FR3138886A1 - SAFE POWER INTERFACE DEVICE WHEN PAIRING TO A SYSTEM CHARGING CONNECTOR AND EXTERNAL ELECTRICAL EQUIPMENT - Google Patents
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Abstract
Un dispositif d’interface (DIF) a un type défini par une première tension, comprend un dispositif interne (DI1) assurant au moins une fonction interne lorsqu’il reçoit une seconde tension, et est couplé à un équipement électrique nécessitant un courant d’alimentation et à un connecteur de recharge (CNR) équipant un système (S) et connecté à un circuit de détection (CD) détectant ce type, une ligne de contrôle (LC) fournissant cette seconde tension en cas de détection du type et une ligne d’alimentation (LA) fournissant ce courant d’alimentation. Ce dispositif d’interface (DIF) comprend aussi un premier élément de contrôle (EC1) propre, lorsqu’il reçoit la seconde tension et en l’absence de signalement d’un défaut par le dispositif interne (DI1), à déclencher une variation prédéfinie de la première tension propre, en cas de détection par le circuit de détection (CD), à déclencher la fourniture du courant d’alimentation pour l’équipement électrique. Figure 2An interface device (DIF) has a type defined by a first voltage, comprises an internal device (DI1) ensuring at least one internal function when it receives a second voltage, and is coupled to electrical equipment requiring a current of power supply and a charging connector (CNR) equipping a system (S) and connected to a detection circuit (CD) detecting this type, a control line (LC) providing this second voltage in the event of detection of the type and a line power supply (LA) supplying this supply current. This interface device (DIF) also comprises a first control element (EC1) capable, when it receives the second voltage and in the absence of signaling of a fault by the internal device (DI1), to trigger a variation predefined of the first specific voltage, in the event of detection by the detection circuit (CD), to trigger the supply of the supply current for the electrical equipment. Figure 2
Description
L’invention concerne les dispositifs d’interface pouvant être couplés à des connecteurs de recharge de systèmes et à des équipements électriques externes nécessitant un courant d’alimentation pour fonctionner.Interface devices can be coupled to system charging connectors and external electrical equipment requiring power current to operate.
Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules (éventuellement de type automobile), comprennent une batterie qui est rechargeable sous le contrôle d’un chargeur embarqué, et un connecteur de recharge qui est couplé à cette batterie et ce chargeur et propre à être couplé temporairement à un connecteur externe connecté à une source d’alimentation externe pendant une phase de recharge de cette batterie.Certain systems, such as for example certain vehicles (possibly of the automobile type), include a battery which is rechargeable under the control of an on-board charger, and a charging connector which is coupled to this battery and this charger and capable of being temporarily coupled to an external connector connected to an external power source during a recharging phase of this battery.
Il a été récemment proposé d’utiliser ce type de système en tant que source d’alimentation électrique d’au moins un équipement électrique externe, comme par exemple un vélo électrique, une remorque, une caravane, un barbecue ou un dispositif d’éclairage. Pour ce faire, on connecte au connecteur de recharge du système un dispositif d’interface, couplé à l’équipement électrique externe (et faisant éventuellement partie de ce dernier), et le système fournit à cet équipement électrique externe, via le connecteur de recharge et le dispositif d’interface, un courant d’alimentation issu de sa batterie rechargeable.It has recently been proposed to use this type of system as an electrical power source for at least one external electrical equipment, such as for example an electric bicycle, a trailer, a caravan, a barbecue or a lighting device. . To do this, we connect to the charging connector of the system an interface device, coupled to the external electrical equipment (and possibly forming part of the latter), and the system supplies this external electrical equipment, via the charging connector and the interface device, a supply current from its rechargeable battery.
Lorsque l’on souhaite que le courant d’alimentation fourni par le système corresponde à ce dont a besoin l’équipement électrique externe, le dispositif d’interface peut avoir un type prédéfini détectable (par exemple sous la forme d’une première tension) et représentatif de ce courant d’alimentation. Dans ce cas, le système peut comprendre, d’une première part, un circuit de détection propre à détecter le type du dispositif d’interface (par exemple sa première tension), d’une deuxième part, une ligne de contrôle propre à fournir cette seconde tension en cas de détection de ce type, et, d’une troisième part, une ligne d’alimentation propre à fournir ce courant d’alimentation, ces circuit de détection, ligne de contrôle et ligne d’alimentation étant tous les trois connectés à des bornes associées du connecteur de recharge.When it is desired that the supply current supplied by the system corresponds to what the external electrical equipment requires, the interface device can have a predefined detectable type (for example in the form of a first voltage) and representative of this supply current. In this case, the system may comprise, firstly, a detection circuit suitable for detecting the type of the interface device (for example its first voltage), secondly, a control line suitable for providing this second voltage in the event of detection of this type, and, on the third hand, a power supply line capable of supplying this supply current, these detection circuit, control line and power line being all three connected to associated terminals of the charging connector.
