(57)【要約】  特に電気駆動式自動車用の電動機組立体（１）は、多相電動機（５）、蓄電池バッテリ（２）、電動機（５）へ供給するように適応された多相交流へバッテリの直流を変換するのに適したインバータ（６）、及び接続ハウジング（２０）を含む。接続ハウジングは、電動機位相の接続を可能にするプラグ（５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９）、バッテリ端子、及びインバータへの少なくとも５つの接続を備える。ハウジング（２０）は、単相幹線システム（３４）へ接続されることを可能にする接点（４０、４１）の群を備えるとともに多相幹線システムへ接続されることを可能にする接点（２９、３０、３１）の群を備える。ハウジング（２０）はスイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）を備え、これらのスイッチの位置に従って、ハウジング（２０）、バッテリ（２）、インバータ（６）、及び位相のみによって接続された電動機（５）を備えるシステムは、電動機（５）がバッテリ（２）から供給されること、バッテリ（２）が単相幹線システム（３４）から直接再充電されること、及びバッテリが多相幹線システムから再充電されることを択一的に可能にする。【選択図】図３
2013527734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に電気駆動式自動車用の電動機組立体（１）であって、
固定子コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が中性点へ永続的に接続された多相電動機（５）、蓄電池バッテリ（２）、前記電動機（５）へ供給するように適応された多相交流へ前記バッテリの直流を変換するのに適したインバータ（６）、及び接続ハウジング（２０）を含み、
前記接続ハウジングは、前記ハウジングへの前記電動機位相の接続を可能にするプラグ（５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９）、バッテリ位相、及び前記インバータへの少なくとも５つの接続を備え、
前記ハウジング（２０）は、更にそれが単相幹線システム（３４）へ接続されることを可能にする接点（４０、４１）の群を備えるとともに、それが多相幹線システム（３２）へ接続されることを可能にする接点（２９、３０、３１）の群を備える電動機組立体（１）において、
前記ハウジング（２０）は、スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６）の群を備え、
前記スイッチの位置に従って、前記ハウジング（２０）、前記バッテリ（２）、前記インバータ（６）、及び位相のみによって接続される前記電動機（５）を備えるシステムが、前記電動機（５）が前記バッテリ（２）から供給されること、前記バッテリ（２）が単相幹線システム（３４）から直接再充電されること、及び前記バッテリが多相幹線システム（３２）から再充電されることを択一的に可能にすることを特徴とする電動機組立体（１）。
【請求項２】
前記ハウジング（２０）は、少なくとも第１のスイッチ（Ｒ４）を備え、前記第１のスイッチは、前記バッテリ（２）の第１の端子（３、４）が前記インバータ（６）又は前記電動機（５）の第１のコイル（Ｌ１）の位相へ択一的に接続されることを可能にする、請求項１に記載の電動機組立体。
【請求項３】
前記ハウジング（２０）は、少なくとも２つの接続（６７、６８）の遮断又は再確立を同時に可能にする１つ又は複数の第２のスイッチ（Ｒ１、Ｒ２）を備え、前記少なくとも２つの接続は、前記インバータ（６）と、毎度、前記第１のコイル（Ｌ１）及び第２のコイル（Ｌ２）を含む前記電動機（５）のコイル（Ｌ１、Ｌ２）の位相との間の接続である、請求項１又は請求項２に記載の電動機組立体。
【請求項４】
前記ハウジング（２０）は、第３のスイッチ（Ｒ３）を備え、前記第３のスイッチは、前記インバータ（６）と、はじめの前記２つのコイル（Ｌ１、Ｌ２）とは異なる前記電動機（５）の第３のコイル（Ｌ３）の位相との間の接続（６９）の遮断又は再確立を可能にする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動機組立体。
【請求項５】
