discharge step of the discharge process is implemented.
  • the active discharge step requires on the one hand the verification of the separation between the connecting element 14 and the high voltage connector 16, and on the other hand the discharge through the voltage measuring resistor 27 until the voltage value measured across the terminals of the high voltage capacitance 25 is less than the predetermined threshold value.
  • the active discharge stage corresponds to an instruction from the control device 28 that commands the discharge switch 31 to move from its open position to its closed position. In the closed position of the discharge switch 31, electrical energy flows through it and reaches the resistance of the step-down resistor 30, for example. The discharge of the high-voltage capacitor 25 via the resistance of the step-down resistor 30 is then carried out, dissipating the heat generated at the resistance of the step-down resistor 30.
  • this active discharge operation can also use a resistance other than the resistance of the step-down resistor 30, in particular a resistor dedicated to the discharge function.
  • This active discharge step is implemented until a voltage value deemed safe is obtained, measured by the high voltage determination device 26, for example a voltage value below 60 V.
  • the present invention thus proposes an electrical compression device in which the discharge of a high voltage capacitance is possible even in the absence of low voltage supply, such a discharge combining both a passive discharge and an active discharge.

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Abstract

Dispositif de compression électrique La présente invention concerne un dispositif de compression électrique (1) comprenant un moteur électrique (9), une capacité haute tension (25), un organe de compression (8) entraîné par le moteur électrique (9), une carte de contrôle (19) comprenant un onduleur (24) destiné à délivrer un courant électrique au moteur électrique (9) et une unité de commande (23) de l'onduleur (24), le dispositif de compression électrique (1) comprenant un connecteur haute tension (16) qui fournit l'énergie d'alimentation du moteur électrique (9) et un connecteur basse tension (18), la carte de contrôle (19) comprenant un dispositif de contrôle (28) configuré pour vérifier une connexion électrique du connecteur haute tension (16), caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (28) est alimenté en une énergie électrique provenant du connecteur haute tension (16).

Description

Dispositif de compression électrique
La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement les moyens de décharge de certains composants électriques internes de ces compresseurs électriques.
De façon usuelle, les véhicules automobiles sont équipés de compresseurs électriques qui sont intégrés au sein d’installations de conditionnement d’air en vue de climatiser un air envoyé dans un habitacle du véhicule automobile. A cet effet, le compresseur électrique comprime un fluide réfrigérant qui circule dans un circuit fermé au sein de l’installation de conditionnement d’air.
Le compresseur électrique comprend généralement un boîtier dans lequel le fluide réfrigérant entre à basse pression. Le fluide réfrigérant circule au sein du boîtier où il est comprimé, puis il est évacué dudit boîtier à haute pression. Pour ce faire, le boîtier renferme notamment une unité de compression configurée pour comprimer le fluide réfrigérant, un moteur électrique configuré pour entraîner l’unité de compression, et un onduleur configuré pour alimenter le moteur électrique en lui fournissant de l’énergie électrique.
Le compresseur électrique est alimenté en énergie électrique par une batterie, à laquelle il est relié par l’intermédiaire d’un connecteur. Ainsi, lorsque le connecteur est débranché, l’alimentation électrique est empêchée. Toutefois, il existe un risque de choc électrique dû au fait qu’une haute tension résiduelle est stockée dans le compresseur électrique, ce qui induit de respecter un certain temps avant qu’un opérateur du compresseur électrique ne puisse le manipuler de façon sécuritaire.
Pour résoudre ce problème, il est connu de l’art antérieur d’utiliser un moyen de décharge de la tension résiduelle stockée dans le compresseur électrique. Le moyen de décharge permet de réduire le temps d’attente à respecter avant une utilisation sécurisée du compresseur électrique, ce temps d’attente diminuant par exemple d’une minute à quelques secondes.
Le moyen de décharge correspond par exemple à une décharge passive, qui consiste à utiliser une ou plusieurs résistances dont une valeur correspond à la durée souhaitée de décharge et à la quantité d’énergie à décharger, ces résistances étant connectées à une borne positive d’un connecteur haute tension du compresseur électrique et permettant une décharge en permanence. Cependant, le recours à un moyen de décharge passif qui induit une décharge continue entraîne des pertes, car la décharge s’effectue même lorsque le compresseur électrique est en veille.