Actuellement, certains systèmes comprennent un calculateur de recharge qui est propre à échanger des informations de recharge avec l’équipement électrique externe temporairement couplé à leur connecteur de recharge via le dispositif d’interface, et agencé de manière à déclencher la fourniture par la ligne d’alimentation du courant d’alimentation pour cet équipement électrique externe dès que le type du dispositif d’interface est détecté par le circuit de détection. Or, il peut arriver que le dispositif d’interface fasse l’objet d’un dysfonctionnement potentiellement dangereux pour un usager, tant du système que de l’équipement électrique externe devant être alimenté par ce dernier. C’est tout particulièrement le cas, bien que non exclusivement, lorsque le dysfonctionnement induit un défaut d’isolement pouvant, par exemple, entraîner une électrocution.Currently, certain systems include a charging calculator which is capable of exchanging charging information with external electrical equipment temporarily coupled to their charging connector via the interface device, and arranged so as to trigger supply via the line d supplying the power supply to this external electrical equipment as soon as the type of the interface device is detected by the detection circuit. However, it may happen that the interface device is subject to a malfunction that is potentially dangerous for a user, both of the system and of the external electrical equipment that must be powered by the latter. This is particularly the case, although not exclusively, when the malfunction induces an insulation fault which could, for example, lead to electrocution.
On comprendra donc qu’actuellement, en cas de dysfonctionnement du dispositif d’interface, il n’y a pas de solution permettant d’empêcher la ligne d’alimentation de fournir du courant d’alimentation pour l’équipement électrique externe lorsque le type de ce dispositif d’interface a été détecté par le circuit de détection du système.It will therefore be understood that currently, in the event of a malfunction of the interface device, there is no solution to prevent the power line from providing supply current for the external electrical equipment when the type of this interface device has been detected by the system detection circuit.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.The invention therefore aims in particular to improve the situation.
Elle propose notamment à cet effet un dispositif d’interface ayant un type défini par une première tension, comprenant au moins un dispositif interne assurant au moins une fonction interne lorsqu’il reçoit une seconde tension, et propre à être couplé à au moins un équipement électrique externe nécessitant un courant d’alimentation pour fonctionner et à un connecteur de recharge équipant un système et connecté à un circuit de détection propre à détecter ce type, une ligne de contrôle propre à fournir cette seconde tension en cas de détection du type et une ligne d’alimentation propre à fournir ce courant d’alimentation et équipant tous les trois le système.It proposes in particular for this purpose an interface device having a type defined by a first voltage, comprising at least one internal device ensuring at least one internal function when it receives a second voltage, and capable of being coupled to at least one piece of equipment external electrical requiring a supply current to operate and to a charging connector fitted to a system and connected to a detection circuit suitable for detecting this type, a control line suitable for supplying this second voltage in the event of detection of the type and a power line suitable for supplying this supply current and equipping all three of the system.
Ce dispositif d’interface se caractérise par le fait qu’il comprend aussi un premier élément de contrôle propre, lorsqu’il reçoit la seconde tension et en l’absence de signalement d’un défaut par un dispositif interne, à déclencher une variation prédéfinie de la première tension propre, en cas de détection par le circuit de détection, à déclencher la fourniture du courant d’alimentation pour le (chaque) équipement électrique externe.This interface device is characterized by the fact that it also includes a first control element capable of triggering a predefined variation when it receives the second voltage and in the absence of a fault being signaled by an internal device. of the first specific voltage, in the event of detection by the detection circuit, to trigger the supply of the supply current for the (each) external electrical equipment.
Grâce à l’invention, on peut désormais empêcher la ligne d’alimentation du système de fournir du courant d’alimentation pour un équipement électrique externe lorsque le type du dispositif d’interface a été détecté par le circuit de détection, puis qu’un dysfonctionnement du dispositif d’interface a été signalé, permettant ainsi à un usager du système ou de cet équipement électrique externe de ne pas risquer d’être mis en danger.Thanks to the invention, it is now possible to prevent the power line of the system from providing supply current for external electrical equipment when the type of the interface device has been detected by the detection circuit, then a A malfunction of the interface device has been reported, thus allowing a user of the system or this external electrical equipment to avoid the risk of being put in danger.
Le dispositif d’interface selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :The interface device according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:
- il peut comprendre, d’une première part, un premier composant résistif ayant une première résistance et propre à être couplé au circuit de détection, d’une deuxième part, un deuxième composant résistif ayant une deuxième résistance et propre à être couplé en parallèle au premier composant résistif, et, d’une troisième part, un organe de commande propre, lorsqu’il est placé dans un premier état prédéfini par un usager, à permettre le couplage en parallèle des premier et deuxième composants résistifs pour définir la première tension ;- it can comprise, on the one hand, a first resistive component having a first resistance and suitable for being coupled to the detection circuit, on the second hand, a second resistive component having a second resistance and suitable for being coupled in parallel to the first resistive component, and, on the third hand, a control member suitable, when placed in a first state predefined by a user, to allow the parallel coupling of the first and second resistive components to define the first voltage ;
- en présence de la première option, il peut comprendre un troisième composant résistif ayant une troisième résistance et propre à être couplé en série au deuxième composant résistif lorsque le premier élément de contrôle reçoit la seconde tension et en l’absence de signalement d’un défaut par un dispositif interne, afin de définir la variation prédéfinie de la première tension ;- in the presence of the first option, it may comprise a third resistive component having a third resistance and capable of being coupled in series to the second resistive component when the first control element receives the second voltage and in the absence of signaling of a default by an internal device, in order to define the predefined variation of the first voltage;
- en présence de la dernière sous-option, il peut comprendre un second élément de contrôle couplé à chaque dispositif interne et propre, lorsqu’il reçoit la seconde tension et un signalement de défaut par un dispositif interne, à empêcher le couplage en série des deuxième et troisième composants résistifs ;- in the presence of the last sub-option, it can include a second control element coupled to each internal device and suitable, when it receives the second voltage and a fault signal by an internal device, to prevent the series coupling of the second and third resistive components;
- en présence de la dernière sous-sous-option, le premier élément de contrôle peut être propre à empêcher le couplage en série des deuxième et troisième composants résistifs lorsqu’il ne reçoit pas la seconde tension.- in the presence of the last sub-sub-option, the first control element may be able to prevent series coupling of the second and third resistive components when it does not receive the second voltage.