前記ハウジング（２０）は、前記第３のコイル（Ｌ３）と前記インバータ（６）との間の前記接続（６９）を逆に閉じることにより、前記電動機（５）の第１のコイル（Ｌ１）への前記バッテリ（２）の前記第１の端子（３）の同時接続、この第１のコイル（Ｌ１）と前記インバータ（６）との間の接続（６７）の遮断、前記第２のコイル（Ｌ２）と前記インバータ（６）との間の接続（６８）の遮断を可能にする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動機組立体。
【請求項６】
前記単相幹線システム（３４）との前記接点（４０、４１）のそれぞれは、前記ハウジング（２０）が前記インバータ（６）へ接続されることを可能にする異なるプラグ（５８、５７）へ接続され、前記第２のスイッチ（Ｒ２、Ｒ１）を介して接続プラグ（５５、５４）へ更に接続され、前記ハウジング（２０）が前記電動機の前記第２のコイル（Ｌ２）の位相へ接続されることを１つのプラグが可能にし、前記ハウジング（２０）が前記電動機の前記第１のコイル（Ｌ１）の位相へ接続されることを他のプラグが可能にする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動機組立体。
【請求項７】
前記ハウジング（２０）は、前記電動機の前記第２のコイル（Ｌ２）の前記位相が、前記電動機の前記第１のコイル（Ｌ１）の前記位相又は前記電動機の前記第３のコイル（Ｌ３）の前記位相へ接続されることを可能にするスイッチ（Ｒ６）を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電動機組立体。
【請求項８】
前記ハウジング（２０）は、少なくとも１つのインダクタ（Ｌ４、Ｌ５）を備え、前記少なくとも１つのインダクタは、前記単相幹線システム（３４）との前記接点（４０、４１）のうちの１つと前記ハウジング（２０）を前記インバータ（６）へ接続するための関連プラグ（５８、５７）との間に接続される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電動機組立体。
【請求項９】
前記インダクタ（Ｌ４、Ｌ５）は、固定子コイルのタイプである、請求項８に記載の電動機組立体。
【請求項１０】
前記ハウジング（２０）は、２つの結合されたインダクタ（Ｌ４、Ｌ５）を備え、各インダクタは、前記単相幹線システム（４０、４１）との接点と前記ハウジング（２０）を前記インバータ（６）へ接続するための関連プラグ（５８、５７）との間に接続される、請求項９に記載の電動機組立体。
【請求項１１】
前記インバータ（６）は、前記電動機供給のインバータとして、前記電動機（５）又は前記外部の多相幹線システム（３２）から到着する多相電流の整流器として、及びステップダウンチョッパ（３６、３７）を伴う単相電流の整流器（３５）として択一的に機能するようにプログラムされる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電動機組立体。
【請求項１２】
多相電動機（５）、特に自動車電動機の位相の接続を可能にするプラグ（５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９）、蓄電池バッテリ（２）の端子（３、４）、及び前記バッテリ（２）の直流を、前記電動機（５）へ供給するように適応された多相交流へ変換するのに適したインバータ（６）への少なくとも５つの接続を備え、
更に、単相幹線システム（３４）へ接続されることを可能にする接点（４０、４１）の群を備えるとともに多相幹線システム（３２）へ接続されることを可能にする接点（２９、３０、３１）の群を備える接続ハウジング（２０）において、
前記接続ハウジング（２０）が、スイッチ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６）を備え、
前記スイッチの位置に従って、前記ハウジング（２０）、前記バッテリ（２）、前記インバータ（６）、及び位相のみによって接続された前記電動機（５）を備えるシステムが、前記電動機（５）が前記バッテリ（２）から供給されること、前記バッテリ（２）が単相幹線システム（３４）から直接再充電されること、及び前記バッテリが多相幹線システム（３２）から再充電されることを択一的に可能にすることを特徴とする接続ハウジング（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池のバッテリ又は電気駆動式自動車の蓄電池の充電に関し、より具体的には、車両へ組み込まれ、単相又は三相幹線供給システムから直接にバッテリが再充電される充電デバイスに関する。電源バッテリは、１つの蓄電池を備えるか複数の蓄電池を備えるかを問わず、本明細書では「バッテリ」の一般的用語で呼ばれる。
