FR2987945A1 - Dispositif de controle du rechargement rapide de batteries d'un systeme par commutation d'un circuit d'alimentation - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de contrôle (D) équipe un système (V) comprenant un circuit comportant au moins deux batteries (B1-BN) et au moins un équipement de puissance (EP) comprenant des premiers moyens de commutation (MC1) propres à contrôler l'alimentation d'au moins un équipement électrique (E1) en énergie électrique issue des batteries (B1-BN). Ce dispositif (D) comprend i) des moyens de recharge rapide (MR) propres à fournir un courant de recharge pour recharger les batteries (B1-BN), ii) des seconds moyens de commutation (MC2) montés en série dans le circuit, couplés aux moyens de recharge rapide (MR) et prenant un premier état interdisant la recharge des batteries (B1-BN) tout en permettant l'alimentation de l'équipement de puissance (EP) par ces batteries (B1-BN), ou un second état permettant la circulation du courant de recharge dans le circuit pour la recharge des batteries (B1-BN), et iii) des moyens de contrôle (MCT) contrôlant le placement des seconds moyens de commutation (MC2) dans leur premier ou second état et des premiers moyens de commutation (MC1) dans un état imposant la circulation du courant de recharge dans le circuit lors du placement des seconds moyens de commutation (MC2) dans leur second état.
Description
9 8 794 5 1 DISPOSITIF DE CONTRÔLE DU RECHARGEMENT RAPIDE DE BATTERIES D'UN SYSTÈME PAR COMMUTATION D'UN CIRCUIT D'ALIMENTATION L'invention concerne les systèmes comportant au moins deux batteries rechargeables (éventuellement de type multicellulaire), et plus précisément le contrôle du rechargement de ces batteries. Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules, 1 o éventuellement de type dit tout électrique ou de type hybride, et/ou de type automobile, comportent plusieurs batteries rechargeables qui sont destinées à alimenter en énergie électrique des équipements électriques embarqués. Ces batteries (rechargeables), qui sont éventuellement de type multicellulaire, font partie d'un circuit d'alimentation qui comprend également 15 un ou plusieurs équipements de puissance pouvant être des consommteurs ou des producteurs d'énergie électrique. Ces équipements de puissance comprennent, par exemple, un onduleur (de traction) associé à une machine électrique permettant d'alimenter au moins un équipement électrique grâce à l'énergie stockée dans une ou plusieurs batteries. Généralement, le circuit 20 d'alimentation comprend également une boîte de jonction (ou « junction box » en anglais) qui assure l'interface entre les batteries et l'équipement de puissance. Plus précisément, les batteries sont généralement connectées séparément les unes des autres à la boîte de jonction qui est chargée d'alimenter l'équipement de puissance. Ce type de circuit d'alimentation est 25 notamment décrit dans le document brevet US 2011/300427. Pour que les batteries puissent être rechargées, on doit coupler un chargeur de batterie au circuit d'alimentation. Dans le cas d'un mode de recharge rapide, plusieurs configurations sont possibles, et notamment une recharge triphasée via un chargeur embarqué ou une recharge en continue. 30 Dans le cas d'une recharge rapide en continue, on vient coupler une source de tension extérieure (infrastructure de charge rapide) en parallèle du réseau électrique du véhicule. Or, un tel couplage n'est pas toujours possible ou bien augmente le nombre de connecteurs et donc les coûts et/ou la complexité et/ou l'encombrement et/ou la probabilité d'occurrence d'un problème électrique (comme par exemple un court-circuit aggravé ou une déconnexion consécutive à une mauvaise installation ou à des vibrations) ou d'un échauffement (pouvant occasionner un début d'incendie). En outre, le chargeur de batterie doit généralement être adapté à la boîte de jonction dont l'agencement varie en fonction du nombre de batteries qui sont couplées à elle et du type de ces batteries. Afin d'améliorer légèrement la situation, il est possible de prévoir initialement au sein du circuit d'alimentation une interface dédiée destinée à permettre un éventuel couplage de chargeur de batterie additionnel. Mais cela entraîne un surcoût et une surcharge pondérale, et laisser une telle interface dédiée non utilisée peut s'avérer dangereux, si bien qu'il faut lui adjoindre des moyens de protection dédiés qui entraînent encore un autre surcoût.
