(57)【要約】  自動車の少なくとも１つの構成部材（５）から発生する高周波数漏洩電流を補償するためのシステムであって、ここで上記自動車は、整流デバイス（３）を介して、電力供給回路網（１）に接続され、上記電力供給回路網は（１）、グランド及びこのグランドとは異なる少なくとも１つの位相を有する。各構成部材に関して、第１の補償デバイス（６）は、上記構成部材（５）の上流にある整流デバイス（３）から発生する整流相と、自動車のグランド（１０）とに接続され、及び／又は第２の補償デバイス（７）は、上記構成部材（５）の下流に位置する整流相と、グランド（１０）とに接続され、補償デバイス（６、７）は、上記構造部材（５）に印加される電圧の一部を差し引くことができ、また、漏洩電流と同一振幅、同一方向、逆位相の補償電流を、グランド（１０）に送ることができる。
2015511476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の少なくとも１つの構成部材（５）から発生する高周波数漏洩電流を補償するためのシステムであって、
前記自動車は、整流デバイス（３）を介して電力供給回路網（１）に接続され、
前記電力供給回路網（１）は、グランド及び前記グランドとは異なる少なくとも１つの位相を有する、システムにおいて、
各前記構成部材に関して、
第１の補償デバイス（６）は、前記構成部材（５）の上流にある前記整流デバイス（３）から発生する整流相と、前記自動車の露出した導電性構造（１０）とに接続され、及び／又は
第２の補償デバイス（７）は、前記構成部材（５）の下流に位置する整流相と、前記露出した導電性構造（１０）とに接続され、
前記補償デバイス（６、７）は、前記構成部材（５）に印加される電圧の一部を差し引くことができ、また、前記漏洩電流と同一振幅、同一方向、逆位相の補償電流を、前記露出した導電性構造（１０）に送ることができる
ことを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記補償デバイス（６，７）は、一方で前記構成部材（５）に、他方でキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）の第１のプレートに連結される第１の巻線を有する変圧器（Ｔ１、Ｔ２）を備え、
前記キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）のもう一方のプレートは、グランド（３ｂ）に連結され、
前記変圧器（Ｔ１、Ｔ２）の第２の巻線は、一方で前記グランド（３ｂ）に、他方でインピーダンス（Ｚ１、Ｚ２）の端子に連結され、
前記インピーダンス（Ｚ１、Ｚ２）の他方の端子は、前記露出した導電性構造（１０）に連結される、請求項１に記載の補償システム。
【請求項３】
前記補償デバイス（６、７）の前記インピーダンス（Ｚ１、Ｚ２）は、前記構成部材（５）と前記露出した導電性構造（１０）との間のインピーダンスに実質的に等しい、請求項２に記載の補償システム。
【請求項４】
第１の構成部材の下流にある補償デバイスは、第２の構成部材の上流にある補償デバイスと共通である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の補償システム。
【請求項５】
自動車の少なくとも１つの構成部材（５）から発生する高周波数漏洩電流を補償するための方法であって、
前記自動車は、整流デバイス（３）を介して電力供給回路網（１）に接続され、
前記電力供給回路網（１）は、グランド及び前記グランドとは異なる少なくとも１つの位相を有する、方法において、
前記自動車の露出した導電性構造（１０）において、前記漏洩電流と同一振幅、同一方向、逆位相の補償電流が生成される、方法。
【請求項６】
−前記構成部材（５）に印加される電圧の一部を差し引き、
−差し引かれた電圧を位相変換し、
−前記差し引かれた電圧を、前記漏洩電流と同一振幅、同一方向、逆位相の前記補償電流に変換する、