【背景技術】
【０００２】
電気車両の大きな欠点の１つは、その利用可能性に関係する。実際に、そのバッテリが放電されると、電気車両は再充電時間の全体にわたって利用不能のままであり、再充電時間は数時間にも及ぶかも知れない。
【０００３】
バッテリの再充電時間を短縮するため、幹線システムから引き出される電流を増加することによって、充電電力が増加することは、よく知られている。こうして、単相幹線システムからではなく三相幹線システムから、この電流を引き出すことが提案されている。充電電力は、電流が三相幹線供給システムから引き出されると大きくなる。逆に、ユーザの家庭で再充電するために、単相幹線システム（例えば３２Ａ家庭用ソケット）から再充電できるデバイスは、実用的な選択肢を提供する。したがって、単相幹線システム又は三相幹線システムからユーザ車両のバッテリ再充電を可能にするデバイスは、車両の利用可能性の改善を可能にする。
【０００４】
使用される電気幹線供給と再充電システムとの電磁的互換性の制約、及びバッテリ再充電条件に内在する制約によって、幹線供給とバッテリとの間に、フィルタリングシステムの中間接続が必要とされる。使用される幹線供給のタイプに依存するこれらのフィルタリングシステムは、特に誘導コイルを備え、誘導コイルの容積は、等価のインダクタンス値と共に、濾波されるべき電流の二乗に比例する。
【０００５】
仏国特許出願第２７３８４１１号明細書は、搭載バッテリ再充電システムを提案する。このシステムは、単相電流からのバッテリの再充電を可能にし、電動機のコイルを使用してフィルタリング機能へ寄与する。提案されたシステムは、例えばコネクタによって、電動機の中性点を取り出し、アクセス可能にすることが必要である。したがって、この目的のために中性点のアクセス可能性が設計されていない電動機については、提案されたシステムは適応され得ない。更に、このシステムは三相電流を使用する再充電を許さない。
【０００６】
欧州特許出願第０５５３８２４号明細書は、車両のバッテリが単相システム又は三相システムから再充電されることを可能にする搭載システムを提案する。システムの容積を限定するため、電動機のコイルが使用され、三相電流のフィルタリングへ寄与する。充電中にコイルを流れる電流は、電動機の回転の原因になりやすい。電動機が特殊ブレーキによって保持されたとしても、電動機は著しい振動及び雑音の源であり続ける。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、自動車のバッテリが単相幹線システム又は三相幹線システムから充電されること、特に任意の単相幹線システムから直接再充電されることを可能にする一体化充電デバイスを提案することである。このデバイスは、縮小された寸法の接続ハウジングを追加することにより、バッテリ、電動機、及び車両牽引機能の専用インバータを既に装備された任意の車両に適応可能でなければならない。
【０００８】
したがって、本発明の主題は、特に電気駆動式自動車のための電動機組立体である。この組立体は、多相電動機、蓄電池バッテリ、電動機へ供給するように適応された多相交流へバッテリ直流を変換するのに適したインバータ、及び接続ハウジングを備える。接続ハウジングは、電動機位相の接続を可能にするプラグ、バッテリ端子、及びインバータへの少なくとも５つの接続を備える。更に、ハウジングは、単相幹線システムへ接続され得る接点の群を備え、多相幹線システムへ接続され得る接点の群を備える。ハウジングはスイッチを備え、スイッチの位置に従って、ハウジング、バッテリ、インバータ、及び位相だけによって接続される電動機を備えるシステムは、電動機がバッテリから供給されること、バッテリが単相幹線システムから直接再充電されること、及びバッテリが多相幹線システムから再充電されることを択一的に可能にする。
【０００９】
単相幹線システムからの直接の再充電は、幹線システムと電動機組立体との間の特殊フィルタリングインタフェースの中間接続を必要としない再充電であると理解される。逆に、多相幹線システムからの再充電は、適応された電気フィルタリングインタフェースを必要とする。
【００１０】
有利には、ハウジングは少なくとも第１のスイッチを備える。このスイッチは、バッテリの第１の端子がインバータ又は電動機の第１のコイルの位相へ択一的に接続されることを可能にする。