Le moyen de décharge peut alternativement correspondre à une décharge active, qui détecte un débranchement du connecteur et actionne un interrupteur dans un temps prédéfini pour mettre en œuvre la décharge. Cette décharge active est toutefois dépendante d’une alimentation en basse tension et ne peut donc pas être mise en œuvre en l’absence d’une telle alimentation basse tension.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un compresseur électrique au sein duquel le moyen de décharge est alimenté en haute tension, permettant ainsi l’utilisation du moyen de décharge même en l’absence d’alimentation basse tension.
La présente invention a ainsi pour principal objet un dispositif de compression électrique comprenant un moteur électrique, une capacité haute tension, un organe de compression entraîné par le moteur électrique, et une carte de contrôle du moteur électrique, la carte de contrôle comprenant au moins un onduleur destiné à délivrer un courant électrique au moteur électrique et une unité de commande de l’onduleur, le dispositif de compression électrique comprenant un connecteur haute tension qui fournit l’énergie d’alimentation du moteur électrique et un connecteur basse tension qui fournit l’énergie électrique à l’unité de commande, la carte de contrôle comprenant un dispositif de contrôle configuré pour vérifier une connexion électrique du connecteur haute tension. Selon l’invention, le dispositif de contrôle est alimenté en une énergie électrique provenant du connecteur haute tension.
Le dispositif de compression électrique selon l’invention est destiné à équiper un véhicule automobile, en étant intégré au sein d’une installation de traitement ou de conditionnement d’air dudit véhicule. Le dispositif de compression électrique comprend à cet effet un organe de compression destiné à comprimer un fluide réfrigérant circulant au sein du dispositif de compression électrique afin d’augmenter sa pression. L’organe de compression est relié à un moteur électrique qui l’entraîne en rotation, ce moteur électrique étant lui-même alimenté indirectement à partir d’un connecteur haute tension du dispositif de compression électrique qui le relie à une source d’énergie électrique. Plus précisément, le connecteur haute tension fournit une énergie électrique dite haute tension en courant alternatif à un onduleur, qui convertit ce courant alternatif en courant continu pour le fournir au moteur électrique. Le rôle du connecteur haute tension est donc in fine d’alimenter électriquement le moteur électrique. En parallèle du connecteur haute tension, le dispositif de compression électrique comprend un connecteur basse tension qui permet la fourniture de signaux de commande, notamment à une unité de commande de l’onduleur. Le rôle du connecteur haute tension est donc l’envoi de signaux de commande, notamment à des fins d’alimentation ou de diagnostic.
Le connecteur haute tension fonctionne à des tensions au moins égales à 400 V, par exemple une tension de 800 V, tandis que le connecteur basse tension fonctionne à des tensions inférieures à 48 V, par exemple une tension de 12 V ou de 24 V.
Au sein de l’onduleur, le moteur électrique reçoit une partie de l’énergie électrique par le biais d’une ou plusieurs capacités haute tension dont le rôle est de déphaser l’énergie électrique. Ces capacités ou condensateurs participent donc à la transformation du courant alternatif en courant continu.
Afin de pouvoir être manipulé par un opérateur, le dispositif de compression électrique doit être déchargé rapidement lorsque le connecteur haute tension est débranché. Il est notamment important décharger la ou les capacités qui stockent de l’énergie électrique sous haute tension et qui sont susceptibles d’entraîner un choc électrique. Le dispositif de compression électrique comprend pour ce faire un dispositif de contrôle, qui assujettit la décharge de la capacité à une séparation physique de la source d’alimentation par rapport au dispositif de compression, notamment lors du débranchement du connecteur haute tension. Le dispositif de contrôle est alimenté à partir du connecteur haute tension, de sorte que la décharge de la capacité peut être mise en œuvre même en l’absence de basse tension, notamment en raison d’une panne, d’une coupure de continuité électrique ou d’un débranchement du connecteur basse tension. Ce dispositif de contrôle est par exemple un dispositif de verrouillage ou interlock en anglais.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de contrôle est indépendant de tout contrôle externe, ainsi que de tout contrôle par l’unité de commande, par exemple un microcontrôleur.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de compression électrique comprend un abaisseur de tension configuré pour recevoir la haute tension provenant du connecteur haute tension et pour délivrer l’énergie électrique au dispositif de contrôle. L’abaisseur de tension est interposé, sur la carte de contrôle, entre le connecteur haute tension et le dispositif de contrôle. L’abaisseur de tension permet de fournir une tension de valeur adaptée au fonctionnement du dispositif de contrôle. Une telle valeur de tension adaptée au fonctionnement du dispositif de contrôle est par exemple de l’ordre de 6 V.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de compression électrique comprend un dispositif de détermination de la haute tension qui comporte au moins une résistance électrique, l’abaisseur de tension comprenant au moins une résistance électrique, la résistance électrique du dispositif de détermination et/ ou la résistance électrique de l’abaisseur de tension formant une résistance de décharge de la capacité haute tension.
