FR2964266A1 - ELECTRIC MOTOR VEHICLE EQUIPPED WITH A CHARGER WITH OR WITHOUT CONTACT - Google Patents

ELECTRIC MOTOR VEHICLE EQUIPPED WITH A CHARGER WITH OR WITHOUT CONTACT Download PDF

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Abstract

L'invention concerne la charge d'une batterie (1) embarquée à bord d'un véhicule automobile. Le véhicule automobile, comporte au moins un moteur électrique (8) relié à la batterie (1) au moyen d'un pont onduleur (9), la batterie (1) pouvant être chargée par un premier système de charge (2) destiné à être raccordé à un réseau d'alimentation électrique ou par un deuxième système de charge (3) destiné à être couplé inductivement à un circuit émetteur (16) d'une station de charge externe (11). Le premier système de charge (2) est raccordé au moteur (8) et le deuxième système de charge (3) est raccordé directement à la batterie (1).The invention relates to the charging of a battery (1) on board a motor vehicle. The motor vehicle comprises at least one electric motor (8) connected to the battery (1) by means of an inverter bridge (9), the battery (1) being able to be charged by a first charging system (2) intended to be connected to a power supply network or by a second charging system (3) to be inductively coupled to a transmitter circuit (16) of an external charging station (11). The first charging system (2) is connected to the engine (8) and the second charging system (3) is connected directly to the battery (1).

Description

B 10-2761 FR 1 Véhicule automobile électrique équipé d'un chargeur avec ou sans contact L'invention concerne la charge d'une batterie d'un véhicule électrique, et plus particulièrement la charge avec ou sans contact d'une batterie d'un véhicule électrique. Un des inconvénients majeurs des véhicules électriques concerne la disponibilité. En effet, lorsque la batterie est déchargée, un véhicule électrique reste indisponible pendant toute la durée de recharge, qui peut atteindre plusieurs heures. Il a été proposé d'intégrer au véhicule un chargeur pouvant être raccordé à tout type de réseau (continu, monophasé, triphasé), pour des puissances allant jusqu'à 856kW (125A sur un réseau 400V triphasé). Afin de diminuer la durée de recharge de la batterie, il est connu d'augmenter la puissance de charge en accroissant le courant prélevé sur le réseau. La puissance de charge est par ailleurs bien supérieure lorsque le courant est prélevé sur le réseau d'alimentation triphasé. Cela étant, ce type de charge a pour inconvénient de nécessiter l'utilisation d'un système de câbles et de connecteurs. Ces câbles et connecteurs sont lourds, et ceci d'autant plus que la puissance de charge est élevée L'opération de recharge, journalière, est donc peu pratique. On pourra à cet égard se référer au document JP 08 308 255, qui décrit un dispositif permettant de charger une batterie directement à partir d'un réseau monophasé. Ce dispositif permet une recharge sans utiliser de contacteur. Il est donc élaboré à partir de peu de composants. Ce dispositif a pour inconvénient de ne fonctionner que sur le réseau monophasé, et de nécessiter une inductance volumineuse. Le document JP 2002 293 499 décrit un chargeur intégré triphasé, mais qui nécessite l'utilisation d'un contacteur pour passer du mode recharge au mode traction. Ce chargeur utilise par ailleurs un redresseur à diodes pour le réseau triphasé qui produit une quantité d'harmoniques de courant qui se situent en dehors des gabarits fixés par l'essentiel des distributeurs d'énergie électrique. I1 a en outre été proposé de recharger la batterie d'un véhicule électrique au moyen d'un chargeur sans contact. L'utilisateur peut donc recharger son véhicule en le disposant près d'une borne de charge, ce qui permet d'effectuer des charges fréquentes sans manipulation de câbles ni manoeuvres de connexion et déconnexion. On pourra se référer au document US 5568036 qui décrit un système de câble utilisé dans un chargeur de batterie sans contact pour le véhicule électrique. L'émetteur doit être positionné dans le récepteur pour pouvoir charger la batterie. Le dispositif de charge décrit dans ce document nécessite donc une manipulation de l'utilisateur. Le document US 5341083 décrit un système de charge de batterie sans contact qui utilise un coupleur pour assembler la partie émettrice de puissance à la partie réceptrice de puissance. Le dispositif décrit, dans le mode de réalisation préféré, nécessite une manipulation de l'utilisateur pour pouvoir positionner la partie émettrice à proximité de la partie réceptrice. The invention relates to the charging of a battery of an electric vehicle, and more particularly to the charging with or without contact of a battery of an electric vehicle. electric vehicle. One of the major drawbacks of electric vehicles concerns availability. Indeed, when the battery is discharged, an electric vehicle remains unavailable for the entire charging period, which can reach several hours. It has been proposed to integrate in the vehicle a charger that can be connected to any type of network (continuous, single-phase, three-phase), for powers up to 856kW (125A on a 400V three-phase network). In order to reduce the charging time of the battery, it is known to increase the charging power by increasing the current drawn on the network. The charging power is also much higher when the current is taken from the three-phase supply network. However, this type of load has the disadvantage of requiring the use of a system of cables and connectors. These cables and connectors are heavy, and all the more so that the load power is high The daily charging operation is therefore impractical. In this regard, reference can be made to JP 08 308 255, which describes a device for charging a battery directly from a single-phase network. This device allows charging without using a contactor. It is therefore developed from few components. This device has the disadvantage of operating only on the single-phase network, and require a voluminous inductance. JP 2002 293 499 discloses a three-phase integrated charger, but which requires the use of a switch to switch from charging mode to traction mode. This charger also uses a diode rectifier for the three-phase network that produces a quantity of current harmonics that are outside the gauges set by most electrical power distributors. It has furthermore been proposed to recharge the battery of an electric vehicle by means of a contactless charger. The user can therefore recharge his vehicle by placing it near a charging terminal, which allows for frequent charging without handling cables or connection and disconnection maneuvers. Reference can be made to US 5568036 which discloses a cable system used in a non-contact battery charger for the electric vehicle. The transmitter must be positioned in the receiver to be able to charge the battery. The charging device described in this document therefore requires manipulation of the user. US 5341083 discloses a non-contact battery charging system that uses a coupler to assemble the power-transmitting portion to the power-receiving portion. The device described, in the preferred embodiment, requires manipulation of the user to be able to position the transmitting part near the receiving part.

