Brevet FR3079463A1 — publié le 20191004

Description Titre de l'invention : SYSTEME DE SOURCE D'ALIMENTATION POUR VÉHICULE Domaine technique [0001] La présente invention concerne un système de source d'alimentation pour un véhicule. Technique antérieure [0002] On connaît des onduleurs capables d'effectuer un contrôle et une réduction de bruit pour empêcher le bruit de se mélanger dans les circuits à bord de véhicules. Le document JP2017-184328A, appelé ci-après "Document Brevet 1", décrit un circuit de réduction de bruit contenant des condensateurs pour la réduction du bruit contenu dans l'énergie fournie à un onduleur à partir d'une source d'alimentation en courant continu. Problème technique [0003] Dans le cas où un tel circuit de réduction de bruit est dans un chemin de charge, un condensateur présent dans le circuit stocke de l'énergie électrique lors de la recharge d'une alimentation rechargeable embarquée à partir d'une installation de charge externe via un port d'entrée pour une charge rapide, qui peut être appelé une entrée de charge rapide ou entrée de source d'alimentation en courant continu. Si un chemin menant au condensateur à partir de l'entrée de charge rapide ou de l'installation de charge externe devait être relié à la terre, une charge électrique se déchargera le plus probablement du condensateur. [0004] Ainsi, un objet de la présente invention est de fournir un système de source d'alimentation capable d'empêcher une décharge indésirable depuis un condensateur dans un chemin qui interconnecte une alimentation rechargeable présente dans un véhicule et une entrée de source d'alimentation en courant continu. Exposé de l'invention [0005] Il est fourni un système de source d'alimentation pour alimenter en courant électrique une alimentation rechargeable à l'intérieur d'un véhicule à partir d'une alimentation en courant continu extérieure au véhicule via une entrée d'alimentation en courant continu du véhicule, le système de source d'alimentation comprenant : un condensateur dans un chemin qui interconnecte une borne positive de l'entrée d'alimentation en courant continu et une borne négative de l'entrée d'alimentation en courant continu ; un consommateur électrique connecté à l'alimentation rechargeable à l'intérieur du véhicule ; un premier commutateur dans un chemin qui interconnecte une borne positive de l'alimentation rechargeable dans le véhicule et le condensateur ; un deuxième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne positive de 2 l'alimentation rechargeable dans le véhicule et le consommateur électrique ; un troisième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne positive de l'alimentation rechargeable dans le véhicule et la borne positive de l'entrée d'alimentation en courant continu ; un quatrième commutateur dans un chemin qui interconnecte une borne négative de l'alimentation rechargeable et le condensateur ; un cinquième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne négative de l'alimentation rechargeable et le consommateur électrique ; et un sixième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne négative de l'alimentation rechargeable et la borne négative de l'entrée d'alimentation en courant continu, le condensateur étant dans un chemin qui interconnecte le premier commutateur et le quatrième commutateur, et le consommateur électrique est dans un chemin qui interconnecte le deuxième commutateur et le cinquième commutateur. [0006] Comme décrit ci-dessus, la présente invention peut empêcher une décharge in- désirable du condensateur dans le chemin qui interconnecte l'alimentation rechargeable et l'entrée de la source d'alimentation en courant continu. [0007] Selon un mode de réalisation, le système d'alimentation comporte : un contrôleur pour contrôler l'ouverture/la fermeture de chacun du premier commutateur, du deuxième commutateur, du troisième commutateur, du quatrième commutateur, du cinquième commutateur et du sixième commutateur, le contrôleur mettant chacun du premier commutateur et du quatrième commutateur à l'état ouvert et basculant chacun des deuxième, troisième, cinquième et sixième commutateurs à l'état fermé pour recharger l'alimentation rechargeable à l'intérieur du véhicule avec l'alimentation en courant continu à l'extérieur du véhicule via l'entrée d'alimentation en courant continu. [0008] Selon un mode de réalisation, le système de source d'alimentation comporte : un convertisseur CA/CC (Courant