Le dispositif de détermination de la haute tension a un rôle de mesure et/ ou de calcul de la haute tension ; il comprend à ce titre un ou plusieurs capteurs. Le dispositif de détermination de la haute tension peut être intégré à l’unité de commande ou bien être distinct de celle-ci.
Chacun de l’abaisseur de tension et du dispositif de détermination de la haute tension comprend au moins une résistance électrique. Soit la résistance électrique de l’abaisseur de tension constitue une résistance de décharge de la capacité haute tension, soit la résistance électrique du dispositif de détermination de la haute tension constitue une résistance de décharge de la capacité haute tension, soit à la fois la résistance électrique de l’abaisseur de tension et la résistance électrique du dispositif de détermination de la haute tension constituent des résistances de décharge de la capacité de tension. La résistance de décharge, quand elle correspond à la résistance électrique du dispositif de détermination de la haute tension, est le composant qui assure une décharge passive de la capacité haute tension.
Le recours à une résistance électrique du dispositif de détermination de la haute tension pour décharger la capacité permet de limiter le nombre de composants à intégrer au dispositif de compression électrique et donc le coût de revient du dispositif de compression électrique, une telle résistance électrique étant préexistante notamment dans les dispositifs de compression électrique de l’art antérieur dans lesquels le dispositif de contrôle est alimenté à partir du connecteur basse tension. De façon similaire, le recours à une résistance électrique de l’abaisseur de tension pour décharger la capacité participe également à la limitation du coût du dispositif de compression électrique, puisqu’on utilise à des fins de décharge une résistance électrique déjà présente au sein de l’abaisseur de tension, plutôt que d’ajouter au sein du dispositif de compression électrique une résistance électrique qui serait spécifiquement dédiée à la décharge.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de compression électrique comprend un interrupteur de décharge apte à prendre une position ouverte et une position fermée dans laquelle la capacité haute tension est déchargée.
L’interrupteur de décharge est contrôlé par le dispositif de contrôle. Il permet une décharge active de la capacité haute tension. Dans la position ouverte de l’interrupteur de décharge, le courant ne passe pas et la décharge est impossible. A l’inverse, dans la position fermée le courant passe et la capacité haute tension est déchargée par circulation de courant au travers de la résistance de décharge. Le recours à un interrupteur de décharge permet d’améliorer les rendements car la décharge intervient seulement quand elle est nécessaire ; il n’y a ainsi pas de dissipation continue du courant. L’interrupteur de décharge est par exemple un transistor bipolaire à grille isolée, aussi connu sous l’appellation de module IGBT.
L’invention est également relative à un véhicule automobile comprenant un faisceau électrique équipé d’au moins un organe de raccordement et un dispositif de compression électrique tel qu’évoqué précédemment, l’organe de raccordement étant raccordé au connecteur haute tension.
Le faisceau électrique correspond à un câble qui fait partie du véhicule automobile, qui est raccordé au connecteur haute tension du dispositif de compression électrique par l’intermédiaire de l’organe de raccordement. On comprend ainsi que le connecteur haute tension et l’organe de raccordement sont des prises de formes complémentaires. Le faisceau électrique transporte l’énergie électrique haute tension de la source d’alimentation électrique au dispositif de compression.
En parallèle de l’organe de raccordement, le véhicule automobile comprend un organe de branchement qui est complémentaire du connecteur basse tension.
Lorsque l’organe de raccordement et le connecteur haute tension sont en prise l’un dans l’autre, la capacité haute tension n’est pas déchargée. A l’inverse, lorsque le connecteur haute tension est débranché de l’organe de raccordement, la décharge de la capacité haute tension est mise en œuvre. La décharge de la capacité haute tension intervient indépendamment de l’état du connecteur basse tension, c'est-à-dire indépendamment de s’il est raccordé ou non à l’organe de branchement.