Enfin, il a été proposé d'utiliser les deux types de charge au sein d'un véhicule électrique, comme décrit dans le document US 2009 0045773 qui propose des dispositifs de charge pour véhicule électrique avec contact ou sans contact, en utilisant des émetteurs de puissance situés sur la voie de transport utilisée par le véhicule. Cela étant, ce document ne décrit que le raccordement à un réseau monophasé. L'invention a donc pour but de résoudre les inconvénients mentionnés ci-dessus, et en particulier, de proposer un dispositif de charge intégré permettant de charger une batterie de véhicule automobile avec ou sans contact, et ce directement à partir d'un réseau monophasé ou triphasé. L'invention a également pour but de proposer un chargeur intégré avec ou sans contact au sein d'un véhicule automobile, et ce sans manipulation de l'utilisateur. Un autre but de l'invention est de se passer de contacteur. Finally, it has been proposed to use both types of load within an electric vehicle, as described in US 2009 0045773 which proposes charging devices for electric vehicles with contact or without contact, using transmitters of electric vehicles. located on the transport route used by the vehicle. However, this document only describes the connection to a single-phase network. The purpose of the invention is therefore to solve the drawbacks mentioned above, and in particular to propose an integrated charging device for charging a motor vehicle battery with or without contact, directly from a single-phase network. or three-phase. The invention also aims to provide an integrated charger with or without contact within a motor vehicle, and without manipulation of the user. Another object of the invention is to dispense with the contactor.

L'invention a donc pour objet, un véhicule automobile, comportant au moins un moteur électrique relié à une batterie au moyen d'un pont onduleur, la batterie pouvant être chargée par un premier système de charge destiné à être raccordé à un réseau d'alimentation électrique ou par un deuxième système de charge destiné à être couplé inductivement à un circuit émetteur d'une station de charge externe. Le premier système de charge est raccordé au moteur et le deuxième système de charge est raccordé directement à la batterie. The subject of the invention is therefore a motor vehicle comprising at least one electric motor connected to a battery by means of an inverter bridge, the battery being able to be charged by a first charging system intended to be connected to a network of power supply or by a second charging system for inductively coupled to a transmitter circuit of an external charging station. The first charging system is connected to the motor and the second charging system is connected directly to the battery.