L’invention propose également un équipement électrique (externe) nécessitant un courant d’alimentation pour fonctionner et comprenant un dispositif d’interface du type de celui présenté ci-avant.The invention also proposes (external) electrical equipment requiring a supply current to operate and comprising an interface device of the type presented above.
L’invention propose également un système comprenant :The invention also proposes a system comprising:
- un circuit de détection propre à détecter un type défini par une première tension,- a detection circuit capable of detecting a type defined by a first voltage,
- une ligne de contrôle propre à fournir une seconde tension en cas de détection de ce type,- a control line capable of supplying a second voltage in the event of detection of this type,
- une ligne d’alimentation propre à fournir un courant d’alimentation,- a power supply line capable of supplying a supply current,
- un connecteur de recharge connecté au circuit de détection, ligne de contrôle et ligne d’alimentation, et- a charging connector connected to the detection circuit, control line and power line, and
- un calculateur de recharge propre à échanger des informations de recharge avec au moins un équipement électrique externe nécessitant ce courant d’alimentation pour fonctionner et temporairement couplé au connecteur de recharge.- a charging calculator capable of exchanging charging information with at least one external electrical equipment requiring this supply current to operate and temporarily coupled to the charging connector.
Ce système se caractérise par le fait qu’en cas de couplage de son connecteur de recharge à un dispositif d’interface du type de celui présenté ci-avant et couplé au (à chaque) équipement électrique externe :This system is characterized by the fact that in the event of coupling of its charging connector to an interface device of the type presented above and coupled to (each) external electrical equipment:
- son circuit de détection est propre à détecter la variation prédéfinie de la première tension et à signaler cette variation prédéfinie détectée au calculateur de recharge, et- its detection circuit is capable of detecting the predefined variation of the first voltage and of reporting this detected predefined variation to the charging computer, and
- son calculateur de recharge est agencé de manière à déclencher la fourniture de la seconde tension par la ligne de contrôle en cas de détection du type, et à déclencher la fourniture par la ligne d’alimentation du courant d’alimentation pour le (chaque) équipement électrique externe en cas de signalement de la détection de cette variation prédéfinie.- its recharge calculator is arranged so as to trigger the supply of the second voltage by the control line in the event of detection of the type, and to trigger the supply by the supply line of the supply current for the (each) external electrical equipment in the event of detection of this predefined variation being reported.
Par exemple, ce système peut constituer un véhicule comprenant un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant au moins une machine motrice électrique propre à être alimentée en énergie électrique par une batterie rechargeable via le connecteur de recharge.For example, this system can constitute a vehicle comprising a powertrain (or GMP) comprising at least one electric driving machine capable of being supplied with electrical energy by a rechargeable battery via the charging connector.
Egalement par exemple, ce système peut constituer un véhicule de type automobile.Also for example, this system can constitute an automobile type vehicle.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examination of the detailed description below, and the appended drawings, in which:
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif d’interface DIF destiné à être couplé à au moins un équipement électrique externe EE nécessitant un courant d’alimentation pour fonctionner et à un connecteur de recharge CNR équipant un système S comprenant aussi une batterie BR rechargeable via ce connecteur de recharge CNR et pouvant fournir ce courant d’alimentation.The invention aims in particular to propose a DIF interface device intended to be coupled to at least one external electrical equipment EE requiring a supply current to operate and to a CNR charging connector equipping a system S also comprising a battery BR rechargeable via this CNR charging connector and able to provide this supply current.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le système S est un véhicule automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le système S (ici un véhicule) comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) de type tout électrique (et donc dont la motricité est assurée exclusivement par au moins une machine motrice électrique MME). Mais le GMP pourrait être de type hybride (thermique et électrique).Furthermore, we consider in what follows, by way of non-limiting example, that the system S (here a vehicle) comprises a powertrain (or GMP) of all-electric type (and therefore whose traction is ensured exclusively by at least least one electric driving machine MME). But the GMP could be of hybrid type (thermal and electric).