Alternatif/Courant Continu) destiné à convertir l'alimentation en courant alternatif fournie à une entrée d'alimentation en courant alternatif sur le véhicule en alimentation en courant continu, dans lequel une borne positive du convertisseur CA/CC est connectée à un chemin interconnectant le deuxième commutateur et le consommateur électrique, et une borne négative du convertisseur CA/CC est connectée à un chemin qui interconnecte le cinquième commutateur au consommateur électrique. Brève description des dessins Fig. 1 [0009] [fig.1] m est un schéma fonctionnel illustrant un système de source d'alimentation pour un véhicule ; Fig. 2 [0010] [fig.2] est un schéma de circuit dépeignant le système de source d'alimentation ; 3 Fig. 3 [0011] [fig.3] est un chronogramme du système de source d'alimentation. Description des modes de réalisation [0012] Il est divulgué un système de source d'alimentation pour alimenter en courant électrique une alimentation rechargeable à l'intérieur d'un véhicule à partir d'une alimentation en courant continu extérieure au véhicule via une entrée d'alimentation en courant continu du véhicule, le système de source d'alimentation comprenant : un condensateur dans un chemin qui interconnecte une borne positive de l'entrée d'alimentation en courant continu et une borne négative de l'entrée d'alimentation en courant continu ; un consommateur électrique connecté à l'alimentation rechargeable à l'intérieur du véhicule ; un premier commutateur dans un chemin qui interconnecte une borne positive de l'alimentation rechargeable dans le véhicule et le condensateur ; un deuxième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne positive de l'alimentation rechargeable dans le véhicule et le consommateur électrique ; un troisième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne positive de l'alimentation rechargeable dans le véhicule et la borne positive de l'entrée d'alimentation en courant continu ; un quatrième commutateur dans un chemin qui interconnecte une borne négative de l'alimentation rechargeable et le condensateur ; un cinquième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne négative de l'alimentation rechargeable et le consommateur électrique ; et un sixième commutateur dans un chemin qui interconnecte la borne négative de l'alimentation rechargeable et la borne négative de l'entrée d'alimentation en courant continu, le condensateur étant dans un chemin qui interconnecte le premier commutateur et le quatrième commutateur, et le consommateur électrique est dans un chemin qui interconnecte le deuxième commutateur et le cinquième commutateur. [0013] Comme décrit ci-dessus, la présente invention peut empêcher une décharge in- désirable du condensateur dans le chemin qui interconnecte l'alimentation rechargeable et l'entrée de la source d'alimentation en courant continu. [0014] En référence aux dessins annexés, la présente mise en oeuvre d'un système de source d'alimentation selon l'invention est décrite. [0015] En figure 1, la référence 1 désigne de manière générale un véhicule pourvu d'un système de source d'alimentation. Le véhicule 1 comprend un onduleur 3, un consommateur électrique 4, un bloc-batterie 5 et un contrôleur 6. [0016] Le moteur 2 se présente sous la forme, par exemple, d'un moteur synchrone, qui comprend un rotor intégrant un certain nombre d'aimants permanents et un stator comportant des bobines de stator. L'application de tensions alternatives triphasées aux bobines de stator amène le stator à générer un champ magnétique tournant, qui traverse 4 le rotor pour créer un couple. [0017] Le contrôleur 6 commande à l'onduleur 3 d'appliquer de manière contrôlable des tensions alternatives triphasées au moteur 2. L'onduleur 3 crée une tension alternative triphasée en réponse à une commande de couple qui lui est fournie par le contrôleur 6 et la fournit au moteur 2. [0018] Le consommateur électrique 4 comprend toutes sortes de dispositifs qui sont montés sur le véhicule 1 et activés par l'énergie électrique provenant du bloc-batterie 5. Des exemples de tels dispositifs sont un système audio, un système de navigation, un climatiseur, un système d'affichage d'un compteur et des lampes telles que des phares avant. [0019] Le bloc-batterie 5 est conçu pour alimenter en énergie électrique l'onduleur 3 et le consommateur électrique 4. Le bloc-batterie 5 comprend, en tant que source d'alimentation, une batterie rechargeable 51 (voir Fig. 2) qui