Ainsi, le courant provenant du premier système de charge traverse le moteur et le pont onduleur avant d'atteindre la batterie. Le moteur peut donc ensuite être utilisé en mode traction en activant le pont onduleur. Selon un deuxième mode de réalisation, le deuxième système de charge est raccordé au moteur. Avantageusement, chaque système de charge comprend un circuit à diodes apte à isoler respectivement chaque système de charge l'un par rapport à l'autre. Ainsi, l'utilisation d'un des deux systèmes de charge n'est pas perturbée par la présence de l'autre système de charge. Le premier système de charge est apte à être raccordé à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé. Le véhicule automobile peut comporter des moyens de commande aptes à activer le système de charge sélectionné pour recharger la batterie. Les moyens de commande peuvent comprendre un organe superviseur de charge apte à communiquer avec un ensemble de calculateurs et à activer le système de charge sélectionné pour recharger la batterie. Thus, the current from the first charging system passes through the motor and the inverter bridge before reaching the battery. The motor can then be used in traction mode by activating the inverter bridge. According to a second embodiment, the second charging system is connected to the motor. Advantageously, each charging system comprises a diode circuit able to respectively isolate each charging system relative to each other. Thus, the use of one of the two charging systems is not disturbed by the presence of the other charging system. The first charging system is capable of being connected to a single-phase or three-phase power supply network. The motor vehicle may include control means capable of activating the selected charging system to recharge the battery. The control means may comprise a load supervisor member capable of communicating with a set of computers and activating the selected charging system to recharge the battery.

Avantageusement, les moyens de commande comprennent deux unités de contrôle indépendantes reliées à l'organe superviseur de charge et aptes à contrôler chaque système de charge. En outre, les moyens de commande peuvent comprendre des moyens de contrôle communs aux deux unités de contrôle et aptes à communiquer avec une station de charge comprenant le circuit émetteur. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'étude de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation, pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un chargeur avec ou sans contact selon l'invention ; - la figure 2 illustre un autre mode de réalisation d'un chargeur avec ou sans contact selon l'invention ; et - la figure 3 présente, de manière schématique, une architecture de contrôle d'un dispositif selon l'invention. Sur la figure 1 est représenté un chargeur avec ou sans contact d'un véhicule automobile électrique. Le véhicule automobile électrique comprend une batterie 1 destinée à être chargée par un premier système avec contact 2 ou un deuxième système sans contact 3. Le premier système 2 est destiné à être raccordé à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé par les bornes 4, ici comprenant trois phases. Les bornes 4 sont reliées à un étage d'entrée qui comprend des moyens de filtrage 5 de compatibilité électromagnétique. Sur chaque phase, les moyens de filtrage 5 comprennent un ensemble formé par deux inductances 5a et une résistance 5b. Les moyens de filtrage 5 permettent de filtrer le courant absorbé de sorte que le courant satisfasse aux contraintes de raccordement au réseau imposées par les normes et les exploitants de réseaux, en termes d'harmoniques notamment ainsi que celles du domaine automobile. L'étage d'entrée est ensuite relié à un étage capacitif. Cet étage capacitif est constitué d'un ensemble de trois capacités 6 respectivement reliées entre chaque phase et un point commun. L'étage capacitif est suivi d'un étage onduleur de courant 7. L'onduleur de courant 7 comprend un ensemble de six interrupteurs 7a et 7b. Advantageously, the control means comprise two independent control units connected to the load supervisor and able to control each load system. In addition, the control means may comprise control means common to both control units and able to communicate with a charging station comprising the transmitter circuit. Other advantages and characteristics of the invention will become apparent upon studying the detailed description of embodiments and embodiments, taken by way of nonlimiting examples and illustrated by the appended drawings in which: FIG. 1 illustrates a first embodiment of a charger with or without contact according to the invention; FIG. 2 illustrates another embodiment of a charger with or without contact according to the invention; and FIG. 3 schematically shows a control architecture of a device according to the invention. In Figure 1 is shown a charger with or without contact of an electric motor vehicle. The electric motor vehicle comprises a battery 1 intended to be charged by a first system with contact 2 or a second non-contact system 3. The first system 2 is intended to be connected to a single-phase or three-phase power supply network via terminals 4 here comprising three phases. The terminals 4 are connected to an input stage which comprises electromagnetic compatibility filtering means 5. On each phase, the filtering means 5 comprise an assembly formed by two inductances 5a and a resistor 5b. The filtering means 5 make it possible to filter the absorbed current so that the current satisfies the network connection constraints imposed by the standards and the network operators, in terms of harmonics in particular as well as those of the automotive field. The input stage is then connected to a capacitive stage. This capacitive stage consists of a set of three capacitors 6 respectively connected between each phase and a common point. The capacitive stage is followed by a current inverter stage 7. The current inverter 7 comprises a set of six switches 7a and 7b.