L'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif de contrôle destiné à équiper un système qui comprend un circuit comportant au moins deux batteries rechargeables et au moins un équipement de puissance comprenant des premiers moyens de commutation propres à contrôler l'alimentation d'au moins un équipement électrique en énergie électrique issue des batteries. Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu'il comprend : - des moyens de recharge rapide propres à fournir un courant de recharge pour recharger les batteries, - des seconds moyens de commutation destinés à être montés en série dans le circuit, couplés aux moyens de recharge rapide et agencés pour prendre un premier état qui interdit la recharge des batteries par les moyens de recharge rapide tout en permettant l'alimentation de l'équipement de puissance par les batteries, ou un second état qui permet la circulation du courant de recharge dans le circuit pour la recharge des batteries, et - des moyens de contrôle agencés pour contrôler le placement des seconds moyens de commutation dans leur premier ou second état et le placement des premiers moyens de commutation dans un état qui impose la circulation du courant de recharge dans le circuit lors du placement des seconds moyens de commutation dans leur second état. Un tel dispositif de contrôle peut être facilement adjoint à un circuit d'alimentation afin de permettre le contrôle de la recharge rapide de ses batteries, sans que cela n'augmente significativement l'encombrement, la complexité et le nombre de connecteurs électriques et de câbles électriques. Le dispositif de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - ses seconds moyens de commutation peuvent comprendre i) des première et deuxième bornes destinées à être couplées à deux câbles électriques du circuit, ii) des troisième et quatrième bornes destinées à être couplées aux moyens de recharge rapide, iii) un premier interrupteur couplé aux première et deuxième bornes et agencé, dans le premier état, pour coupler l'une à l'autre les première et deuxième bornes, et dans le second état, pour découpler l'une de l'autre les première et deuxième bornes, iii) un deuxième interrupteur couplé aux première et troisième bornes et agencé, dans le second état, pour coupler l'une à l'autre les première et troisième bornes, et dans le premier état, pour découpler l'une de l'autre les première et troisième bornes, et iv) un troisième interrupteur couplé aux deuxième et quatrième bornes et agencé, dans le second état, pour coupler l'une à l'autre les deuxième et quatrième bornes, et dans le premier état, pour découpler l'une de l'autre les deuxième et quatrième bornes ; - ses seconds moyens de commutation peuvent être agencés pour prendre un troisième état interdisant simultanément la recharge des batteries par les moyens de recharge rapide et l'alimentation de l'équipement de puissance par les batteries, lors d'une transition de leur premier état vers leur second état ou de leur second état vers leur premier état ; - ses moyens de contrôle peuvent être agencés, lorsque les premiers moyens de commutation sont propres à prendre au moins deux états différents imposant respectivement la circulation de courants de recharge d'intensités différentes dans le circuit, pour choisir l'un de ces deux états différents en fonction du mode de recharge rapide qui a été demandé parmi plusieurs modes. L'invention propose également un circuit d'alimentation, d'une part, destiné à équiper un système comprenant au moins un équipement électrique, et, d'autre part, comportant au moins deux batteries rechargeables, au moins un équipement de puissance comprenant des premiers moyens de commutation propres à contrôler l'alimentation de l'équipement électrique en énergie électrique issue des batteries, et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. Le circuit d'alimentation selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - ses batteries peuvent être connectées en série les unes aux autres. Dans ce cas, la première batterie est connectée aux seconds moyens de commutation du dispositif de contrôle, lesquels sont également connectés à l'équipement de puissance, et la dernière batterie est connectée à l'équipement de puissance ; - chaque batterie peut comprendre au moins deux cellules de stockage d'énergie montées en série et/ou en parallèle ; > chaque cellule de stockage d'énergie peut être d'un type choisi parmi (au moins) le type Li-ion, le type Ni-Mh, le type Lithium-Métal-Polymère et le type plomb. L'invention propose également un système comprenant au moins un équipement électrique et un circuit d'alimentation du type de celui présenté ci-avant. Un tel système peut, par exemple, être un véhicule, éventuellement de type dit hybride ou tout électrique, et/ou de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre, de façon schématique et fonctionnelle, un exemple de véhicule selon l'invention.
Le dessin annexé pourra non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention propose notamment un dispositif de contrôle D destiné à permettre le contrôle de la recharge de batteries rechargeables Bi faisant partie d'un circuit d'alimentation d'un système V destiné à alimenter en énergie électrique issue des batteries Bi au moins un équipement électrique E1.