【００１１】
１つの好ましい実施形態によれば、ハウジングは更に１つ又は複数の第２のスイッチを備える。これらのスイッチは、少なくとも２つの接続の遮断又は再確立を同時に可能にする。前記少なくとも２つの接続は、インバータと、毎度、第１のコイル及び第２のコイルを含む電動機コイルの位相との間の接続である。
【００１２】
有利には、ハウジングは第３のスイッチを備える。このスイッチは、インバータと、第１の２つのコイルとは異なる第３の電動機コイルの位相との間の接続の遮断又は再確立を可能にする。
【００１３】
こうして、例えば第１、第２、及び第３のスイッチを使用することにより、ハウジングは、第１の電動機コイルへの第１のバッテリ端子の同時接続、この第１のコイルとインバータとの間の接続の遮断、及び第３のコイルとインバータとの間の接続を閉じることによる第２のコイル及びインバータ間の接続の遮断を可能にする。
【００１４】
好ましい実施形態によれば、単相幹線システムとの接点のそれぞれは、インバータへのハウジングの接続を可能にする異なるプラグへ接続され、更に、第２のスイッチを介して接続プラグへ接続される。一方のプラグは、ハウジングが第２の電動機コイルの位相へ接続されることを可能にし、他方のプラグは、ハウジングが第１の電動機コイルの位相へ接続されることを可能にする。
【００１５】
１つの変形実施形態によれば、ハウジングは、第２の電動機コイルの位相が第１の電動機コイルの位相又は第３の電動機コイルの位相へ接続され得るスイッチを備える。
【００１６】
ハウジングは、少なくとも１つのインダクタを備える。このインダクタは、単相幹線システムとの接点の１つと、ハウジングをインバータへ接続するための関連プラグとの間に接続される。
【００１７】
インダクタは、例えば固定子コイルのタイプである。
【００１８】
ハウジングは、２つの結合されるインダクタを更に備える。各インダクタは、単相幹線システムとの接点と、ハウジングをインバータへ接続するための関連プラグとの間に接続される。
【００１９】
好ましい実施形態によれば、インバータは、電動機供給のインバータ、電動機又は外部多相幹線システムから到着する多相電流の整流器、及びステップダウンチョッパを伴う単相電流整流器として、択一的に機能するようにプログラムされる。インバータのこのプログラミングは、例えば、プログラム線の適応又はインバータを制御する電子制御ユニットの電子カードによって取得され得る。
【００２０】
本発明の異なる態様によれば、接続ハウジングは、多相電動機、特に自動車電動機の位相の接続を可能にするプラグ、蓄電池バッテリの端子、及び電動機へ供給するように適応された多相交流へバッテリの直流を変換するのに適したインバータへの少なくとも５つの接続を備える。ハウジングは、更に、単相幹線システムへ接続され得る接点の群を備えるとともに多相幹線システムへ接続され得る接点の群を備える。ハウジングはスイッチを備える。スイッチの位置に従って、ハウジング、バッテリ、インバータ、及び位相のみによって接続される電動機を備えるシステムは、電動機がバッテリから供給されること、バッテリが単相幹線システムから直接再充電されること、及びバッテリが多相幹線システムから再充電されることを択一的に可能にする。
【００２１】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、非限定的に提供される本発明の実施形態の詳細な説明を読むことによって、及び添付の図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による接続ハウジングを含む車両電動機組立体を略図的に示す。
【図２】三相幹線システムから充電される構成として、図１で示された車両電動機組立体を略図的に示す。
【図３】単相幹線システムから充電される構成として、図１で示された車両電動機組立体を略図的に示す。
【図４】単相幹線システムから充電される構成として、本発明による電動機組立体の変形実施形態を略図的に示す。
【図５】単相幹線システムから充電される構成として、本発明による電動機組立体の異なる変形実施形態を略図的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、電気牽引システムを有する自動車の電動機１を略図的に示す。電動機デバイス１は、一体化されたデバイス、即ち車両搭載デバイスである。
【００２４】