請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術分野はバッテリ充電システムであり、より詳細には自動車内に設置されるバッテリ充電器である。
【背景技術】
【０００２】
バッテリ、特に電気自動車のバッテリを再充電するために非絶縁型充電器を使用すると、配電回路網への接続部分において漏洩電流が発生する場合がある。この漏洩電流は露出した導電性構造を通過し、充電器と配電回路網との間に配設された残留電流差分保護デバイスを起動させ得る。このような保護デバイスが起動すると、充電器の電源はオフとなり、自動車充電プロセスは停止される。
【０００３】
一般に、回路網とバッテリとの間にガルバニック絶縁を有する変圧器を導入することによって、漏洩電流を制限する。しかしながら、このような変圧器のサイズは、これを通過する充電用電力と共に増大する。電気モータ自動車内に設置されるバッテリ充電器も同様の欠点を有し、同様の対策が必要である。しかしながら、総重量／電力比によって自動車の範囲が画定されてしまう。従って、設置する充電器にガルバニック絶縁を有する変圧器を含めることによって自動車の重量が増加するのは望ましくない。
【０００４】
更に、自動車の特定の構成部材は、高周波数漏洩電流を生成し得る。これは特に、電気モータを有する自動車の場合に当てはまり、このような電気モータ内では、回転子又は固定子がこのような電流を生成し得る。このような漏洩電流は、周波数成分を考慮に入れるために特定の処理を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車の構成部材から発生する漏洩電流を補償するためのシステムが必要とされており、このような自動車は、非絶縁型充電器を介して電力供給回路網に接続される。
【０００６】
また、高周波数漏洩電流を補償できる補償システムも必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、自動車の少なくとも１つの構成部材から発生する高周波数漏洩電流を補償するためのシステムが提案され、ここで上記自動車は、電力供給回路網に接続された整流デバイスを介して、非絶縁方式で電力供給回路網に接続され、上記電力供給回路網は、グランド及びこのグランドとは異なる少なくとも１つの位相を有する。各構成部材に関して、第１の補償デバイスは、上記構成部材の上流にある整流デバイスから発生する整流相と、自動車の露出した導電性構造とに接続され、及び／又は第２の補償デバイスは、上記構成部材の下流に位置する整流相と、露出した導電性構造とに接続され、補償デバイスは、上記構成部材に印加される電圧の一部を差し引くことができ、また、漏洩電流と同一振幅、同一方向、逆位相の補償電流を、露出した導電性構造に送ることができる。
【０００８】
このようなシステムにより、漏洩電流を発生させる構成部材の上流及び下流において、上記電流を補償できるという利点が提示される。補償デバイスは、一方で上記構成部材に、他方でキャパシタの第１のプレートに連結される第１の巻線を有する変圧器を備えてよく、上記キャパシタのもう一方のプレートはグランドに連結される。変圧器の第２の巻線は、一方でグランドに、他方でインピーダンスの端子に連結され、このインピーダンスの他方の端子は、露出した導電性構造に連結される。
【０００９】
この補償システムは、限られた数の構成部品しか使用しないという利点をもたらす。従ってこのシステムを製造するためのコストが削減される。
【００１０】
補償デバイスのインピーダンスは、上記構成部材と露出した導電性構造との間のインピーダンスに等しいものであってよい。
【００１１】
第１の構成部材の下流にある補償デバイスは、第２の構成部材の上流にある補償デバイスと共通であってよい。
【００１２】
本発明の別の態様によると、自動車の少なくとも１つの構成部材から発生する高周波数漏洩電流を補償するための方法が提案され、ここで上記自動車は、電力供給回路網に接続された整流デバイスを介して、非絶縁方式で電力供給回路網に接続され、上記電力供給回路網は、グランド及びこのグランドとは異なる少なくとも１つの位相を有し、本方法では、自動車の露出した導電性構造において、漏洩電流と同一振幅、同一方向、逆位相の補償電流が生成される。