Dans ce qui suit, on considère à titre d'exemple non limitatif que le système V est un véhicule de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture, éventuellement de type hybride ou tout électrique. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout système comportant un circuit d'alimentation comprenant au moins deux batteries la rechargeables Bi (éventuellement de type multicellulaire) et au moins un équipement de puissance EP destiné à contrôler l'alimentation en énergie électrique d'au moins un équipement électrique El de ce système. Par conséquent, l'invention concerne notamment les véhicules terrestres, fluviaux (ou maritimes), ou aéronautiques, les bâtiments et les installations 15 industrielles. On a très schématiquement illustré sur l'unique figure un véhicule V comportant, d'une part, un circuit d'alimentation comprenant N batteries rechargeables Bi (i = 1 à N), un équipement de puissance EP, et un dispositif de contrôle D selon l'invention, et, d'autre part, un équipement électrique El 20 couplé à l'équipement électrique EP. L'équipement de puissance EP est propre à contrôler l'alimentation en énergie électrique d'au moins l'équipement électrique E1. Il comprend au moins des premiers moyens de commutation MC1 ainsi que des moyens de commande MCD, destinés à commander les états des premiers moyens de 25 commutation MC1, et, par exemple, un onduleur. Les premiers moyens de commutation MC1, sur lesquels on reviendra plus loin, comportent par exemple des composants électriques (tels que des relais ou interrupteurs physiques) ou des composants d'électronique de puissance (par exemple de type MOS ou analogue) chargés d'assurer une 30 commutation choisie (et donc agissant en tant qu'interrupteurs). Le nombre N de batteries Bi doit être supérieur ou égal à deux. Par exemple il est égal à trois ou quatre, voire cinq ou plus. On notera que chaque batterie Bi peut être de type multicellulaire. On entend ici par batterie multicellulaire une batterie rechargeable comprenant au moins deux cellules de stockage d'énergie Ck montées en série et/ou en parallèle. Dans l'exemple non limitatif illustré, chaque batterie Bi comprend trois cellules de stockage d'énergie Ck (k = 1 à 3) montées en parallèle. Mais les batteries Bi pourraient comporter un nombre de cellules de stockage d'énergie Ck supérieur ou inférieur à trois. Par ailleurs, les différentes batteries Bi pourraient comporter des nombres différents de cellules de stockage d'énergie Ck, au moins pour certaines d'entre elles. En outre, les cellules de stockage d'énergie Ck d'une batterie Bi pourraient être montées en série ou bien en série et en parallèle. A titre d'exemple non limitatif, les cellules de stockage d'énergie Ck peuvent être de type Li-ion (ou lithium-ion). Mais d'autres types peuvent être envisagés, et notamment le type Ni-Mh, le type LMP (ou Lithium-MétalPolymère) et le type plomb.
Dans l'exemple non limitatif illustré, les N batteries Bi sont connectées en série via N-1 câbles électriques CA et via N connecteurs électriques CE qui leurs sont associés respectivement. Un connecteur électrique CE est un élément qui assure l'interconnexion entre la borne positive d'une batterie Bi ou de l'équipement de puissance EP et une extrémité d'un câble électrique CA, et entre la borne négative de cette batterie Bi ou de l'équipement de puissance EP et une extrémité d'un autre câble électrique CA. On notera que l'équipement de puissance EP et l'équipement électrique El sont également associés chacun à un connecteur électrique CE' qui permet de les interconnecter, par exemple via un réseau électrique. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré, ces connecteurs électriques CE' comportent trois entrées/sorties afin d'assurer une alimentation triphasée. Mais ils pourraient ne comporter que deux entrées/sorties afin d'assurer une alimentation biphasée. La première batterie B1 comporte, ici, une borne positive qui est connectée à la première borne de seconds moyens de commutation MC2 du dispositif de contrôle D via un autre câble électrique CA et via le premier des N connecteurs électriques CE qui sont associés respectivement aux N batteries Bi et le connecteur électrique CE qui est associé à l'équipement de puissance EP. On comprendra que le connecteur CE de la première batterie B1 est connecté, d'une part, à l'un des deux câbles électriques CA qui sont connectés au connecteur CE des seconds moyens de commutation MC2, et, d'autre part, au câble électrique CA qui est également connecté au connecteur CE de la deuxième batterie B2. La Nième batterie BN comporte une borne négative qui est connectée à la borne négative de l'équipement de puissance EP via un autre câble électrique CA et via le dernier des N connecteurs électriques CE qui sont associés respectivement aux N batteries Bi et le connecteur électrique qui est associé à l'équipement de puissance EP. On comprendra que le connecteur CE de la Nième batterie BN est connecté, d'une part, à l'un des deux câbles électriques CA qui sont connectés à l'équipement de puissance EP, et, d'autre part, au câble électrique CA qui est également connecté au connecteur CE de la (N-1)ième batterie BN-1.