電動機組立体１は、「正」極３及び「負」極４を有するバッテリ、３つの固定子コイルＬ１、Ｌ２及びＬ３を備える三相交流電動機５、インバータ６、及び接続ハウジング２０を備える。接続ハウジング２０は、１０個のプラグ（オスプラグ、メスプラグ、又は他のタイプの電気接続）５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９を備える。これらのプラグは、それぞれ、バッテリの端子３及び４の接続、インバータ６への２つの最初の接続、電動機５のコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３の位相、及びインバータ６への３つの他の接続を可能にする。ハウジング２０は、４つのスイッチングデバイスＲ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４並びに２つの誘導コイルＬ４及びＬ５を備える。ただ１つの誘導コイルを有する変形実施形態が想定され得る。ハウジング２０は、単相幹線システム、例えば３２アンペアソケットへ接続されるように適応された２つの外部接点４０及び４１を更に備える。更に、ハウジング２０は、外部三相幹線システムへ接続されるように適応された３つの外部接点２９、３０、３１を備える。これらの外部接点は、例えば、特殊再充電端子の専用プラグの形態をしている。
【００２５】
外部接点２９、３０、３１は、それぞれハウジングをインバータへ接続するためプラグ５７、５８及び５９へ接続される。
【００２６】
外部接点４０及び４１は、それぞれコイルＬ４及びＬ５を介してプラグ５８及び５７へ接続される。
【００２７】
プラグ５１及び５３は、ハウジング２０の内部の接続２１を介して接続される。プラグ５０は、ハウジング２０の内部の接続２２を介して、インバータ６へ接続するプラグ５２へ接続される。接続２２は、二位置スイッチングデバイスＲ４によって遮断される。スイッチングデバイスＲ４は、接続２２を閉じて電流がプラグ５０と５２との間を流れることを可能にし、又はこの接続を開いてプラグ５０をプラグ５２から絶縁し、次いでプラグ５０をハウジング２０の内部の接続２３へ接続し、電動機のコイルＬ１の位相へ接続するプラグ５４へ接続２３が接続されるようにする。図１において、スイッチングデバイスＲ４は、接続２２を閉じて接続２３を開く位置にある。
【００２８】
電動機のコイルＬ１の位相へ接続するプラグ５４は、ハウジング２０の内部の接続６７を介して、インバータ６へ接続するプラグ５７へ接続される。スイッチングデバイスＲ１は接続６７の通路に配置され、２つのプラグ５４と５７との間で、この接続を遮断又は再確立し得る。
【００２９】
電動機のコイルＬ２の位相へ接続するプラグ５５は、ハウジング２０の内部の接続６８を介して、インバータ６へ接続するプラグ５８へ接続される。スイッチングデバイスＲ２は、接続６７の通路に配置され、２つのプラグ５５と５８との間でこの接続を遮断又は再確立し得る。
【００３０】
電動機のコイルＬ３の位相へ接続するプラグ５６は、ハウジング２０の内部の接続６９を介して、インバータ６へ接続するプラグ５９へ接続される。スイッチングデバイスＲ３は、接続６９の通路に配置され、２つのプラグ５６と５９との間で、この接続を遮断又は再確立し得る。
【００３１】
図１において、スイッチングデバイスＲ１、Ｒ２、Ｒ３は閉じられた位置にあり、電動機のコイルとプラグ５７、５８、５９とを接続している。
【００３２】
インバータ６はキャパシタ７を備える。キャパシタ７の第１の端子は、スイッチングデバイスＲ４のプラグ５２及び５０並びに接続２２を介して、バッテリ２の端子３へ接続される。キャパシタ７の他の端子は、プラグ５３及び５１並びに接続２１を介して、バッテリ２の端子４へ接続される。インバータ６は、ダイオードブリッジ回路を更に備える。このダイオードブリッジ回路は、並列に結合されてキャパシタ７の端子へ接続される３つの分岐８、９、１０を備える。各分岐８、９、１０は、２つの組立体（分岐８についての１１及び１２、分岐９についての１３及び１４、分岐１０についての１５及び１６）の直列配列を備え、各組立体は、並列に接続されたダイオード２５及びトランジスタ２６を含む。同じ分岐の２つのダイオードは、同じ順方向に接続される。順方向とは、バッテリの「負」端子４からバッテリの「正」端子３へ進む方向である。トランジスタ２６は電子制御ユニット２７によって制御される。
【００３３】