L’invention concerne en outre un procédé de décharge d’un dispositif de compression électrique tel qu’évoqué précédemment, comprenant une étape de vérification d’un état de connexion du connecteur haute tension, une étape de décharge passive de la capacité haute tension et une étape de décharge active de la capacité haute tension.
Le procédé de décharge selon l’invention a pour objet la décharge de la capacité haute tension, qui stocke de l’énergie électrique au sein du dispositif de compression électrique, en vue d’une manipulation sécuritaire de ce dispositif de compression électrique. Cette manipulation sécuritaire est par exemple possible lorsque la tension au borne du connecteur haute tension est en-deçà de 60 V.
Le procédé de décharge comprend à la fois une étape de décharge passive et une étape de décharge active de la capacité haute tension. Les étapes de décharge de la capacité haute tension sont subordonnées à une étape de vérification d’un état de connexion du connecteur haute tension, qui est effectuée par le dispositif de contrôle.
Outre les étapes de décharge précitées, le procédé de décharge est indépendant de tout contrôle externe, ainsi que de tout contrôle par l’unité de commande notamment.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’étape de décharge passive est mise en œuvre quand le connecteur haute tension est déconnecté.
Autrement dit, l’étape de décharge passive est mise en œuvre quand l’organe de raccordement du véhicule automobile est détaché du connecteur haute tension. L’étape de décharge passive est mise en œuvre préalablement à l’étape de décharge active. De la sorte, il est possible de réduire la taille des composants participant à cette décharge active, qui opèrent à une valeur de tension moins élevée puisque la capacité haute tension a déjà été partiellement déchargée.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’étape de décharge active est mise en œuvre à l’obtention d’un seuil de haute tension déterminé.
Le seuil de haute tension correspond donc à une valeur de tension en-dessous de laquelle l’étape de décharge active est mise en œuvre, ladite valeur de tension étant obtenue grâce à la décharge passive de la capacité haute tension. L’obtention du seuil de haute tension est vérifiée par le dispositif de détermination de la haute tension. Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’étape de décharge passive fait intervenir la résistance électrique du dispositif de détermination de la haute tension.
En outre, l’étape de décharge active fait intervenir la résistance électrique de l’abaisseur de tension.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, pour mettre en œuvre l’étape de décharge active, l’interrupteur de décharge passe de sa position ouverte à sa position fermée.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les étapes de décharge sont indépendantes d’une fourniture d’énergie électrique par le connecteur basse tension.
En d’autres termes, la décharge de la capacité haute tension est permise même en l’absence de basse tension au sein du dispositif de compression électrique.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :
[Fig. 1] illustre, schématiquement, l’organisation générale d’un dispositif de compression électrique selon l’invention ;
[Fig. 2] est un schéma électrique simplifié du dispositif de compression électrique selon l’invention.
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La figure 1 illustre ainsi, schématiquement, un dispositif de compression électrique 1 selon la présente invention qui est par exemple destiné à être intégré au sein d’une installation de conditionnement d’air d’un véhicule automobile, de sorte à traiter un flux d’air circulant au sein d’un habitacle de ce véhicule automobile. Le flux d’air est par exemple traité à l’aide d’un fluide réfrigérant circulant au sein du dispositif de compression électrique 1.
Le dispositif de compression électrique 1 comprend un boîtier 2, ici de forme générale cylindrique, qui est fermé par un couvercle 3. Le boîtier 2 du dispositif de compression électrique 1 peut être réalisé en aluminium ou en un alliage d’aluminium. Ce boîtier 2 du dispositif de compression électrique 1 peut par exemple être composé de plusieurs pièces fabriquées séparément puis solidarisées entre elles. Alternativement, le boîtier 2 peut être réalisé par une unique pièce, cette unique pièce étant par exemple obtenue par moulage.
Le boîtier 2 délimite au moins une cavité 4 et un logement 5 séparés l’un de l’autre par une paroi interne 6 du boîtier 2. Tel que représenté sur la figure 1, la cavité 4 loge un module de commande 7, tandis que le logement 5 reçoit un organe de compression 8 et une motorisation, en l’espèce un moteur électrique 9.