Les autres batteries Bi (avec 2 i N-1) comprennent chacune une borne positive qui est connectée à la borne négative de la batterie précédente Bi-1 via son propre connecteur électrique CE, le connecteur électrique CE de cette batterie précédente Bi-1 et l'un des câbles électriques CA, et une borne négative qui est connectée à la borne positive de la batterie suivante Bi+1 via son propre connecteur électrique CE, le connecteur électrique CE de cette batterie suivante Bi+1 et l'un des câbles électriques CA. Cela assure le montage en série des N batteries B1 à BN. On notera que dans une variante de réalisation les batteries Bi pourraient être connectées séparément les unes des autres à une boîte de jonction du circuit d'alimentation qui est chargée d'alimenter l'équipement de puissance EP. Dans ce cas, la boîte de jonction peut être agencée pour combiner les tensions aux bornes de certaines batteries Bi pour mettre à la disposition de l'équipement de puissance EP plusieurs tensions différentes (par exemple 12 V et 24 V).
L'agencement de batteries illustré est particulièrement avantageux car il évite d'avoir à utiliser une boîte de jonction, et permet de réduire quasiment d'un facteur deux le nombre de câbles électriques CA et le nombre de connecteurs électriques CE du circuit d'alimentation. Il en résulte une réduction notable des coûts, de la complexité, du poids, de l'encombrement global et des risques électriques. En outre, cela permet de rajouter ou retirer facilement une ou plusieurs batteries du circuit d'alimentation en fonction des besoins, ce qui offre une grande adaptabilité et une grande modularité.
Un dispositif de contrôle D, selon l'invention, comprend au moins des moyens de recharge rapide MR, des seconds moyens de commutation MC2 et des moyens de contrôle MCT. Les moyens de recharge rapide MR sont agencés pour fournir un courant de recharge pour recharger rapidement les batteries Bi, lorsqu'ils sont connectés à un réseau d'alimentation électrique externe, comme par exemple une infrastructure de recharge en continue. Dans le cas d'un véhicule V, ces moyens de recharge rapide MR comprennent un connecteur, accessible facilement au conducteur, et permettant son raccordement via un cordon électrique à un réseau d'alimentation électrique externe.
Les seconds moyens de commutation MC2 sont destinés à être montés en série dans le circuit d'alimentation et sont couplés aux moyens de recharge rapide MR. Le couplage en série des seconds moyens de commutation MC2 au circuit d'alimentation est par exemple réalisé via un connecteur électrique CE comprenant, d'une part, une première entrée/sortie connectée à un câble électrique CA qui est connecté au circuit (d'alimentation), et plus précisément ici (à titre d'exemple) au premier connecteur électrique CE de la première batterie B1, et, d'autre part, une seconde entrée/sortie connectée à un câble électrique CA qui est connecté au circuit (d'alimentation), et plus précisément ici (à titre d'exemple) au connecteur électrique CE de l'équipement de puissance EP. Ces seconds moyens de commutation MC2 sont agencés pour prendre au moins un premier état dans lequel ils interdisent la recharge des batteries Bi par les moyens de recharge rapide MR tout en permettant l'alimentation de l'équipement de puissance EP par ces mêmes batteries Bi, ou un second état dans lequel ils permettent la circulation du courant de recharge (issu des moyens de recharge rapide MR) dans le circuit (d'alimentation) pour la recharge des batteries Bi. Les moyens de contrôle MCT sont agencés pour contrôler, d'une part, le placement des seconds moyens de commutation MC2 dans leur premier ou second état, et, d'autre part, le placement des premiers moyens de commutation MC1 dans un état qui impose la circulation du courant de recharge dans le circuit lors du placement des seconds moyens de commutation MC2 dans leur second état. En d'autres termes : lorsque les seconds moyens de commutation MC2 sont placés dans leur premier état sur ordre des moyens de contrôle MCT, via les moyens de commande MCD, ils ferment le circuit, ce qui l'isole totalement des moyens de recharge rapide MR et donc permet à un courant issu des batteries Bi de circuler dans le