De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie BR rechargeable du système S, couplée au connecteur de recharge CNR, est chargée d’alimenter la machine motrice électrique MME du GMP, une batterie de servitude BS et un réseau de bord RB. Il s’agit donc ici d’une batterie principale (ou de traction). Mais la batterie BR pourrait fournir de l’énergie électrique pour seulement une partie des équipements précités et/ou au moins un autre équipement de son système S.Furthermore, we consider in what follows, by way of non-limiting example, that the rechargeable battery BR of the system S, coupled to the charging connector CNR, is responsible for powering the electric motive machine MME of the GMP, a battery of BS easement and an RB on-board network. This is therefore a main (or traction) battery. But the BR battery could provide electrical energy for only part of the aforementioned equipment and/or at least one other piece of equipment in its system S.
On a schématiquement représenté sur la
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la
Par exemple, un équipement électrique externe EE peut être un vélo électrique. Mais il peut s’agir de n’importe quel appareil ou équipement électrique et externe au système S, et notamment d’une remorque, d’une caravane, d’un mobil-home, d’un barbecue, ou d’un dispositif d’éclairage.For example, external electrical equipment EE may be an electric bicycle. But it can be any electrical device or equipment external to the S system, and in particular a trailer, a caravan, a mobile home, a barbecue, or a device lighting.
Le réseau de bord RB est un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) qui consomment de l’énergie électrique.The RB on-board network is an electrical supply network to which electrical (or electronic) equipment (or components) are coupled which consume electrical energy.
La batterie de servitude BS est chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord RB, en complément de celle fournie par le convertisseur CV alimenté par la batterie principale BR, et parfois à la place de ce convertisseur CV. Par exemple, cette batterie de servitude BS peut être agencée sous la forme d’une batterie de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V). Elle est rechargeable au moins par le convertisseur (de courant) CV. On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie de servitude BS est de type Lithium-ion 12 V.The utility battery BS is responsible for supplying electrical energy to the on-board network RB, in addition to that supplied by the CV converter powered by the main battery BR, and sometimes in place of this CV converter. For example, this BS utility battery can be arranged in the form of a very low voltage type battery (typically 12 V, 24 V or 48 V). It is rechargeable at least via the CV (current) converter. We consider in the following, by way of non-limiting example, that the BS utility battery is of the 12 V Lithium-ion type.
La machine motrice électrique MME est une machine électrique agencée de manière à fournir du couple pour déplacer le système S (ici un véhicule) lorsqu’elle est alimentée en énergie électrique par la batterie principale BR, ainsi qu’éventuellement à récupérer du couple (par exemple dans une phase de freinage récupératif).The electric driving machine MME is an electric machine arranged so as to provide torque to move the system S (here a vehicle) when it is supplied with electrical energy by the main battery BR, as well as possibly to recover torque (by example in a regenerative braking phase).
Le convertisseur CV est aussi chargé pendant les phases de roulage du système S (ici un véhicule) de convertir une partie du courant électrique stocké dans la batterie principale BR pour alimenter en courant électrique converti le réseau de bord RB et la batterie de servitude BS (pour la recharger).The CV converter is also responsible during the driving phases of the system S (here a vehicle) of converting part of the electric current stored in the main battery BR to supply converted electric current to the on-board network RB and the utility battery BS ( to recharge it).
On notera, comme illustré non limitativement sur la
La batterie principale (ou de traction) BR peut, par exemple, comprendre des cellules de stockage d’énergie électrique, éventuellement électrochimiques (par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd). Egalement par exemple, la batterie principale BR peut être de type basse tension (typiquement 450 V à titre illustratif). Mais elle pourrait être de type moyenne tension ou haute tension.The main (or traction) battery BR can, for example, include electrical energy storage cells, possibly electrochemical (for example of the lithium-ion (or Li-ion) or Ni-Mh or Ni-Cd type). Also for example, the main battery BR can be of the low voltage type (typically 450 V for illustration purposes). But it could be medium voltage or high voltage.
On notera également que la batterie principale BR est associée à un boîtier de batterie BB qui comprend notamment un calculateur de batterie CB.It should also be noted that the main battery BR is associated with a battery box BB which notably includes a battery calculator CB.
Le connecteur de recharge CNR est connecté à la batterie principale BR et au chargeur CH via une ligne (ou un circuit) d’alimentation LA. Cela permet à cette dernière (LA) de fournir notamment le courant d’alimentation cal qui est nécessaire au fonctionnement d’un équipement électrique externe EE temporairement couplé au connecteur de recharge CNR via le dispositif d’interface DIF. On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la
Le connecteur de recharge CNR est aussi connecté à une ligne de contrôle LC et un circuit de détection CD du système S.The CNR charging connector is also connected to an LC control line and a CD detection circuit of the S system.
Le circuit de détection CD est agencé de manière à notamment détecter le type d’un connecteur externe ou du dispositif d’interface DIF en fonction d’une première tension u1 aux bornes du circuit de détection CD, et en particulier s’il est adapté aux recharges en mode 2, 3 ou 4 ou à l’alimentation d’au moins un équipement électrique externe EE. Il peut s’agir de ce que l’homme de l’art appelle fréquemment une ligne de proximité (ou en anglais « proximity line »).The detection circuit CD is arranged so as to in particular detect the type of an external connector or of the DIF interface device as a function of a first voltage u1 across the detection circuit CD, and in particular if it is adapted for recharging in mode 2, 3 or 4 or for powering at least one external electrical equipment EE. This may be what those skilled in the art frequently call a proximity line.