Tel qu’illustré, le boîtier 2 comprend également une bouche d’entrée 10 et une bouche de sortie 11 configurées pour permettre respectivement l’entrée et la sortie du fluide réfrigérant dans et hors du boîtier 2. Plus particulièrement, cette bouche d’entrée 10 et cette bouche de sortie 11 sont ménagées dans une portion du boîtier 2 délimitant le logement 5 dans lequel sont reçus l’organe de compression 8 et le moteur électrique 9. Le boîtier 2 est donc configuré pour que le fluide réfrigérant circule au moins le long du moteur électrique 8, notamment pour le refroidir. Ce fluide réfrigérant circule ainsi dans le logement 5 où il est comprimé par l’organe de compression 9 qui est entraîné en rotation par un arbre d’entraînement 12 du moteur électrique 8.
L’organe de compression 9 peut par exemple être un mécanisme de compression à spirales, dont une spirale est fixe tandis que l’autre spirale oscille. Lorsque le dispositif de compression électrique 1 est intégré à un circuit fermé d’une installation de conditionnement d’air telle qu’évoquée ci-avant, le fluide réfrigérant quitte le dispositif de compression électrique 1 après avoir été comprimé par l’organe de compression 9 pour rejoindre, par exemple, un condenseur.
Le moteur électrique 8 est alimenté électriquement et piloté par l’intermédiaire du module de commande 7 logé dans la cavité 4 du boîtier 2 du dispositif de compression électrique 1. Ce module de commande 7 est alimenté par un faisceau électrique 13 qui est un câble relié électriquement à une alimentation électrique du véhicule automobile dans lequel est monté le dispositif de compression électrique 1, par exemple un réseau électrique de ce véhicule automobile. L’alimentation électrique du véhicule automobile à laquelle est relié le faisceau électrique 13 est une alimentation électrique haute tension.
Selon l’exemple illustré sur la figure 1, le faisceau électrique 13 comprend, à l’une de ses extrémités longitudinales, un organe de raccordement 14 en regard du couvercle 3 du boîtier 2. Cet organe de raccordement 14 comprend un élément femelle 15 auquel est relié le faisceau d’alimentation électrique 13. L’organe de raccordement 14 est ici en prise sur un connecteur haute tension 16 faisant saillie du couvercle 3 du boîtier 2. Ce connecteur haute tension 16 comprend un élément mâle 17 qui est enfiché dans l’élément femelle 15 à une extrémité et est par ailleurs relié au module de commande 17.
Outre le connecteur haute tension 16, le dispositif de compression électrique 1 comprend un connecteur basse tension 18 lui aussi connecté au module de commande 7. Bien que non représenté ici, ce connecteur basse tension 18 est également relié au réseau électrique du véhicule automobile, notamment à une alimentation électrique basse tension. On entend ici par « basse tension » une tension électrique inférieure à 48 V, notamment une tension de 12 V, et par « haute tension » une tension électrique supérieure ou égale à 400 V, notamment une tension de 800 V.
Le module de commande 7 va désormais être détaillé en relation avec la figure 2, sur laquelle il est représenté hors du boîtier 2. Ce module de commande 7 comprend une carte de contrôle 19 du moteur électrique 9, qui est une carte électronique sur laquelle sont fixés une pluralité de composants électroniques qui participent directement ou indirectement à la compression du fluide réfrigérant.
La carte de contrôle 19 est ici divisée en deux zones, avec une zone basse tension 20 au niveau de laquelle est disposé au moins le connecteur basse tension 18 et une zone haute tension 21 au niveau de laquelle est disposé au moins le connecteur haute tension 16. La zone basse tension 20 et la zone haute tension 21 sont séparées par un isolant électrique 22, une délimitation entre cette zone basse tension 20 et cette zone haute tension 21 étant illustrée à la figure 2 sous la forme d’une ligne pointillée.
La carte de contrôle 19 comprend une unité de commande 23, qui est alimentée à partir du connecteur basse tension 18. Plus précisément, à partir de l’énergie électrique que lui fournit le connecteur basse tension 18, cette unité de commande 23 est capable d’envoyer des signaux de commande notamment à un onduleur 24 du dispositif de compression électrique 1, ou à un organe du véhicule extérieur au dispositif de compression électrique 1 selon l’invention.
L’onduleur 24 est disposé dans la zone haute tension 21 et il est alimenté en haute tension à partir du connecteur haute tension 16. Cette haute tension, qui est distribuée en courant alternatif à l’onduleur 24, est convertie par l’onduleur 24 en courant continu pour être fournie au moteur électrique 9. On comprend donc de ce qui précède que le moteur électrique 9 est alimenté en courant continu haute tension issu du courant alternatif haute tension fourni au dispositif de compression électrique 1 par le connecteur haute tension 16.