circuit afin d'alimenter l'équipement de puissance EP, qui, selon l'état dans lequel sont placés ses premiers moyens de commutation MC1 sur ordre des moyens de contrôle MCT, va alimenter en énergie électrique l'équipement électrique E1, lorsque les seconds moyens de commutation MC2 sont placés dans leur second état sur ordre des moyens de contrôle MCT, ils couplent en série au circuit les moyens de recharge rapide MR, ce qui permet, lorsque dans le même temps les premiers moyens de commutation MC1 court-circuitent (ou « shuntent ») l'alimentation de l'équipement électrique El sur ordre des moyens de contrôle MCT, de faire circuler dans le circuit le courant de recharge qui est issu des moyens de recharge rapide MR afin de recharger les batteries Bi. On notera que les seconds moyens de commutation MC2 adressent les ordres, qui sont destinés à contrôler l'état des premiers moyens de 25 commutation MC1, aux moyens de commande MCD de l'équipement de puissance EP. A titre d'exemple non limitatif, et comme illustré sur l'unique figure, les seconds moyens de commutation MC2 peuvent comprendre des première, deuxième, troisième et quatrième bornes, et des premier 11, deuxième 12 et 30 troisième 13 interrupteurs (ou (ensembles de) composants électroniques assurant des fonctions d'interrupteurs). Les première et deuxième bornes sont destinées à être couplées à deux câbles électriques CA du circuit, ici respectivement via les première et seconde entrées/sorties du connecteur CE qui est associé aux seconds moyens de commutation MC2. Les troisième et quatrième bornes sont destinées à être couplées aux moyens de recharge rapide MR, ici respectivement via le connecteur CE' qui 5 est associé aux seconds moyens de commutation MC2. Le premier interrupteur 11 est couplé aux première et deuxième bornes. Lorsque les seconds moyens de commutation MC2 sont placés dans leur premier état, il est agencé pour coupler l'une à l'autre les première et deuxième bornes, tandis que lorsque les seconds moyens de commutation 10 MC2 sont placés dans leur second état, il est agencé pour découpler l'une de l'autre les première et deuxième bornes. Le deuxième interrupteur 12 est couplé aux première et troisième bornes. Lorsque les seconds moyens de commutation MC2 sont placés dans leur second état, il est agencé pour coupler l'une à l'autre les première et 15 troisième bornes, tandis que lorsque les seconds moyens de commutation MC2 sont placés dans leur premier état, il est agencé pour découpler l'une de l'autre les première et troisième bornes. Le troisième interrupteur 13 est couplé aux deuxième et quatrième bornes. Lorsque ses seconds moyens de commutation MC2 sont placés dans 20 leur second état, il est agencé pour coupler l'une à l'autre les première et troisième bornes, tandis que lorsque ses seconds moyens de commutation MC2 sont placés dans leur premier état, il est agencé pour découpler l'une de l'autre les deuxième et quatrième bornes. On notera que le véhicule V comprend généralement un module (ou 25 calculateur) de supervision MS qui est notamment chargé de gérer le fonctionnement de l'équipement électrique Et et donc leur alimentation. Dans ce cas, ce module de supervision MS est également chargé de donner les autorisations et interdictions de recharge des batteries Bi, y compris dans le mode de recharge rapide. Par exemple, la recharge rapide ne peut être 30 autorisée qu'à condition que le véhicule V soit à l'arrêt, moteur coupé. Il est donc avantageux, comme illustré non limitativement sur l'unique figure, que les moyens de contrôle MCT soient implantés dans le module de supervision MS, étant donné qu'ils sont chargés de générer des commandes (ou ordres) destiné(e)s à placer les premiers MC1 et seconds MC2 moyens de commutation dans leurs différentes états en fonction des décisions qui sont prises par le module de supervision MS. Ces moyens de contrôle MCT peuvent donc être réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques). Mais ils pourraient également être réalisés sous la forme d'une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. On notera que dans une variante de réalisation les moyens de contrôle MCT pourraient être externes au module de supervision MS.