La ligne de contrôle LC est agencée de manière à permettre des échanges d’information avec un connecteur externe ou un équipement électrique externe EE qui est temporairement connecté au connecteur de recharge CNR via le dispositif d’interface DIF. Il peut s’agir de ce que l’homme de l’art appelle fréquemment une ligne pilote de contrôle (ou en anglais « control pilot line » (CPL)). Elle est de préférence couplée au chargeur CH qui contrôle les recharges, comme illustré non limitativement sur la
Par ailleurs, cette ligne de contrôle LC est propre à fournir une seconde tension u2, nécessaire au fonctionnement d’au moins un dispositif interne DIj du dispositif d’interface DIF et sur laquelle on reviendra plus loin, en cas de détection du type du dispositif d’interface DIF par le circuit de détection CD. En fait, en cas de couplage du connecteur de recharge CNR au dispositif d’interface DIF, le circuit de détection CD est propre à détecter la première tension u1 et à signaler cette dernière (u1) au calculateur de recharge CA, lequel se charge alors de déclencher la fourniture de la seconde tension u2 par la ligne de contrôle LC afin que chaque dispositif interne DIj soit alimenté.Furthermore, this control line LC is capable of providing a second voltage u2, necessary for the operation of at least one internal device DIj of the interface device DIF and to which we will return later, in the event of detection of the type of device DIF interface by the CD detection circuit. In fact, in the event of coupling of the CNR charging connector to the DIF interface device, the detection circuit CD is able to detect the first voltage u1 and to signal the latter (u1) to the AC charging computer, which then charges to trigger the supply of the second voltage u2 by the control line LC so that each internal device DIj is powered.
Comme illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2, un dispositif d’interface DIF, selon l’invention, comprend au moins un dispositif interne DIj et un premier élément de contrôle EC1.As illustrated at least partially in Figures 1 and 2, a DIF interface device, according to the invention, comprises at least one internal device DIj and a first control element EC1.
Chaque dispositif interne DIj est agencé de manière à assurer au moins une fonction interne lorsqu’il reçoit la seconde tension u2 issue de la ligne de contrôle LC sur des bornes qui sont associées à cette ligne de contrôle LC. De plus, chaque dispositif interne DIj est agencé de manière à signaler un défaut de fonctionnement interne de son dispositif d’interface DIF.Each internal device DIj is arranged so as to ensure at least one internal function when it receives the second voltage u2 coming from the LC control line on terminals which are associated with this LC control line. In addition, each internal device DIj is arranged so as to signal an internal operating fault of its interface device DIF.
Par exemple, chaque fonction interne, assurée par un dispositif interne DIj, peut être choisie parmi une fonction de contrôle du fonctionnement d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, une fonction de surveillance d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, une fonction de protection d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, une fonction de diagnostic de fonctionnement d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, et une fonction de signalisation d’au moins un état de fonctionnement d’un dispositif interne DIj. On comprendra que de telles fonctions internes sont destinées à participer à la sécurisation de la fourniture d’énergie électrique (issue du système S) à chaque équipement électrique externe EE couplé au dispositif d’interface DIF, via le câble d’alimentation électrique C2 (auquel ce dernier (DIF) appartient éventuellement).For example, each internal function, provided by an internal device DIj, can be chosen from a function for controlling the operation of at least part of the interface device DIF, a function for monitoring at least part of the device d DIF interface, a protection function of at least part of the DIF interface device, an operation diagnostic function of at least part of the DIF interface device, and a signaling function of at least one operating state of an internal device DIj. It will be understood that such internal functions are intended to participate in securing the supply of electrical energy (from the system S) to each external electrical equipment EE coupled to the interface device DIF, via the electrical power cable C2 ( to which the latter (DIF) possibly belongs).
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la
Par exemple, le premier dispositif interne DI1 (j = 1) peut assurer une fonction de contrôle du fonctionnement d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF. Il peut par exemple comprendre au moins un microcontrôleur.For example, the first internal device DI1 (j = 1) can provide a function of controlling the operation of at least part of the interface device DIF. It can for example include at least one microcontroller.
Egalement par exemple, le deuxième dispositif interne DI2 (j = 2) peut assurer une fonction de surveillance et une fonction de protection d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF. Il peut par exemple comprendre au moins un contrôleur d’isolement électrique et/ou un contrôleur de température (surveillance thermique).Also for example, the second internal device DI2 (j = 2) can provide a monitoring function and a protection function for at least part of the DIF interface device. It can for example include at least one electrical insulation controller and/or a temperature controller (thermal monitoring).
Egalement par exemple, le troisième dispositif interne DI3 (j = 3) peut assurer une fonction de signalisation d’au moins un état de fonctionnement d’un dispositif interne DIj. Il peut par exemple comprendre au moins une diode électroluminescente (ou led (« light emitting diode »)).Also for example, the third internal device DI3 (j = 3) can provide a signaling function for at least one operating state of an internal device DIj. It can for example include at least one light emitting diode (or LED (“light emitting diode”)).
