WO2012146619A1 - Système de protection et de supervision d'un circuit de distribution d'énergie électrique à courant continu - Google Patents

Système de protection et de supervision d'un circuit de distribution d'énergie électrique à courant continu Download PDF

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WO2012146619A1
WO2012146619A1 PCT/EP2012/057570 EP2012057570W WO2012146619A1 WO 2012146619 A1 WO2012146619 A1 WO 2012146619A1 EP 2012057570 W EP2012057570 W EP 2012057570W WO 2012146619 A1 WO2012146619 A1 WO 2012146619A1
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current
controlled switch
circuit
series
controlled
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PCT/EP2012/057570
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Inventor
Stéphane HOGG
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Ge Energy Products France Snc
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection

Definitions

  • the invention relates to protection systems for electrical power supplies, and more particularly to protection systems for continuous electrical power supplies.
  • Protection of electrically powered equipment requires a balance between a satisfactory level of protection and continuity of service in the event of a fault. A good balance is all the more necessary as the protection is applied to DC distribution systems, especially for distribution systems dedicated to the supply of critical equipment backed up by batteries.
  • a first solution is based on electromechanical fuses or circuit breakers. This solution makes it possible to simply protect equipment in the event of a fault but does not make it possible to ensure total selectivity. Indeed, the tripping time on short-circuit franc (instantaneous or short-term tripping) is not adjustable. Moreover, it is not possible to distinguish the direction of the current.
  • a second solution relies on the combination of sophisticated relays, such as a monitoring relay and a protection relay.
  • a monitoring relay and a protection relay.
  • the relays are intended for more complex applications. They therefore include several functions not used for a high cost.
  • An object of the invention is a protection system that reconciles total selectivity while remaining simple and economically viable.
  • Another object of the invention is a programmable remote protection system.
  • the object of the invention is to provide a protection and supervision system for a DC electric power distribution circuit comprising at least one controlled breaking element and at least one current sensor inserted in series on at least one conductor of the electric power distribution circuit, each controlled switch being actuable by at least one control member, the protection system comprising a protection device connected at input to the current sensors and at the output to the control member.
  • the protection device comprises a control means capable of triggering the opening of a controlled switch according to the measurement of current received from a current sensor inserted in series into the circuit of the controlled switch.
  • the control means can be adapted to trigger the opening of at least one controlled switch according to the comparison of the measurement of current received from a current sensor inserted in series into the circuit of the switch controlled at least a defined threshold.
  • the control means may be able to trigger the opening of at least one controlled switch if the measurement of current received from a current sensor inserted in series into the circuit of the controlled switch is strictly different from a defined threshold. for a defined period.
  • the defined duration can be a variable value depending on the time and current ampitude.
  • the control means can be adapted to trigger the opening of at least one controlled switch according to a defined threshold and a defined duration dependent on the flow direction of the current received from a current sensor inserted in series. in the circuit of the controlled switch.
  • the protection device may be able to bias with its internal source at least one control member.
  • the protection device may comprise an incoming data connection computer capable of modifying the defined thresholds and the defined durations.
  • the protection device may comprise an outgoing data connection capable of transmitting the operating parameters of the protection system to a remote user.
  • the system may include an analog output carrying at least one instantaneous current signal flowing in the conductor of the electrical power distribution circuit.
  • the analog output can output an analog current or voltage at a maximum amperable amplitude.
  • the system may include energy storage means adapted to supply the normal power supply of the protection and supervision system.
  • the protection device may comprise at least one watchdog type output, the protection device being able to emit, in case of incident, a signal by the watchdog type output informing of a loss of power supply or
  • the current sensor may be a current sensor type probe hall effect.
  • the current sensor may be a voltage measuring device connected in parallel with a resistor.
  • Another object of the invention is a method of protecting an electric power distribution circuit comprising at least one controlled breaking element each comprising a controlled switch and at least one current sensor inserted in series on at least one conductor of the circuit.
  • electric power distribution circuit wherein the protection method comprises steps in which: the opening of at least one controlled switch is controlled according to the measurement of current received from a current sensor inserted in series in the circuit of the controlled switch.
  • the opening of at least one controlled switch can be controlled according to the comparison of the current measurement received from a current sensor inserted in series into the circuit of the controlled switch at defined thresholds.