On notera également que les seconds moyens de commutation MC2 peuvent être également et éventuellement agencés pour prendre un troisième état, dit intermédiaire, dans lequel ils interdisent simultanément la recharge des batteries Bi par les moyens de recharge rapide MR et l'alimentation de l'équipement de puissance EP par ces mêmes batteries Bi, lors d'une transition de leur premier état vers leur second état ou de leur second état vers leur premier état. Cela permet en effet de vérifier, après que les moyens de recharge rapide MR aient été connectés à un réseau d'alimentation électrique externe en vue de procéder à une recharge, que le véhicule V est bien à l'arrêt moteur coupé, et une fois que la recharge est terminée que les moyens de recharge rapide MR ont été effectivement déconnectés de ce réseau d'alimentation électrique externe. Cela pourrait également permettre de participer à la sécurisation lors d'une phase d'intervention sur un véhicule. Ce sont les moyens de contrôle MCT qui décident du placement des seconds moyens de commutation MC2 dans un troisième état et donc qui génèrent des commandes (ou ordres) destiné(e)s à les placer dans un troisième état. En présence de seconds moyens de commutation MC2 du type de ceux illustrés sur l'unique figure, le placement dans le troisième état lors d'une transition du premier état vers le second état se traduit par l'ouverture du premier interrupteur 11 alors que les deuxième 12 et troisième 13 interrupteurs sont maintenus ouverts (avant d'être fermés), et le placement dans le troisième état lors d'une transition du second état vers le premier état se traduit par l'ouverture des deuxième 12 et troisième 13 interrupteurs alors que le premier interrupteur 11 est maintenu ouvert (avant d'être fermé). On notera également que lorsque les premiers moyens de commutation MC1 sont propres à prendre au moins deux états différents dans lesquels ils imposent respectivement la circulation de courants de recharge d'intensités différentes dans le circuit, les moyens de contrôle MCT peuvent être agencés pour choisir l'un de ces deux états différents en fonction du mode de recharge rapide qui est demandé (par exemple par le module de supervision MS) parmi plusieurs modes de recharge rapide. Cette option est notamment permise par le mode de réalisation non limitatif des premiers moyens de commutation MC1 qui est illustré sur l'unique figure. En effet, dans ce mode de réalisation (adapté à l'alimentation triphasée) les premiers moyens de commutation MC1 comprennent : - des première et deuxième bornes respectivement positive et négative et couplées à deux câbles électriques CA du circuit, ici respectivement via le connecteur CE qui est associé à l'équipement de puissance EP, - des troisième, quatrième et cinquième bornes couplées au connecteur CE' qui est associé à l'équipement de puissance EP, - un premier interrupteur 14 couplé aux première et troisième bornes, - un deuxième interrupteur 15 couplé aux deuxième et troisième bornes, - un troisième interrupteur 16 couplé aux première et quatrième bornes, - un quatrième interrupteur 17 couplé aux deuxième et quatrième bornes, - un cinquième interrupteur 18 couplé aux première et cinquième bornes, et - un sixième interrupteur 19 couplé aux deuxième et cinquième bornes. De très nombreuses combinaisons différentes peuvent être réalisées avec ces six interrupteurs 14 à 19, qui peuvent être chacun réalisés au moyen (d'ensembles) de composants électroniques de puissance (par exemple de type MOS ou analogue). A titre d'exemple non limitatif la fermeture des premier 14 et deuxième 15 interrupteurs et/ou des troisième 16 et quatrième 17 interrupteurs et/ou des cinquième 18 et sixième 19 interrupteurs permet de shunter l'alimentation de l'équipement électrique El et donc de faire circuler le courant de recharge dans le circuit selon différentes intensités choisies. On notera que dans une variante de réalisation adaptée au biphasée, les premiers moyens de commutation MC1 ne comprennent que les premier 14, deuxième 15, troisième 16 et quatrième 17 interrupteurs, et les première, deuxième, troisième et quatrième bornes. L'invention permet avantageusement d'adjoindre facilement à un circuit d'alimentation un dispositif de contrôle destiné à permettre un contrôle de la recharge rapide de ses batteries, notamment mais non limitativement lorsque ces dernières sont connectées en série les unes aux autres, sans que cela n'augmente significativement l'encombrement, la complexité et le nombre de connecteurs électriques et de câbles électriques. En outre, l'invention ne la nécessite pas de laisser non utilisée et non protégée une interface dédiée à la recharge rapide dans l'attente d'un éventuel raccordement. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de contrôle, de circuit d'alimentation, et de système décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager 15 l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle (D) pour un système (V) comprenant un circuit comportant au moins deux batteries (Bi) rechargeables et au moins un équipement de puissance (EP) comprenant des premiers moyens de commutation (MC1) propres à contrôler l'alimentation d'au moins un équipement électrique (El) en énergie électrique issue desdites batteries (Bi), caractérisé en ce qu'il comprend i) des moyens de recharge rapide (MR) la propres à fournir un courant de recharge pour recharger lesdites batteries (Bi), ii) des seconds moyens de commutation (MC2) destinés à être montés en série dans ledit circuit, couplés auxdits moyens de recharge rapide (MR) et agencés pour prendre un premier état interdisant la recharge desdites batteries (Bi) par lesdits moyens de recharge rapide (MR) tout en permettant 15 l'alimentation dudit équipement de puissance (EP) par lesdites batteries (Bi), ou un second état permettant la circulation dudit courant de recharge dans ledit circuit pour la recharge desdites batteries (Bi), et iii) des moyens de contrôle (MCT) agencés pour contrôler le placement desdits seconds moyens de commutation (MC2) dans leur premier ou second état et desdits premiers 20 moyens de commutation (MC1) dans un état imposant la circulation dudit courant de recharge dans ledit circuit lors du placement desdits seconds moyens de commutation (MC2) dans leur second état.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de commutation (MC2) comprennent i) des première et 25 deuxième bornes destinées à être couplées à deux câbles électriques (CA) dudit circuit, ii) des troisième et quatrième bornes destinées à être couplées auxdits moyens de recharge rapide (MR), iii) un premier interrupteur (11) couplé auxdites première et deuxième bornes et agencé, dans ledit premier état, pour coupler l'une à l'autre lesdites première et deuxième bornes, et 30 dans ledit second état, pour découpler l'une de l'autre lesdites première et deuxième bornes, iii) un deuxième interrupteur (12) couplé auxdites première et troisième bornes et agencé, dans ledit second état, pour coupler l'une à l'autre lesdites première et troisième bornes, et dans ledit premier état, pourdécoupler l'une de l'autre lesdites première et troisième bornes, et iv) un troisième interrupteur (13) couplé auxdites deuxième et quatrième bornes et agencé, dans ledit second état, pour coupler l'une à l'autre lesdites deuxième et quatrième bornes, et dans ledit premier état, pour découpler l'une de l'autre lesdites deuxième et quatrième bornes.
- 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de commutation (MC2) sont agencés pour prendre un troisième état interdisant simultanément la recharge desdites batteries (Bi) par lesdits moyens de recharge rapide (MR) et l'alimentation dudit équipement de puissance (EP) par lesdites batteries (Bi), lors d'une transition de leur premier état vers leur second état ou de leur second état vers leur premier état.
- 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) sont agencés, lorsque lesdits premiers moyens de commutation (MC1) sont propres à prendre au moins deux états différents imposant respectivement la circulation de courants de recharge d'intensités différentes dans ledit circuit, pour choisir l'un de ces deux états différents en fonction d'un mode de recharge rapide demandé parmi plusieurs modes.
- 5. Circuit d'alimentation pour un système (V) comprenant au moins un équipement électrique (El ), ledit circuit comportant au moins deux batteries (Bi) rechargeables et au moins un équipement de puissance (EP) comprenant des premiers moyens de commutation (MC1) propres à contrôler l'alimentation dudit équipement électrique (El ) en énergie électrique issue desdites batteries (Bi), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle (D) selon l'une des revendications précédentes.
- 6. Circuit d'alimentation selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites batteries (Bi) sont connectées en série les unes aux autres, une première batterie (B1) étant connectée aux seconds moyens de commutation (MC2) dudit dispositif de contrôle (D), lesquels sont également connectés audit équipement de puissance (EP), et une dernière batterie (BN) étant connectée audit équipement de puissance (EP).
- 7. Circuit d'alimentation selon l'une des revendications 5 et 6,caractérisé en ce que chaque batterie (Bi) comprend au moins deux cellules de stockage d'énergie (Ck) montées en série et/ou en parallèle.
- 8. Circuit d'alimentation selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque cellule de stockage d'énergie (Ck) est d'un type choisi dans un groupe comprenant au moins le type Li-ion, le type Ni-Mh, le type Lithium-Métal- Polymère et le type plomb.
- 9. Système (V) comprenant au moins un équipement électrique (El ), caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'alimentation selon l'une des revendications 5 à 8.
- 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est agencé sous la forme d'un véhicule.
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