De l’énergie électrique peut être fournie au moteur électrique 9 à partir d’une capacité haute tension 25 de l’onduleur 24, dont le rôle est de participer à la conversion du courant alternatif en courant continu au sein du dispositif de compression électrique 1. La capacité haute tension 25 est ici représentée comme étant portée par la carte de contrôle 19, mais on pourrait également envisager différents modes de réalisation dans lesquels cette capacité haute tension 25 serait disposée hors de la carte de contrôle 19, c'est-à-dire au sein d’une autre zone du module de commande 7. De la même façon, bien qu’une seule capacité haute tension 25 soit représentée ici, d’autres modes de réalisation du dispositif de compression électrique 1 pourraient comprendre une pluralité de capacités haute tension 25 ou condensateurs.
Au sein du dispositif de compression électrique 1, la tension est mesurée et/ou calculée à l’aide d’un dispositif de détermination de la haute tension 26. Ce dispositif de détermination de la haute tension 26 comprend au moins une résistance électrique qui est une résistance de mesure de tension 27. De façon générale, le dispositif de détermination de la haute tension 26 est utilisé afin de lire la tension au sein du dispositif de compression électrique 1 pendant le fonctionnement de l’organe de compression 8. Le dispositif de détermination de la haute tension 26 est par ailleurs utilisé afin de déterminer si la tension du dispositif de compression électrique est suffisamment basse pour que celui-ci puisse être manipulé de façon sécurisée par un opérateur du véhicule automobile. La valeur de la tension doit notamment être vérifiée lorsque le connecteur haute tension 16 est déconnecté, c'est-à-dire lorsque l’organe de raccordement 14 du faisceau électrique 13 du véhicule automobile est désolidarisé du connecteur haute tension 16. Il est alors particulièrement important de vérifier la valeur de la tension aux bornes de la capacité haute tension 25. La tension qui est mesurée aux bornes de la capacité haute tension 25 est une tension en courant continu haute tension. Dans ce contexte de déconnexion du connecteur haute tension 16, lorsque la tension mesurée dépasse une valeur seuil, la capacité haute tension 25 doit être déchargée.
A cet effet, la carte de commande 19 comprend un dispositif de contrôle 28 qui est configuré pour vérifier une connexion électrique du connecteur haute tension 16, autrement dit qui est configuré pour vérifier si l’organe de raccordement 14 est physiquement enfiché sur le connecteur haute tension 16. Au sein du connecteur haute tension 16, l’organe de raccordement 14 est par exemple relié au dispositif de contrôle 28 par l’intermédiaire d’au moins deux broches. Lorsque les broches connectent l’organe de raccordement 14 au dispositif de contrôle 28, le dispositif de contrôle 28 envoie une information de connexion, par exemple à l’unité de commande 23. Inversement, lorsque les broches sont déconnectées, c'est-à-dire, lorsque, l’organe de raccordement 14 est désolidarisé du dispositif de contrôle 28 disposé au sein du connecteur haute tension 16, le dispositif de contrôle 28 envoie une information de déconnexion qui conduit à la mise en œuvre du procédé de décharge de la capacité haute tension 25.
Tel que cela est représenté à la figure 1, le dispositif de contrôle 28 est disposé dans la zone haute tension 21. Le dispositif de contrôle 28 est en outre destiné à être alimenté à partir de l’énergie électrique qui provient du connecteur haute tension 16. Comme cela a été évoqué précédemment, le connecteur haute tension est opéré à des valeurs de tension supérieures à 400 V ; or le dispositif de contrôle 28 fonctionne à des valeurs de tension moindres. Afin de s’adapter à la tension de fonctionnement du dispositif de contrôle 28, le module de commande 7 comprend un abaisseur de tension 29. Cet abaisseur de tension 29 est disposé électriquement entre le connecteur haute tension 16 et le dispositif de contrôle 28 ; on entend ici par « disposé électriquement » qu’il est alimenté par la haute tension provenant du connecteur haute tension 16, à partir de laquelle il alimente à son tour le dispositif de contrôle 28. L’ abaisseur de tension 29 permet de diminuer la tension fournie par le connecteur haute tension 16 jusqu’à une valeur compatible avec le fonctionnement du dispositif de contrôle 28, par exemple une tension de l’ordre de 6 V.