インバータの各分岐９、１０、８は、それぞれ接続１７、１８、１９を介してハウジング２０のプラグ５７、５８、５９へ接続され、従って、接続６７、６８、６９を介して電動機の位相Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３へ接続される。
【００３４】
更に正確には、各接続１７、１８、１９は分岐９、１０、８の２つの直列接続の間に置かれた３重接合４２、４３、４４から出発し、ハウジング２０の２つのプラグ５７、５８、５９の１つに到着する。
【００３５】
図１において、スイッチングデバイスＲ１、Ｒ２、Ｒ３は閉じられた位置にある。即ち、電動機の固定子コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３はインバータ回路６の対応する分岐９又は１０又は８へ実際に接続されている。スイッチングデバイスＲ４は、接続２２がバッテリ２の「正」端子をキャパシタ７の端子の１つへ接続している構成にある。図１で示されるこの構成において、電動機組立体１は、車両の駆動モード又は運動エネルギー回復モードのいずれかで動作し得る。
【００３６】
電子制御ユニット２７が、例えば加速ペダルを含む人間・機械インタフェース（図示せず）から、車両の車輪と結合する現実の命令を受け取ると、電子制御ユニット２７は、適応されたコマンドをインバータ６の異なるトランジスタ２６へ送り、バッテリ２によって出力された直流を適切な三相電流へインバータ６が変換し、この三相電流が電動機５へ到着して、要求された駆動結合が取得されるようにする。
【００３７】
電子制御ユニット２７が、例えば人間・機械インタフェース及び加速ペダルから回復ブレーキ命令を受け取ると、電子制御ユニット２７は、適応されたコマンドをインバータ６の異なるトランジスタ２６へ送り、バッテリ２から電動機５への電気の到着をインバータ６が容認しないようにし、電動機のコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３から発生する三相電流が、バッテリ２を再充電するために送られる直流、即ち、バッテリの端子３を介して入る電流に整流されるようにする。
【００３８】
図２は、バッテリが三相幹線システムから再充電されることを可能にする図１の電動機組立体の異なる構成を示す。図１と共通の要素がやはり示され、同じ要素は同じ参照番号で指示される。三相幹線システム３２、例えば、車両の外部にある１２５アンペア三相幹線システムは、電気フィルタリングデバイス３３によって接続ハウジング２０の３つの接点２９、３０、３１へ接続される。３つのスイッチングデバイスＲ１、Ｒ２、Ｒ３は開かれており、電動機５をインバータ６から絶縁している。スイッチングデバイスＲ４は図１と同じ位置にあり、従ってバッテリ２は、インバータ６のキャパシタ７の端子へ常に接続されている。
【００３９】
図２で示される構成において、電子制御ユニット２７は、所定の信号形状を有する三相電流を検出する。電子制御ユニットは、機械的検出手段によって接続群２９、３０、３１における分岐の存在を検出し得る。電子制御ユニット２７は、適当なコマンドをインバータ６のトランジスタ２６へ送り、インバータ６が、制御された電流整流器として動作し、バッテリの充電レベルに適応された強度及び電圧を有する直流をバッテリ２へ出力するようにする。
【００４０】
フィルタリングデバイス３３は、電動機組立体によって吸収された電流を濾波し、特に調波に関して、幹線システム運営者によって課された幹線システムへの接続制約を電流が満足させるようにする。フィルタリングデバイス３３は、バッテリ２の加速された再充電を可能にするため、高電流（例えば１００から２００アンペアの電流）に適応されたインダクタを含む。インダクタの容積は、多かれ少なかれ、インダクタ専用電流の強度の二乗に比例し、フィルタリングデバイス３３は、複数のリットルの容積を占める。この理由により、説明される実施形態では、フィルタリングデバイスは車両の内部へ一体化されない。
【００４１】
図３は、バッテリが単相幹線システム３４から再充電されることを可能にする構成として、図１で示された電動機組立体を示す。図１と共通の要素がやはり図３で示され、同じ要素は同じ参照番号によって指示される。単相幹線システム３４の第１の端子は、接続ハウジング２０の接点４０へ接続され、単相幹線システム３４の他の端子は、接続ハウジング２０の接点４１へ接続される。
【００４２】