L'étage capacitif permet de limiter les surtensions aux bornes des éléments semi-conducteurs (interrupteurs 7a, 7b) de l'onduleur de courant 7 d'une part, et d'autre part de prendre part à la fonction de filtrage avec les inductances 5a. The capacitive stage makes it possible to limit the overvoltages at the terminals of the semiconductor elements (switches 7a, 7b) of the current inverter 7 on the one hand, and on the other hand to take part in the filtering function with the inductors. 5a.

En outre, l'étage onduleur 7 produit un courant continu d'une valeur régulée autour d'une valeur de courant élaborée à partir d'un coefficient au moins égal à un rapport entre la tension maximale redressée par l'étage d'entrée et la tension de la batterie 1. L'étage onduleur 7 est capable de produire un courant continu pour plusieurs types de réseaux d'alimentation électrique. Afin d'alimenter la batterie 1 avec le courant continu produit par l'étage onduleur 7, cet étage est relié à un moteur électrique 8. Le moteur électrique 8 est représenté par ses trois éléments statoriques. Chaque élément statorique comprend une inductance 8a et une résistance 8b (résistance de l'enroulement). Lors de la charge, cet étage sert en outre de réserve d'énergie tampon. Les interrupteurs 7a et 7b sont contrôlés de manière à ce que l'onduleur de courant 7 puisse produire un courant continu circulant dans le neutre du moteur 8. In addition, the inverter stage 7 produces a DC current of a regulated value around a current value produced from a coefficient at least equal to a ratio between the maximum voltage rectified by the input stage and the battery voltage 1. The inverter stage 7 is capable of producing a direct current for several types of power supply networks. In order to supply the battery 1 with the direct current produced by the inverter stage 7, this stage is connected to an electric motor 8. The electric motor 8 is represented by its three stator elements. Each stator element comprises an inductor 8a and a resistor 8b (winding resistance). During charging, this stage also serves buffer energy reserve. The switches 7a and 7b are controlled so that the current inverter 7 can produce a direct current flowing in the neutral of the motor 8.

Le moteur électrique est ensuite relié à un pont onduleur 9. Le pont onduleur 9 comprend un ensemble d'interrupteurs 9a, et un circuit à diodes 9b (ne sont représentés sur le schéma que les composants utiles à la fonction de recharge, en effet pour assurer la fonction de traction trois autres interrupteurs et trois autres diodes sont nécessaires). Le pont onduleur 9 est ensuite relié à une capacité 10 et à la batterie 1. Lorsque le premier système de charge 2 est utilisé, les interrupteurs 9a sont ouverts et le courant traverse les diodes 9b pour recharger la batterie 1. Lorsque le véhicule automobile est en mode traction, le pont onduleur 9 produit une tension apte à mettre en marche le moteur 8. Ainsi, le véhicule automobile ne nécessite pas de contacteur pour passer du mode traction au mode charge. Le deuxième système de charge 3 est disposé en regard d'une station de charge 11. Cette station de charge 11 est fixe, et elle est raccordée à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé par ses bornes 12. Les bornes 12 sont reliées à un convertisseur de courant alternatif vers continu 13. Le convertisseur 13 est relié à une capacité 14 et à un pont onduleur 15. Le pont onduleur comprend un ensemble de quatre couples de transistors 15a et de diodes 15b. Le pont onduleur 15 établi une tension alternative qu'il fournit à un circuit émetteur 16 constitué d'une capacité 16a montée en série avec une boucle émettrice inductive 16b. The electric motor is then connected to an inverter bridge 9. The inverter bridge 9 comprises a set of switches 9a, and a diode circuit 9b (only shown in the diagram are the components that are useful for the charging function, indeed for provide traction function three other switches and three other diodes are required). The inverter bridge 9 is then connected to a capacitor 10 and the battery 1. When the first charging system 2 is used, the switches 9a are open and the current passes through the diodes 9b to recharge the battery 1. When the motor vehicle is in traction mode, the inverter bridge 9 produces a voltage able to turn on the motor 8. Thus, the motor vehicle does not require a switch to switch from the traction mode to the load mode. The second charging system 3 is arranged opposite a charging station 11. This charging station 11 is fixed, and it is connected to a single-phase or three-phase power supply network via its terminals 12. The terminals 12 are connected The converter 13 is connected to a capacitor 14 and to an inverter bridge 15. The inverter bridge comprises a set of four pairs of transistors 15a and diodes 15b. The inverter bridge 15 establishes an AC voltage that it provides to a transmitter circuit 16 consisting of a capacitor 16a connected in series with an inductive emitter loop 16b.