peut être sous la forme d'une batterie au nickel ou d'une batterie au lithium. [0020] Par rapport au bloc-batterie 5, l'onduleur 3 et le consommateur électrique 4 sont connectés en parallèle. Un convertisseur CA/CC 7 (Courant Alternatif/Courant Continu ou en anglais AC/DC) est connecté au bloc-batterie 5 en parallèle de l'onduleur 3 et du consommateur électrique. Le convertisseur CA/CC 7 peut convertir le courant alternatif, qui peut être fourni à une entrée d'alimentation en courant alternatif 8, en courant continu. [0021] La batterie 51 (voir figure 2) est rechargée en énergie électrique à partir d'une ali- mentation en courant continu 10 en couplant un connecteur de charge pour une alimentation en courant continu 10 extérieure au véhicule 1 avec une entrée de charge rapide 9 pour le bloc-batterie 5. L'entrée de charge rapide 9 détecte si le connecteur de charge pour l'alimentation en courant continu 10 est couplée avec l'entrée de charge rapide 9 et informe le contrôleur 6 du résultat de la détection. [0022] Le bloc-batterie 5 comporte un capteur de tension, un capteur de température et un capteur de courant, qui ne sont pas illustrés. Le capteur de tension est conçu pour détecter une tension de la batterie 51 (voir figure 2). Le capteur de température est conçu pour détecter une température de la batterie 51. Le capteur de courant est conçu pour détecter un courant de recharge vers la batterie 51 et un courant de décharge depuis la batterie 51. [0023] Le contrôleur 6 est une unité informatique qui comprend une unité de traitement centrale (en anglais Central Processing Unit ou CPU), une mémoire vive (en anglais Random Access Memory ou RAM), une mémoire morte (en anglais Read-Only Memory ou ROM), une mémoire flash, des ports d'entrée et des ports de sortie. [0024] La ROM du contrôleur 6 stocke des programmes lisibles informatiquement, qui permettent à l'unité informatique de fonctionner en tant que contrôleur 6, ainsi que diverses constantes de contrôle et diverses cartes. Ainsi, lorsque le CPU exécute les programmes stockés dans la ROM, l'unité informatique fonctionne comme contrôleur 6. [0025] Divers capteurs, qui comprennent l'entrée de charge rapide 9, le capteur de tension, le capteur de température et le capteur de courant, sont connectés aux ports d'entrée du contrôleur 6. D'autre part, divers objets de contrôle, comprenant l'onduleur 3, le consommateur électrique 4 et le bloc-batterie 5, sont connectés aux ports de sortie du contrôleur 6. [0026] En référence à la Fig. 2, l'onduleur 3 comprend un circuit de réduction de bruit. Le circuit de réduction de bruit contient un condensateur 31, un condensateur 32 et un condensateur 33 pour réduire le bruit contenu dans l'énergie électrique fournie à l'onduleur 3. [0027] Un premier commutateur 11 est dans un chemin qui interconnecte la borne positive de la batterie 51 et l'onduleur 3. Un deuxième commutateur 12 est dans un chemin qui interconnecte la borne positive de la batterie 51 et la borne positive de l'entrée de charge rapide 9. Un troisième commutateur 13 est dans un chemin qui interconnecte la borne positive de la batterie 51 et la borne positive de l'entrée de charge rapide 9. [0028] Un quatrième commutateur 14 est dans un chemin qui interconnecte la borne négative de la batterie 51 à l'onduleur 3. Un cinquième commutateur 15 est connecté à un chemin qui interconnecte la borne négative de la batterie 51 et le consommateur électrique 4. Un sixième commutateur 16 est dans un chemin qui interconnecte la borne négative de la batterie 51 et la borne négative de l'entrée de charge rapide 9. [0029] L'onduleur 3 est entre le premier commutateur 11 et le quatrième commutateur 14. Le consommateur électrique 4 est entre le deuxième commutateur 12 et le cinquième commutateur 15. [0030] La borne positive du convertisseur CA/CC 7 est connectée à un chemin qui inter- connecte le deuxième commutateur 12 et le consommateur électrique 4. La borne négative du convertisseur CA/CC 7 est connectée à un chemin qui interconnecte le cinquième commutateur 15 et le consommateur électrique 4. [0031] Le contrôleur 6 commande l'état fermé/l'état ouvert (en anglais ON/OFF) de chacun du premier commutateur 11, du deuxième commutateur 12, du troisième commutateur 13, du quatrième commutateur 14, du cinquième commutateur 15 et du sixième commutateur 16. [0032] Le contrôleur 6 bascule chacun du premier commutateur 11 et du quatrième com- mutateur 14 à l'état