Le dispositif de contrôle 28 est indépendant de tout contrôle externe, ainsi que de tout contrôle par l’unité de commande 28. L’unité de commande 28 peut être par exemple un microcontrôleur. L’abaisseur de tension 29 comprend au moins une résistance électrique, ou résistance de l’abaisseur de tension 30, qui peut participer à la décharge de la capacité haute tension 25. De la même façon, la résistance de mesure de tension 27 peut être utilisée pour décharger la capacité haute tension 25.
Outre les résistances de mesure de tension et de l’abaisseur de tension 27, 30, la capacité haute tension 25 est déchargée à l’aide d’un interrupteur de décharge 31, par exemple un module IGBT pour insulated-gate bipolar transistor ou transistor bipolaire à grille isolée. Cet interrupteur de décharge 31 est contrôlé par le dispositif de contrôle 28. Ainsi, l’interrupteur de décharge 31 est apte à prendre soit une position ouverte, telle qu’illustrée à la figure 2, soit une position fermée, le passage d’une position à l’autre étant régi par le dispositif de contrôle 28. La décharge de la capacité haute tension 25 est permise dans la position fermée de l’interrupteur de décharge 31. Une telle décharge de la capacité haute tension 25 va maintenant être décrite relativement à un procédé de décharge du dispositif de compression électrique 1 selon l’invention.
Comme cela a été évoqué précédemment, le procédé de décharge permet de s’assurer que le dispositif de compression électrique 1 peut être manipulé en toute sécurité, particulièrement une fois qu’il a été débranché du faisceau électrique 13 du véhicule automobile. Le procédé de décharge comprend donc une première étape de vérification d’un état de connexion du connecteur haute tension 16, au cours duquel le dispositif de contrôle 28 vérifie si l’organe de raccordement 14 est physiquement enfiché sur le connecteur haute tension 16 ou s’il est distant de celui-ci. Si le dispositif de contrôle 28 détecte une connexion de l’organe de raccordement 14 au connecteur haute tension 16, la décharge de la capacité haute tension 25 n’est pas mise en œuvre.
Inversement, si le dispositif de contrôle 28 détecte une séparation de l’organe de raccordement 14 au connecteur haute tension 16, le dispositif de contrôle 28 envoie l’information de déconnexion à l’unité de commande 23 et le procédé de décharge se poursuit par au moins une étape de décharge passive.
Cette étape de décharge passive se caractérise par la décharge de la capacité haute tension 25 à l’aide de la résistance de mesure de tension 27. Au cours de l’étape de décharge passive, la valeur de tension mesurée aux bornes de la capacité haute tension 25 diminue. Le courant circule dans une boucle électrique qui comprend la résistance de mesure de tension 27, l’intensité est transformée en calories et la tension baisse. Une telle valeur de tension est, pour rappel, mesurée par le dispositif de détermination de la haute tension 26. Lorsque le dispositif de détermination de la haute tension 26 détermine que la valeur de tension mesurée est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, une étape de décharge active du procédé de décharge est mise en œuvre.
On comprend donc que pour être implémentée, l’étape de décharge active nécessite d’une part la vérification de la séparation entre l’organe de raccordement 14 et le connecteur haute tension 16, et d’autre part la décharge par la résistance de mesure de tension 27 jusqu’à ce que la valeur de tension mesurée aux bornes de la capacité haute tension 25 soit inférieure à la valeur seuil prédéterminée.
L’étape de décharge active correspond à une instruction du dispositif de contrôle 28 qui commande le passage de l’interrupteur de décharge 31 de sa position ouverte à sa position fermée. Dans la position fermée de l’interrupteur de décharge 31, l’énergie électrique le traverse et atteint la résistance de l’abaisseur de tension 30, par exemple. La décharge de la capacité haute tension 25 par l’intermédiaire de la résistance de l’abaisseur de tension 30 est alors opérée, en dissipant les calories générées au niveau de la résistance de l’abaisseur de tension 30. Bien entendu, cette opération de décharge active peut aussi employer une autre résistance que la résistance de l’abaisseur de tension 30, notamment une résistance dédiée à la fonction de décharge.
Cette étape de décharge active est mise en œuvre jusqu’à l’obtention d’une valeur de tension jugée comme sécuritaire, mesurée par le dispositif de détermination de la haute tension 26, par exemple une valeur de tension inférieure à 60 V.