La station de charge 11 comprend en outre un circuit de contrôle 17 relié à un circuit de commande 18. Le circuit de commande est relié aux grilles des transistors 15a et commande de ce fait le pont onduleur 15. Le circuit de contrôle 17 est en outre capable de communiquer avec des moyens de commande du deuxième système de charge 3, ces moyens de commandes ne sont pas représentés sur cette figure. La communication entre le circuit de contrôle 17 et le deuxième système de charge 3 se fait au moyen d'un protocole de communication sans-fil. The charging station 11 further comprises a control circuit 17 connected to a control circuit 18. The control circuit is connected to the gates of the transistors 15a and thereby controls the inverter bridge 15. The control circuit 17 is furthermore capable of communicating with control means of the second charging system 3, these control means are not shown in this figure. Communication between the control circuit 17 and the second charging system 3 is by means of a wireless communication protocol.

La batterie 1 indique son état de charge à la station de charge 11 au moyen de cette communication sans-fil. La station de charge 11 détermine alors la valeur du courant de charge. Un circuit récepteur 19 du deuxième système de charge 3 est disposé en regard du circuit émetteur 16. En outre, une boucle réceptrice inductive 19a est disposé de manière à être couplé avec la boucle émettrice 16b. Le circuit récepteur comprend également une capacité 19b montée en parallèle avec la boucle réceptrice 19a. Un circuit redresseur 20 est monté aux bornes du circuit récepteur 19. Ce circuit redresseur comporte quatre diodes 20a. Le circuit redresseur 20 délivre un courant continu à la batterie 1 à laquelle il est raccordé. En outre, lorsque le premier système de charge 2 est utilisé, le circuit redresseur 20 permet d'isoler les deux systèmes de charge 2 et 3 l'un par rapport à l'autre. The battery 1 indicates its state of charge at the charging station 11 by means of this wireless communication. The charging station 11 then determines the value of the charging current. A receiver circuit 19 of the second charging system 3 is arranged opposite the transmitter circuit 16. In addition, an inductive receiving loop 19a is arranged to be coupled with the transmitting loop 16b. The receiver circuit also comprises a capacitor 19b mounted in parallel with the receiver loop 19a. A rectifier circuit 20 is mounted across the receiver circuit 19. This rectifier circuit comprises four diodes 20a. The rectifier circuit 20 delivers a direct current to the battery 1 to which it is connected. In addition, when the first charging system 2 is used, the rectifier circuit 20 isolates the two charging systems 2 and 3 relative to each other.

Lorsque le système de charge 3 est utilisé, les diodes 9b permettent d'isoler le système utilisé. La présence des circuits d'un système de charge ne perturbe donc pas l'utilisation de l'autre système de charge. When the charging system 3 is used, the diodes 9b make it possible to isolate the system used. The presence of the circuits of one charging system does not therefore disturb the use of the other charging system.