第１の端子は、こうしてインダクタＬ４及び接続１８を介してインバータ６の分岐１０の３重接合４３へ接続される。幹線システムの他の端子は、インダクタＬ５及び接続１７を介してインバータ６の分岐９の３重接合４２へ接続される。
【００４３】
接続ハウジング２０の端子２９、３０、３１は、どのような機器及びどのような幹線システムからも切り離されている。スイッチングデバイスＲ４は、接続２３を介してバッテリの「正」端子を電動機５のコイルＬ１へ接続する位置にある。
【００４４】
スイッチングデバイスＲ１は開かれており、コイルＬ１をインバータ６への接続１７から絶縁している。
【００４５】
スイッチングデバイスＲ２は開かれており、電動機５のコイルＬ２をインバータ６への接続１８から絶縁している。
【００４６】
スイッチングデバイスＲ３は閉じられており、接続１９を介して電動機のコイルＬ３をインバータ６の分岐８の３重接合４４へ接続している。
【００４７】
この構成において、電子制御ユニット２７は、ハウジング２０の接点４０と４１との間で、例えば、所定の電圧、振幅、及び形状を有する信号を検出する。電子制御ユニット２７は、適応されたデバイスにより、これらの接点４０及び４１における接続の物理的存在を更に検出し得る。次いで電子制御ユニット２７は、適応されたコマンドを、異なるトランジスタ２６へ送り、インバータ６の分岐９及び１０を同期電流整流器３５として動作させ、キャパシタ７の充電を可能にするようにする。更に、電子制御ユニット２７は、適応された信号をインバータの分岐８のトランジスタ２６へ送り、この分岐８、特に上部の組立体１２をステップダウンチョッパ３６として動作させるようにする。このステップダウンチョッパは、バッテリ２を再充電するために、キャパシタ７が、接続１９を介して、次いで直列に接続される電動機のコイルＬ３次いでＬ１を介して、バッテリ２の「正」端子３へ放電されることを可能にする。言い換えれば、幹線システム３４から到着する単相電流は、幹線システムへの接続制約を満足させるように接続ハウジング２０のインダクタＬ４及びＬ５によって濾波され、接続１７及び１８を介して同期整流器３５へ流れ、キャパシタ７を充電する。ステップダウンチョッパ３６は、次いで電動機のコイルＬ１及びＬ３を介してキャパシタ７を供給端子へ放電する。供給端子は、ここではバッテリの「正」端子３である。
【００４８】
図３で示される構成において、接続ハウジング２０が取り付けられた電動機組立体１は、したがって、バッテリ２が任意の単相幹線システム３４から再充電されることを可能にし、車両外部の追加的ハウジングを利用して、幹線システムから取得される電流を濾波する必要はない。
【００４９】
図４は、やはり単相幹線システムから充電される構成の、本発明による電動機組立体の変形実施形態を示す。先行する図面に共通の要素がこの場合も図４で示され、同じ要素は同じ参照番号で指示される。図３で示されるスイッチングデバイスＲ２は、スイッチングデバイスＲ６で置換される。スイッチングデバイスＲ６は、接続６８を遮断するとき、同時にコイルＬ１及びＬ２の位相が相互接続されることを可能にする。
【００５０】
したがって、接続１９を介してステップダウンチョッパ３６から発生する電流は、接続２３を介してバッテリ２の「正」端子３へ到着する前に、電動機のコイルＬ３、次いで直列に接続された電動機のコイルＬ１及びＬ２を横切る。
【００５１】
この変形実施形態は、コイルＬ２及びスイッチＲ２の中に誘導される過電圧の危険を回避する。過電圧は、Ｒ２を損傷するか、又はＲ２の側で過剰規模電圧を必要とする。更に、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３のインダクタは、電動機５が停止される位置に従って変動し得る。コイルＬ１及びＬ２を並列に接続することによって、これらの変動の効果が平均化される。
【００５２】
図５は、やはり単相幹線システムから充電される構成として、本発明による電動機組立体の異なる変形実施形態を示す。先行する図面と共通の要素がこの場合も図５で示され、同じ要素は同じ参照番号によって指示される。図５で示された接続ハウジング２０において、スイッチングデバイスＲ４は除去されており、接続２２はバッテリ２の「正」端子３をキャパシタ７の端子のうちの１つへ永続的に接続する。
【００５３】