【００１３】
構成部材に印加される電圧の一部を差し引くことができ、差し引かれた電圧を位相変換でき、差し引かれた電圧を、漏洩電流と同一振幅、同一方向、逆位相の補償電流に変換できる。
【００１４】
その他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照して、単に非限定的な例として挙げる以下の説明を読むことにより、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、電気モータを備える自動車の電気回路網を示す。
【図２】図２は、電気モータを備える自動車の電気回路網内の漏洩電流を補償するためのシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、接続部分１ｂに連結されたグランド、及び接続部分１ａに連結されたグランドとは異なる位相を備える、単相電力供給回路網１を示す。
【００１７】
電力供給回路網１は、接続部分１ａ、１ｂによって、同相モードフィルタ２の入力に連結される。同相モードフィルタ２はその出力において、陽極接続部分２ａ及び陰極接続部分２ｂを介して整流デバイス３に連結され、この整流デバイス３自体はその出力において、接続部分３ａによって電気モータ５に、及び接続部分３ｂによってインバータ４に接続される。整流デバイス３は、チョッピングスイッチを備えてよい。接続部分３ａは、高周波数のチョッピング処理済み電圧を搬送してよく、これは漏洩電流Ｉｆ１、Ｉｆ２を生成する。
【００１８】
電気モータ５はその出力において、接続部分５ａによってインバータ４の別の入力に連結される。インバータ４はまた、接続部分４ａ、４ｂによってバッテリ１１に連結される。
【００１９】
接続部分１ａ、２ａ、１ｂ、２ｂは、電力供給回路網の両位相から発生する電流を搬送する。接続部分３ａ、３ｂ、５ａは、整流デバイス３によって整流された、両位相から発生する電流を搬送する。
【００２０】
電気モータ５は、漏洩電流源である少なくとも１つのインダクタンスＬ１を備える。ここでは本発明を、電気モータの巻線から発生する漏洩電流の補償に関して例示していることに留意されたい。しかしながら本発明は、漏洩電流を生成し得るいずれの電気系に対して応用できる。
【００２１】
図１に戻ると、インダクタンスＬ１から発生する漏洩電流をそれぞれＩｆ１、Ｉｆ２で示している。これら漏洩電流は、露出した導電性構造１０と接続部分３ａとの間の接続部分８、及び露出した導電性構造１０と配電回路網１の整流相に電気モータ５を連結する接続部分５ａとの間の接続部分９において発生する。漏洩電流を特徴づける同相モード結合キャパシタを、Ｃｐ１、Ｃｐ２で示す。キャパシタＣｐ１は、一方で整流デバイス３と電気モータ５との間に、他方で露出した導電性構造１０に接続される。キャパシタＣｐ２は、一方でインバータ４と電気モータ５との間に、他方で露出した導電性構造１０に接続される。従ってキャパシタＣｐ１、Ｃｐ２は、電気モータのインダクタンスＬ１の上流及び下流の漏洩電流を特徴づける。
【００２２】
図２では、図１と共通の構成要素は図１と同一の参照番号を有し、同様の機能を提供する。図２は、漏洩電流補償デバイス６、７によって図１とは異なる。
【００２３】
第１の漏洩電流補償デバイス６は、一方で接続部分６ａを介して電気モータ５と整流デバイス３との間に、他方でキャパシタＣ１の第１のプレートに連結された第１の巻線を有する変圧器Ｔ１を備え、キャパシタＣ１のもう一方のプレートは、接続部分６ｂを介して接続部分３ｂに連結される。
【００２４】
変圧器Ｔ１の第２の巻線は、一方で接続部分６ｃを介して接続部分３ｂに、他方でインピーダンスＺ１の端子に連結され、インピーダンスＺ１のもう一方の端子は、接続部分６ｄを介して露出した導電性構造１０に連結される。
【００２５】