Avantageusement, la station de charge 11 peut reposer sur le sol d'une place de stationnement, le véhicule automobile garé dans cette place de stationnement pourra faire fonctionner le deuxième système de charge 3. Sur la figure 2 est représenté un chargeur avec ou sans contact d'un véhicule automobile électrique, selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, la sortie du circuit redresseur à diodes 20 est reliée en entrée du moteur 8. Ce mode de réalisation permet de commander la charge par le deuxième système de charge 3 en faisant intervenir le module de puissance 9, on peut ainsi diminuer les échanges entre la station de charge 11 et les moyens de commande (non représentés) du deuxième système de charge 3. L'étage de puissance 9 permet de régler la puissance de charge directement. La figure 3 présente une architecture de contrôle d'un chargeur avec ou sans contact. La station de charge 11 comprend le circuit de contrôle 17. Cette station de charge 11 est raccordée à un réseau d'alimentation électrique par ses bornes d'entrée 12. Le circuit de contrôle 17 communique avec un circuit contrôleur de charge sans contact 21 au moyen d'un protocole de communication sans-fil. Un circuit superviseur de charge 22 commande le circuit contrôleur de charge sans contact 21. Le circuit superviseur de charge 22 commande en outre un circuit contrôleur de charge avec contact 23. Les deux circuits contrôleurs de charge 21 et 23 commandent respectivement les circuits électroniques de contrôle de la station de charge 11 et les circuits électroniques du système de charge avec contact 2. Le circuit superviseur de charge 22 communique avec un certain nombre de circuits calculateurs 25. Ces calculateurs 25 fournissent au circuit superviseur de charge des informations sur la charge de la batterie, sur les commandes de l'utilisateur ou toute autre information nécessaire à son fonctionnement. Le circuit superviseur de charge 22 est apte à activer le premier système de charge 2 ou le deuxième système de charge 3. Advantageously, the charging station 11 can rest on the ground of a parking space, the motor vehicle parked in this parking space can operate the second charging system 3. In Figure 2 is shown a loader with or without contact of an electric motor vehicle, according to another embodiment of the invention. In this embodiment, the output of the diode rectifier circuit 20 is connected to the input of the motor 8. This embodiment makes it possible to control the charge by the second charging system 3 by involving the power module 9, so that reduce the exchanges between the charging station 11 and the control means (not shown) of the second charging system 3. The power stage 9 allows to adjust the load power directly. Figure 3 shows a control architecture of a loader with or without contact. The charging station 11 comprises the control circuit 17. This charging station 11 is connected to a power supply network via its input terminals 12. The control circuit 17 communicates with a contactless charge controller circuit 21 at the means of a wireless communication protocol. A load supervisor circuit 22 controls the non-contact load controller circuit 21. The load supervisor circuit 22 further controls a contact load controller circuit 23. The two load controller circuits 21 and 23 respectively control the electronic control circuitry of the charging station 11 and the electronic circuits of the contact charging system 2. The charging supervisory circuit 22 communicates with a number of calculating circuits 25. These calculators 25 provide the load supervisor circuit with information on the load of the load. battery, on the controls of the user or any other information necessary for its operation. The load supervisory circuit 22 is able to activate the first charging system 2 or the second charging system 3.

Ces moyens définissent des moyens de commande 26. Grâce à l'invention, on obtient un véhicule automobile équipé d'un chargeur avec ou sans contact pour un véhicule automobile électrique. Ce chargeur n'utilise pas de contacteur, et ne nécessite pas de manipulation de câbles lors d'une charge sans contact. En outre, le chargeur peut fonctionner pour plusieurs puissances de charges fournies par des réseaux d'alimentation monophasés ou triphasés. These means define control means 26. Thanks to the invention, there is obtained a motor vehicle equipped with a charger with or without contact for an electric motor vehicle. This charger does not use a contactor, and does not require cable handling during a non-contact load. In addition, the charger can operate for several power loads provided by single-phase or three-phase power networks.