La présente invention propose ainsi un dispositif de compression électrique au sein duquel la décharge d’une capacité haute tension est possible même en l’absence d’alimentation basse tension, une telle décharge combinant à la fois une décharge passive et une décharge active.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de compression électrique (1) comprenant un moteur électrique (9), une capacité haute tension (25), un organe de compression (8) entraîné par le moteur électrique (9), et une carte de contrôle (19) du moteur électrique (9), la carte de contrôle (19) comprenant au moins un onduleur (24) destiné à délivrer un courant électrique au moteur électrique (9) et une unité de commande (23) de l’onduleur (24), le dispositif de compression électrique (1) comprenant un connecteur haute tension (16) qui fournit l’énergie d’alimentation du moteur électrique (9) et un connecteur basse tension (18) qui fournit l’énergie électrique à l’unité de commande (23), la carte de contrôle (19) comprenant un dispositif de contrôle (28) configuré pour vérifier une connexion électrique du connecteur haute tension (16), caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (28) est alimenté en une énergie électrique provenant du connecteur haute tension (16).
2. Dispositif de compression électrique (1) selon la revendication précédente, le dispositif de contrôle (28) étant indépendant de tout contrôle externe, ainsi que de tout contrôle par l’unité de commande (23) .
3. Dispositif de compression électrique (1) selon la revendication précédente, comprenant un abaisseur de tension (29) configuré pour recevoir la haute tension provenant du connecteur haute tension (16) et pour délivrer l’énergie électrique au dispositif de contrôle (28).
4. Dispositif de compression électrique (1) selon la revendication précédente, comprenant un dispositif de détermination de la haute tension (26) qui comporte au moins une résistance électrique (27), l’ abaisseur de tension (29) comprenant au moins une résistance électrique (30), la résistance électrique (27) du dispositif de détermination et/ ou la résistance électrique (30) de l’ abaisseur de tension (29) formant une résistance de décharge de la capacité haute tension (25).
5. Dispositif de compression électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un interrupteur de décharge (31) apte à prendre une position ouverte et une position fermée dans laquelle la capacité haute tension (25) est déchargée.
6. Véhicule automobile comprenant un faisceau électrique équipé d’au moins un organe de raccordement (14) et un dispositif de compression électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, l’organe de raccordement (14) étant raccordé au connecteur haute tension (16).
7. Procédé de décharge d’un dispositif de compression électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant une étape de vérification d’un état de connexion du connecteur haute tension (16), une étape de décharge passive de la capacité haute tension (25) et une étape de décharge active de la capacité haute tension
(25).
8. Procédé de décharge selon la revendication précédente, au cours duquel l’étape de décharge passive est mise en œuvre quand le connecteur haute tension (16) est déconnecté.
9. Procédé de décharge selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans lequel l’étape de décharge active est mise en œuvre à l’obtention d’un seuil de haute tension déterminé.
10. Procédé de décharge selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 en combinaison avec la revendication 4, dans lequel l’étape de décharge passive fait intervenir la résistance électrique (27) du dispositif de détermination de la haute tension
(26).
11. Procédé de décharge selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 en combinaison avec la revendication 5, dans lequel pour mettre en œuvre l’étape de décharge active l’interrupteur de décharge (31) passe de sa position ouverte à sa position fermée.
12. Procédé de décharge selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel les étapes de décharge sont indépendantes d’une fourniture d’énergie électrique par le connecteur basse tension (18).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6539739B2 (en) * 2001-04-16 2003-04-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Automobile air conditioner
JP2016082545A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社 電気回路、電動圧縮機および電気回路の制御方法
KR20190047753A (ko) * 2017-10-27 2019-05-09 학교법인 두원학원 전동 압축기 제어 장치 및 그것을 이용한 고전압 커넥터 이탈 시 전동 압축기 제어 방법
JP2019213271A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 放電制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6539739B2 (en) * 2001-04-16 2003-04-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Automobile air conditioner
JP2016082545A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社 電気回路、電動圧縮機および電気回路の制御方法
KR20190047753A (ko) * 2017-10-27 2019-05-09 학교법인 두원학원 전동 압축기 제어 장치 및 그것을 이용한 고전압 커넥터 이탈 시 전동 압축기 제어 방법
JP2019213271A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 放電制御装置

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