Le premier élément de contrôle EC1 est propre, lorsqu’il reçoit la seconde tension u2 et en l’absence de signalement d’un défaut par un dispositif interne DIj, à déclencher une variation prédéfinie vp de la première tension u1. Cette variation prédéfinie vp est propre, en cas de détection par le circuit de détection CD, à déclencher la fourniture du courant d’alimentation pour le (chaque) équipement électrique externe EE.The first control element EC1 is able, when it receives the second voltage u2 and in the absence of signaling of a fault by an internal device DIj, to trigger a predefined variation vp of the first voltage u1. This predefined variation vp is capable, in the event of detection by the detection circuit CD, of triggering the supply of the supply current for the (each) external electrical equipment EE.
On comprendra qu’en cas de couplage du connecteur de recharge CNR au dispositif d’interface DIF, le circuit de détection CD est propre à détecter la variation prédéfinie vp de la première tension et à signaler cette variation prédéfinie vp détectée au calculateur de recharge CA. A réception de ce signalement, le calculateur de recharge CA se charge de déclencher la fourniture par la ligne d’alimentation LA du courant d’alimentation cal (issu de la batterie principale BR) pour le (chaque) équipement électrique externe EE (et donc via les bornes associées du dispositif d’interface DIF).It will be understood that in the event of coupling of the CNR charging connector to the DIF interface device, the detection circuit CD is capable of detecting the predefined variation vp of the first voltage and of reporting this predefined variation vp detected to the AC charging computer. . On receipt of this signal, the CA recharging computer is responsible for triggering the supply by the supply line LA of the supply current cal (from the main battery BR) for the (each) external electrical equipment EE (and therefore via the associated terminals of the DIF interface device).
On comprendra qu’en l’absence de réception de la seconde tension u2 par le premier élément de contrôle EC1 et/ou en présence d’un signalement d’un défaut par un dispositif interne DIj, le dispositif d’interface DIF ne délivre pas de variation prédéfinie vp de la première tension u1 sur ses bornes qui sont couplées aux bornes du connecteur de recharge CNR associées au circuit de détection CD. Par conséquent, ce dernier (CD) ne peut que détecter la première tension u1 (et donc le type du dispositif d’interface DIF), ce qui est interprété par le calculateur de recharge CA comme un défaut de fonctionnement du dispositif d’interface DIF nécessitant de ne pas lui fournir le courant d’alimentation cal. Ainsi, lorsque le dispositif d’interface DIF fait l’objet d’un dysfonctionnement, un usager du système S ou d’un équipement électrique externe EE (devant être alimenté par ce dernier (S)) ne risque pas d’être mis en danger, ce qui est particulièrement avantageux. En d’autres termes, le dispositif d’interface DIF est alimenté de façon sécurisée lorsqu’il est couplé à au moins un équipement électrique externe EE et au connecteur de recharge CNR.It will be understood that in the absence of reception of the second voltage u2 by the first control element EC1 and/or in the presence of a fault signal by an internal device DIj, the interface device DIF does not deliver of predefined variation vp of the first voltage u1 on its terminals which are coupled to the terminals of the charging connector CNR associated with the detection circuit CD. Consequently, the latter (CD) can only detect the first voltage u1 (and therefore the type of the DIF interface device), which is interpreted by the AC charging calculator as a malfunction of the DIF interface device requiring not to provide it with cal supply current. Thus, when the DIF interface device is the subject of a malfunction, a user of the system S or of external electrical equipment EE (which must be powered by the latter (S)) does not risk being put into operation. danger, which is particularly advantageous. In other words, the DIF interface device is securely powered when it is coupled to at least one external electrical equipment EE and to the CNR charging connector.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la
Le premier composant résistif CR1 a une première résistance r1 et est propre à être couplé au circuit de détection CD, et plus précisément sur ses bornes couplées aux bornes du connecteur de recharge CNR qui sont associées au circuit de détection CD.The first resistive component CR1 has a first resistance r1 and is capable of being coupled to the detection circuit CD, and more precisely on its terminals coupled to the terminals of the charging connector CNR which are associated with the detection circuit CD.
Le deuxième composant résistif CR2 a une deuxième résistance r2 et est propre à être couplé en parallèle au premier composant résistif CR1.The second resistive component CR2 has a second resistance r2 and is capable of being coupled in parallel to the first resistive component CR1.
L’organe de commande OC est propre, lorsqu’il est placé dans un premier état prédéfini par un usager, à permettre le couplage en parallèle des premier CR1 et deuxième CR2 composants résistifs pour définir la première tension u1. On comprendra que c’est lorsque les premier CR1 et deuxième CR2 composants résistifs se retrouvent couplés en parallèle, grâce au placement de l’organe de commande OC dans son premier état prédéfini par l’usager, que cela provoque la définition de la première tension u1 (fonction des première r1 et deuxième r2 résistances) sur les bornes du dispositif d’interface DIF qui sont couplées aux bornes du connecteur de recharge CNR associées au circuit de détection CD.The control member OC is capable, when placed in a first state predefined by a user, of allowing the parallel coupling of the first CR1 and second CR2 resistive components to define the first voltage u1. It will be understood that it is when the first CR1 and second CR2 resistive components find themselves coupled in parallel, thanks to the placement of the control member OC in its first state predefined by the user, that this causes the definition of the first voltage u1 (function of the first r1 and second r2 resistors) on the terminals of the DIF interface device which are coupled to the terminals of the CNR charging connector associated with the CD detection circuit.