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Véhicule automobile, comportant au moins un moteur électrique (8) relié à une batterie (1) au moyen d'un pont onduleur (9), ladite batterie (1) pouvant être chargée par un premier système de charge (2) destiné à être raccordé à un réseau d'alimentation électrique ou par un deuxième système de charge (3) destiné à être couplé inductivement à un circuit émetteur (16) d'une station de charge externe (11), caractérisé en ce que le premier système de charge (2) est raccordé au moteur (8) et le deuxième système de charge (3) est raccordé directement à la batterie (1). REVENDICATIONS1. Motor vehicle, comprising at least one electric motor (8) connected to a battery (1) by means of an inverter bridge (9), said battery (1) being able to be charged by a first charging system (2) intended to be connected to a power supply network or by a second charging system (3) intended to be inductively coupled to a transmitter circuit (16) of an external charging station (11), characterized in that the first charging system (2) is connected to the motor (8) and the second charging system (3) is connected directly to the battery (1). 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième système de charge (3) est raccordé au moteur (8). Motor vehicle according to Claim 1, characterized in that the second charging system (3) is connected to the motor (8). 3. Véhicule automobile selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque système de charge (2, 3) comprend un circuit à diodes (9b, 20) apte à isoler respectivement chaque système de charge (2, 3) l'un par rapport à l'autre. 3. Motor vehicle according to one of claims 1 or 2, characterized in that each charging system (2, 3) comprises a diode circuit (9b, 20) adapted respectively to isolate each charging system (2, 3). relative to each other. 4. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier système de charge (2) est apte à être raccordé avec un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé. 4. Motor vehicle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first charging system (2) is adapted to be connected with a single-phase or three-phase power supply network. 5. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande (26) aptes à activer le système de charge (2, 3) sélectionné pour recharger la batterie (1). 5. Motor vehicle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises control means (26) adapted to activate the charging system (2, 3) selected to recharge the battery (1). 6. Véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande (26) comprennent un organe superviseur de charge (22) apte à communiquer avec un ensemble de calculateurs (25) et à activer le système de charge (2,3) sélectionné pour recharger la batterie (1). 6. Motor vehicle according to claim 5, characterized in that the control means (26) comprise a load supervisory member (22) able to communicate with a set of computers (25) and to activate the charging system (2, 3) selected to charge the battery (1). 7. Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de commande (26) comprennent deux unités decontrôle indépendantes (21, 23) reliées à l'organe superviseur de charge (22) et aptes à contrôler chaque système de charge (2, 3). 7. Motor vehicle according to claim 6, characterized in that the control means (26) comprise two independent control units (21, 23) connected to the charge supervisory member (22) and able to control each charging system ( 2, 3). 8. Véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande (26) comprennent des moyens de contrôle communs (24) aux deux unités de contrôle (21, 23) et aptes à communiquer avec la station de charge (11) comprenant le circuit émetteur (16). 8. Motor vehicle according to claim 7, characterized in that the control means (26) comprise common control means (24) to the two control units (21, 23) and able to communicate with the charging station (11). ) comprising the transmitter circuit (16).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016042181A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-24 Instalaciones Inabensa, S.A. System and method for inductively recharging batteries of electric vehicles

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509015B (en) * 2010-01-05 2014-11-05 Access Business Group Int Llc Inductive charging system for electric vehicle
GB2488086B (en) 2010-01-05 2014-11-05 Access Business Group Int Llc Inductive charging system for electric vehicle
WO2023070215A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 The Governing Council Of The University Of Toronto Integrated wireless charging boost rectifier for electric vehicles

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341083A (en) * 1991-09-27 1994-08-23 Electric Power Research Institute, Inc. Contactless battery charging system
US5568036A (en) * 1994-12-02 1996-10-22 Delco Electronics Corp. Contactless battery charging system with high voltage cable
JPH08308255A (en) * 1995-05-12 1996-11-22 Fuji Electric Co Ltd Charger of battery for electric vehicle
JP3042528B1 (en) * 1999-06-09 2000-05-15 トヨタ自動車株式会社 Charging device
JP2002293499A (en) * 2001-03-30 2002-10-09 Aichi Corp Inverter control device for working vehicle
US20090045773A1 (en) * 2007-08-13 2009-02-19 Pandya Ravi A Wireless Charging System for Vehicles
US20100044123A1 (en) * 2005-05-24 2010-02-25 Rearden, Llc System and method for powering vehicle using radio frequency signals and feedback
US20100201204A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Non-contact power transmission apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341083A (en) * 1991-09-27 1994-08-23 Electric Power Research Institute, Inc. Contactless battery charging system
US5568036A (en) * 1994-12-02 1996-10-22 Delco Electronics Corp. Contactless battery charging system with high voltage cable
JPH08308255A (en) * 1995-05-12 1996-11-22 Fuji Electric Co Ltd Charger of battery for electric vehicle
JP3042528B1 (en) * 1999-06-09 2000-05-15 トヨタ自動車株式会社 Charging device
JP2002293499A (en) * 2001-03-30 2002-10-09 Aichi Corp Inverter control device for working vehicle
US20100044123A1 (en) * 2005-05-24 2010-02-25 Rearden, Llc System and method for powering vehicle using radio frequency signals and feedback
US20090045773A1 (en) * 2007-08-13 2009-02-19 Pandya Ravi A Wireless Charging System for Vehicles
US20100201204A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Non-contact power transmission apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016042181A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-24 Instalaciones Inabensa, S.A. System and method for inductively recharging batteries of electric vehicles

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