第２の補償デバイス７は、第１の補償デバイス６と同様の構造を有する。
【００２６】
第２の漏洩電流補償デバイス７は、一方で接続部分７ａによって電気モータ５とインバータ４との間に、他方でキャパシタＣ２の第１のプレートに連結された第１の巻線を有する変圧器Ｔ２を備え、キャパシタＣ２のもう一方のプレートは、接続部分７ｂを介して接続部分３ｂに連結される。
【００２７】
変圧器Ｔ２の第２の巻線は、一方で接続部分７ｃを介して接続部分３ｂに、他方でインピーダンスＺ２の端子に連結され、インピーダンスＺ２のもう一方の端子は、接続部分７ｄを介して露出した導電性構造１０に連結される。
【００２８】
第１の漏洩電流補償デバイス６は、漏洩電流Ｉｆ１と同一振幅、同一方向、逆位相の電流Ｉｚ１を、露出した導電性構造１０に注入することによって、電流Ｉｆ１を補償できる。
【００２９】
第２の漏洩電流補償デバイス７は、漏洩電流Ｉｆ２と同一振幅、同一方向、逆位相の電流Ｉｚ２を、露出した導電性構造１０に注入することによって、電流Ｉｆ２を補償できる。
【００３０】
従って、第１の補償デバイス６及び第２の補償デバイス７を備える漏洩電流補償システムは、電気モータ５から発生する全ての漏洩電流を補償できる。
【００３１】
上述のような補償デバイスは、特に高周波数漏洩電流を補償できる。電気モータ５の動力となる電流の高周波数成分は、補償デバイス６、７による補償電流Ｉｚ１、Ｉｚ２の生成のために部分的に差し引かれる。高周波数において、キャパシタＣ１、Ｃ２のインピーダンスはゼロとなる。従ってこれらは短絡回路のような挙動を示す。コネクタ３ａとコネクタ３ｂとの間で生成される電位差が変圧器Ｔ１及びＴ２それぞれの第１の巻線に見られ、これら変圧器は第２の巻線において、これに比例する電圧を生成する。第２の巻線の端子におけるこの電圧は、それぞれインピーダンスＺ１又はインピーダンスＺ２の端子に印加され、補償電流Ｉｚ１、Ｉｚ２を発生させる。
【００３２】
対照的に、低周波数において、キャパシタのインピーダンスは無限大となる。キャパシタはオープンスイッチのような挙動を示す。一次巻線の端子には電圧が印加されず、補償電流は生成されない。
【００３３】
従って、補償デバイス６、７は、高周波数漏洩電流の補償に特に適していることが明らかである。
【００３４】
インピーダンスＺ１、Ｚ２の適切な値を決定するために、補償デバイスの設計より前に同相モードキャパシタＣｐ１、Ｃｐ２の特徴付けを行わなければならないことも明らかである。
【００３５】
本補償システムは、他の漏洩電流源を考慮に入れるための他の補償デバイスの組を含んでよい。
【００３６】
本補償システムはまた、多相システムに適合させることもできる。この場合、各漏洩電流源に接続されたコネクタの各組に対して、補償デバイスの組を１つずつ使用する。
【００３７】
構成部材に印加される電圧の一部を差し引くことができ、差し引かれた電圧を位相変換でき、差し引かれた電圧を補償電流に変換できる補償方法を適用することによって、グランド及びグランドとは異なる少なくとも１つの位相によって電力供給回路網１に接続される自動車の構成部材からの漏洩電流を補償する。補償電流の振幅は、漏洩電流の振幅に対応するように変調される。
【００３８】
補償電流の振幅を変調するために、位相変換されかつ差し引かれた電圧を、構成部材と車両の露出した導電性構造との間に存在する同等の同相モードインピーダンス（これは事前に決定されたものである）の値及び性質に対応する値及び性質を有するインピーダンスに印加する。
【００３９】
本補償方法及びシステムは、自動車の構成部材から発生する高周波数漏洩電流を補償できる。本補償方法及びシステムは、上記構成部材の上流及び下流で生成された漏洩電流を同等に補償できる。
【図１】
2015511476.tif 000003
【図２】
2015511476.tif 000004
【国際調査報告】
2015511476.tif 000005
2015511476.tif 000006
2015511476.tif 000007
2015511476.tif 000008