On comprendra que le couplage en parallèle des premier CR1 et deuxième CR2 composants résistifs permet de signaler au calculateur de recharge CA que le dispositif d’interface DIF a été mis en fonctionnement, et donc en l’absence d’un tel couplage en parallèle le calculateur de recharge CA en déduit que le dispositif d’interface DIF n’a pas été mis en fonctionnement et donc qu’il n’y a rien à faire (et notamment pas à déclencher la fourniture de la seconde tension u2).It will be understood that the parallel coupling of the first CR1 and second CR2 resistive components makes it possible to signal to the AC charging calculator that the DIF interface device has been put into operation, and therefore in the absence of such parallel coupling the the AC recharge calculator deduces that the DIF interface device has not been put into operation and therefore that there is nothing to do (and in particular not to trigger the supply of the second voltage u2).
Par exemple, le premier composant résistif CR1 peut être une simple résistance. Mais en variante le premier composant résistif CR1 peut être constitué d’au moins un composant électronique. A titre d’exemple illustratif, la première résistance r1 peut être égale à environ 3,2 kΩ.For example, the first resistive component CR1 can be a simple resistor. But as a variant, the first resistive component CR1 can consist of at least one electronic component. As an illustrative example, the first resistance r1 can be equal to approximately 3.2 kΩ.
Egalement par exemple, le deuxième composant résistif CR2 peut être une simple résistance. Mais en variante le deuxième composant résistif CR2 peut être constitué d’au moins un composant électronique. A titre d’exemple illustratif, la deuxième résistance r2 peut être égale à 20 Ω.Also for example, the second resistive component CR2 can be a simple resistor. But as a variant, the second resistive component CR2 can consist of at least one electronic component. As an illustrative example, the second resistance r2 can be equal to 20 Ω.
Egalement par exemple, l’organe de commande OC peut être un simple interrupteur monté en série avec le premier composant résistif CR1, et ayant un premier état passant (ou fermé), provoquant le couplage en parallèle des premier CR1 et deuxième CR2 composants résistifs, et un second état non passant (ou ouvert), empêchant le couplage en parallèle des premier CR1 et deuxième CR2 composants résistifs.Also for example, the control member OC can be a simple switch mounted in series with the first resistive component CR1, and having a first on (or closed) state, causing the parallel coupling of the first CR1 and second CR2 resistive components, and a second non-conducting (or open) state, preventing parallel coupling of the first CR1 and second CR2 resistive components.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la
On comprendra que lorsque les premier CR1 et troisième CR3 composants résistifs se retrouvent couplés en série tout en étant couplés en parallèle au deuxième composant résistif CR2, cela provoque la définition de la variation prédéfinie vp de la première tension u1 sur les bornes du dispositif d’interface DIF qui sont couplées aux bornes du connecteur de recharge CNR associées au circuit de détection CD.It will be understood that when the first CR1 and third CR3 resistive components find themselves coupled in series while being coupled in parallel to the second resistive component CR2, this causes the definition of the predefined variation vp of the first voltage u1 on the terminals of the device. DIF interface which are coupled to the terminals of the CNR charging connector associated with the CD detection circuit.
Par exemple, le troisième composant résistif CR3 peut être une simple résistance. Mais en variante le troisième composant résistif CR3 peut être constitué d’au moins un composant électronique. A titre d’exemple illustratif, la troisième résistance r3 peut être égale à environ 40 Ω lorsque le courant d’alimentation cal est de 16 A, et à environ 20 Ω lorsque le courant d’alimentation cal est de 32 A.For example, the third resistive component CR3 can be a simple resistor. But as a variant, the third resistive component CR3 can be made up of at least one electronic component. As an illustrative example, the third resistance r3 can be equal to approximately 40 Ω when the supply current cal is 16 A, and to approximately 20 Ω when the supply current cal is 32 A.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la
On comprendra que lorsque le second élément de contrôle EC2 ne reçoit pas la seconde tension u2, ou bien reçoit la seconde tension u2 mais pas de signalement de défaut par un dispositif interne DIj, il permet le couplage en série des deuxième CR2 et troisième CR3 composants résistifs.It will be understood that when the second control element EC2 does not receive the second voltage u2, or receives the second voltage u2 but no fault signaling by an internal device DIj, it allows the series coupling of the second CR2 and third CR3 components resistive.