ouvert (OFF) en anticipation de la détection du couplage d'un connecteur de charge pour la source d'alimentation en courant continu 10 extérieure au véhicule 1 avec l'entrée de charge rapide 9. [0033] Le contrôleur 6 met chacun du deuxième commutateur 12, du troisième commutateur 6 13, du cinquième commutateur 15 et du sixième commutateur 16 à l'état fermé (ON) en réponse à la détection d'un couplage du connecteur de charge pour la source d'alimentation en courant continu 10 extérieure au véhicule 1 avec l'entrée de charge rapide 9. [0034] La configuration décrite ci-dessus peut isoler les condensateurs 31, 32 et 33 du chemin de charge pendant la période de charge depuis l'entrée de charge rapide 9, arrêtant ainsi la décharge des condensateurs 31, 32 et 33. En raison de l'absence de décharge des condensateurs 31, 32 et 33, le chemin des condensateurs 31, 32 et 33 jusqu'à l'entrée de charge rapide 9 ou jusqu'à l'installation de charge de la source d'alimentation en courant continu 10 est moins susceptible de subir une fuite de courant. [0035] En outre, il est permis de recharger la batterie 51 à partir de l'entrée de charge rapide 9 tout en utilisant un climatiseur et/ou un dispositif de chauffage car l'alimentation est fournie à le consommateur électrique 4 pendant la période de recharge de la batterie 51. [0036] En référence maintenant à la figure 3, le système de source d'alimentation, auquel la présente mise en oeuvre se réfère et qui est configuré comme décrit ci-dessus, fonctionne comme suit. [0037] En Fig. 3, à l'instant tl auquel le commutateur d'allumage est désactivé, le premier commutateur 11, le deuxième commutateur 12, le quatrième commutateur 14 et le cinquième commutateur 15 sont désactivés. [0038] Ensuite, à l'instant t2, l'entrée de charge rapide 9 est alimentée (en énergie) une fois la procédure de démarrage pour recharger la batterie 51 terminée commencée en couplant le connecteur de charge pour une source d'alimentation en courant continu externe extérieure au véhicule 1 avec l'entrée de charge rapide 9. [0039] Au moment t3 après que l'entrée de charge rapide 9 ait été alimentée à l'instant t2, le deuxième commutateur 12, le troisième commutateur 13, le cinquième commutateur 15 et le sixième commutateur 16 sont activés pour établir (ou fermer) le chemin de charge. [0040] Ensuite, à l'instant t4, l'entrée de charge rapide 9 n'est pas alimentée (c'est-à-dire qu'elle est sans alimentation) lors de l'atteinte d'un niveau satisfaisant de recharge de la batterie 51. A l'instant t5 après l'instant t4, le deuxième commutateur 12, le troisième commutateur 13, le cinquième commutateur 15 et le sixième 16 sont désactivés pour interrompre (ou ouvrir) le chemin de charge. [0041] Ensuite, à l'instant t6, lorsque le commutateur d'allumage est activé, le premier com- mutateur 11, le deuxième commutateur 12, le quatrième commutateur 14 et le cinquième commutateur 15 sont activés, permettant à la batterie 51 de fournir de l'énergie à l'onduleur 3 et au consommateur électrique 4. 7 [0042] Bien que l'invention concerne, mais sans s'y limiter, le présent mode de réalisation, il apparaîtra clairement à l'homme du métier que des modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de la présente invention. Toutes ces modifications et leurs équivalents sont destinés à être couverts par la présente invention. Liste des signes de référence [0043] - 1 : véhicule ; - 4 : consommateur électrique ; - 6 : contrôleur ; - 7 : Convertisseur AC/DC ; - 8 : entrée d'alimentation en courant alternatif, qui, dans la présente mise en oeuvre, se présente sous la forme d'un port d'entrée pour le courant alternatif ; - 9 : entrée d'alimentation en courant continu, qui, dans la présente mise en oeuvre, se présente sous la forme d'une entrée de charge rapide, c'est-à-dire d'un port d'entrée pour une charge rapide ; - 10 : alimentation en courant continu ; - 11 : premier commutateur ; - 12 : deuxième commutateur ; - 13 : troisième commutateur ; - 14 : quatrième commutateur ; - 15 : cinquième commutateur ; - 16 : sixième commutateur ; - 31, 32, 33 : condensateur ; - 51 : alimentation rechargeable, qui, dans la présente mise en oeuvre, se présente sous la forme d'une batterie. Liste des documents cités Documents brevets [0044] À toute fin utile, le(s) document(s) brevet(s) suivant(s) est (sont) cité(s) : - Document Brevet 1 : demande de brevet japonaise JP2017-184328A. 8 [Revendication 1] [Revendication 2]