他方、バッテリ２の「負」端子及びキャパシタ７の他の端子を接続する接続２１の中に、スイッチングデバイスＲ５が挿入されている。スイッチングデバイスＲ５は、プラグ５３が接続２１及びプラグ５１から絶縁されること、又はプラグ５１と５３との間の接続２１が再確立されることを可能にする。接続２１が遮断されると、スイッチングデバイスＲ５は、接続２３を介してプラグ５１及びプラグ５４を接続する。この構成において、図５で示されるように、バッテリの「負」端子４は、電動機のコイルＬ１の位相へ接続される。スイッチングデバイスＲ１、Ｒ２、及びＲ３は図３と同じ構成である。バッテリ２の再充電は、図３の電動機組立体１と同じ原理に従って実行される。即ち、キャパシタ７を充電するために、接続１７及び１８を介して単相幹線システム３４から吸収された電流は、同期整流器３５によって整流される。この場合、電子制御ユニット２７のプログラミングは、電流がバッテリの「負」端子４から接続１９を介してステップダウンチョッパ３７へ到着することを承認することによって、インバータ６の分岐８をステップダウンチョッパ３７として動作させるように適応される。
【００５４】
本発明の主題は、説明された例示的実施形態に限定されず、多数の変形の主題である。本発明は、例えば、４つ以上の位相を有する電動機、又は同様に４つ以上の位相を有する多相幹線供給システムへ一般的に応用され得る。単相幹線システムは、交流幹線供給システムである代わりに、直流幹線供給システムであり得る。接点４０及び４１と直列に単相幹線供給システム３４へ接続された２つのフィルタリングコイルＬ４及びＬ５は、接点４０又は接点４１と直列に接続された単一のフィルタリングコイルで置換され得る。次いで、このコイルは、有利には固定子コイルであり、低減された容積で十分なインダクタンスを有するようにされる。２つのコイルＬ４及びＬ５の双方が固定子コイルであり、これらの固定子コイルが分離され、又は２つのコイルＬ４及びＬ５が結合され、即ち、同じ固定子の回りに巻かれる変形実施形態も想定され得る。
【００５５】
有利には、電子制御ユニット２７は、バッテリ２の端子の両端の電圧、キャパシタ７の端子の両端の電圧、ハウジングの接点４０と４１との間の電圧、及び接点２９、３０、３１のうちの少なくとも２つの間の電圧の測定を可能にするセンサへ接続される。電子制御ユニット２７は、接続１７、１８、１９の中を循環する電流、及び／又は電動機のコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれの中を循環する電流を測定する手段へも接続される。
【００５６】
こうして測定された電圧及び電流に基づいて、電子制御ユニット２７は、適応されたコマンドをインバータ６の異なるトランジスタ２６へ送り、インバータ６を、三相電流のインバータ又は整流器のいずれかとして、又は単相電流の整流器として、動作させるようにする。スイッチングデバイスＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、又は変形によるＲ５、Ｒ６は、電子制御ユニット２７から作動されるか、又はユーザによって手動で作動される。例えば、スイッチングデバイスＲ１及びＲ２が同時に開かれるか、又は閉じられることを可能にする第１のスイッチ、及びＲ３が作動されることを一方のスイッチが可能にし、Ｒ４又はＲ５が作動されることを他方のスイッチが可能にするような、２つの他のスイッチによって手作業で作動される。
【００５７】
本発明による充電デバイスは、任意の単相幹線システム、例えば家庭用幹線システムへ直接に接続されるか、あるいはフィルタリングシステム、例えば車両レンタルガレージ又は高速道路レストラン／サービスステーションでの高速再充電端子を装備した三相幹線システムへ接続され得る。デバイスは、既存の接続ハウジングの代わりに、及びそれと置換して、接続ハウジング２０を挿入することにより、並びに電子制御ユニット２７の中でインバータ６のプログラミングを修正することにより、既存の電気牽引組立体へ簡単に適応され得る。デバイスは、限定された数のフィルタリングコンポーネントを追加するだけでよい。というのは、それは単相再充電用の電動機コイルを利用するからである。デバイスは、高速再充電点を含む多数の潜在的再充電点へのアクセスを可能にする。
【図１】
2013527734.tif 000003
【図２】
2013527734.tif 000004
【図３】
2013527734.tif 000005
【図４】
2013527734.tif 000006
【図５】
2013527734.tif 000007
【国際調査報告】
2013527734.tif 000008
2013527734.tif 000009