Dans ce cas, le second élément de contrôle EC2 peut, par exemple, être un interrupteur ayant des premier et second états fonction de la réception ou de l’absence de réception d’un signalement de défaut. Par exemple, il peut être normalement placé dans un premier état non passant (ou ouvert), autorisant le couplage en série des deuxième CR2 et troisième CR3 composants résistifs, lorsqu’il ne reçoit pas la seconde tension u2 ou bien lorsqu’il reçoit la seconde tension u2 mais pas de signalement de défaut, et placé dans un second état passant (ou fermé), provoquant un court-circuit du troisième composant résistif CR3, lorsqu’il reçoit la seconde tension u2 et un signalement de défaut.In this case, the second control element EC2 can, for example, be a switch having first and second states depending on the reception or absence of reception of a fault signal. For example, it can normally be placed in a first non-conducting (or open) state, authorizing the series coupling of the second CR2 and third CR3 resistive components, when it does not receive the second voltage u2 or when it receives the second voltage u2 but no fault signal, and placed in a second on (or closed) state, causing a short circuit of the third resistive component CR3, when it receives the second voltage u2 and a fault signal.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la
Dans ce cas, le premier élément de contrôle EC1 peut, par exemple, être un interrupteur ayant des premier et second états fonction de son alimentation en tension. Par exemple, il peut être normalement placé dans un premier état passant (ou fermé), provoquant un court-circuit du troisième composant résistif CR3, lorsqu’il ne reçoit pas la seconde tension u2, et placé dans un second état non passant (ou ouvert), autorisant le couplage en série des deuxième CR2 et troisième CR3 composants résistifs, lorsqu’il reçoit la seconde tension u2.In this case, the first control element EC1 can, for example, be a switch having first and second states depending on its voltage supply. For example, it can be normally placed in a first conducting (or closed) state, causing a short circuit of the third resistive component CR3, when it does not receive the second voltage u2, and placed in a second non-conducting state (or open), authorizing the series coupling of the second CR2 and third CR3 resistive components, when it receives the second voltage u2.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la
On comprendra que si le commutateur (ou relai) CS reçoit une première commande du calculateur de recharge CA, il se configure de manière à coupler sa première borne B1 à sa troisième borne B3 pour que les dispositifs internes DIj, le premier élément de contrôle EC1 et l’éventuel second élément de contrôle EC2 soient alimentés avec la seconde tension u2. En revanche, si le commutateur (ou relai) CS reçoit une seconde commande, il se configure de manière à coupler sa première borne B1 à sa deuxième borne B2 pour empêcher la fourniture de la seconde tension u2 au dispositif d’interface DIF via le connecteur de recharge CNR.It will be understood that if the switch (or relay) CS receives a first command from the AC charging calculator, it is configured so as to couple its first terminal B1 to its third terminal B3 so that the internal devices DIj, the first control element EC1 and the possible second control element EC2 are supplied with the second voltage u2. On the other hand, if the switch (or relay) CS receives a second command, it is configured so as to couple its first terminal B1 to its second terminal B2 to prevent the supply of the second voltage u2 to the interface device DIF via the connector CNR recharge.
Un tel commutateur (ou relai) CS à trois bornes peut être réalisé au moyen d’au moins un composant électronique.Such a three-terminal CS switch (or relay) can be produced using at least one electronic component.
Le circuit d’alimentation électrique C1 peut fournir au moins la seconde tension u2. Il peut être alimenté en énergie électrique issue de la batterie de servitude BS ou de la batterie principale BR. Cependant, lorsque la tension d’alimentation est très basse il est préférable que l’énergie électrique soit issue de la batterie de servitude BS. Mais on pourrait envisager que l’énergie électrique soit issue de la batterie principale BR, via le convertisseur CV (qui assure alors une partie au moins de sa conversion). On comprendra que le circuit d’alimentation électrique C1 est agencé de manière à générer au moins la seconde tension u2 à partir d’une tension qu’il reçoit, par exemple du réseau de bord RB ou du convertisseur CV. Il peut donc comprendre un convertisseur de tension, notamment.The electrical supply circuit C1 can provide at least the second voltage u2. It can be supplied with electrical energy from the BS service battery or the BR main battery. However, when the supply voltage is very low it is preferable for the electrical energy to come from the BS service battery. But we could envisage that the electrical energy comes from the main battery BR, via the CV converter (which then ensures at least part of its conversion). It will be understood that the electrical supply circuit C1 is arranged so as to generate at least the second voltage u2 from a voltage that it receives, for example from the on-board network RB or from the converter CV. It can therefore include a voltage converter, in particular.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la
Claims (9)
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FR2208335A FR3138886A1 (en) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | SAFE POWER INTERFACE DEVICE WHEN PAIRING TO A SYSTEM CHARGING CONNECTOR AND EXTERNAL ELECTRICAL EQUIPMENT |
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Citations (3)
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US20150217656A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Ford Global Technologies, Llc | Portable EV Energy Transfer Apparatus and Method |
CN108400642A (en) * | 2018-05-03 | 2018-08-14 | 北京新能源汽车股份有限公司 | A kind of charge/discharge control method, device, bidirectional charger and electric vehicle |
EP3744553A1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-02 | SAIC MOTOR Corporation Limited | Control system and method for discharge control of electric vehicle |
-
2022
- 2022-08-17 FR FR2208335A patent/FR3138886A1/en active Pending
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