  • the opening of at least one controlled switch can be controlled if the measurement of current received from a current sensor inserted in series into the circuit of the controlled switch is strictly different from a threshold defined for a definite period of time.
  • the defined duration can be a variable value depending on the time and current ampitude.
  • the protection method can be applied to the protection of the charge of a battery by a charger.
  • the set threshold may correspond to a limit load current value as the current flows from the charger to the battery.
  • the set threshold may correspond to a short-circuit limit current value as the current flows from the battery to the charger.
  • the time set when the current flows from the charger to the battery and the time set when the current flows from the battery to the charger may be different.
  • a protection system of an energy distribution circuit comprising a device for protection 1 connected to a current probe 7 via the connection 6 and to a controlled breaking element 3, 4 via a connection 5.
  • the current probe 7 may be of the hall effect or shunt type.
  • Shunt means a low value resistor, calibrated and inserted in series in the conductor to be protected. Associated with a voltmeter, the shunt makes it possible to determine the current flowing in the conductor without disturbing the electrical system connected to said conductor.
  • the controlled breaking element 3, 4 comprises a controlled switch 3 actuated by a tripping coil 4.
  • the connection 5 from the protection device 1 continues in the controlled breaking element to the tripping coil 4.
  • tripping coil 4 makes it possible to actuate a controlled switch 3.
  • the current probe 7 and the controlled switch 3 are connected in series and are arranged in a conductor of the distribution circuit. It is also possible to use several tripping coils.
  • connection 5 may be biased by an internal source of the relay or may be powered by an external source.
  • the connection 5 can also be of the monostable or maintained type.
  • connection 5 may be associated with the same setting, to allow for example the simultaneous triggering of two controlled switching elements or the simultaneous triggering of two redundant trigger coils and dependent on the same controlled switching element.
  • controlled switching element is meant a switch controlled by one or more tripping coils.
  • the controlled switch may also be a circuit breaker.
  • connection 5 can be associated with various settings, to allow, for example inter-tripping upstream / downstream.
  • Upstream / downstream inter-tripping means triggering circuits connected upstream or downstream.
  • the protection device 1 can also be equipped with outputs 9 and 10 for transmitting a signal to a remote receiver for transmitting operating parameters, that is to say tell information about the operating status of the protection device and the status of the alarms.
  • One of the information outputs can be connected to a set of LEDs or to an alphanumeric display for displaying the operating status and the status of the alarms.
  • the alphanumeric display can also display the measured instantaneous current and can be used to navigate the setup menu. Current flowing in the conductor that has tripped is stored in protection device 1 and displayed after tripping.
  • the protection device 1 also comprises an outgoing computer connection making it possible to remotely obtain information relating to the operating state, to the state of the alarms and more generally to the operating parameters mentioned above.
  • the computer connection can also be incoming allowing the control to parameterize or remotely trigger the protection device.
  • the computer connection whether incoming or outgoing or bidirectional, can use the Modbus protocol, Profibus DP, IEC 61 850, FieldbusFoundation, or any suitable protocol.
  • the protection device 1 comprises a power supply connection 8 enabling its DC or AC power supply to be of high amplitude, for example from 20V to 265V.
  • the supply stage of the protection device 1 is provided with a non - return system and an integrated energy reserve allowing continuity of service in case of loss or short - circuit of its power supply.
  • the integrated energy reserve is dimensioned to ensure the continuity of the operation of the protection device 1 for several minutes when the relay is in standby mode, or to provide power to the protection device during several successive trips.
  • the protection device may also be provided with a second power source, redundant with respect to the power source, and taking over when the latter fails or is exhausted.
  • the protection device can be set according to several parameters.
  • the number of trigger points can be set.
  • the current value of the trip thresholds can be set, for example from a few mA to a few kA.
  • the value of the duration of exceeding the trigger thresholds can be set, for example from a few milliseconds to several minutes.
  • the type of curve can be set, for example constant time or time dependent.
  • dependent time it is meant that the tripping time varies according to the magnitude of the overflow current defined according to a formula.
  • Each output can be assigned to different alarm or trigger settings. These different settings can be made locally by means of the control buttons and display devices, or by a computer connection.
  • the computer connection may be local, of the RS 232 type for example, or remote.
  • a library including the common values of the different settings can be included in the protection device.
  • the protection device is provided with a galvanic isolation between the inputs, the outputs and the power source, a password protection of the settings, and a user interface in several languages.
  • the protection device is arranged between a charger and a battery.
  • the protection device measures the battery current with a shunt. It is recalled that the measurement of a current by a shunt involves the measurement of the voltage across a resistor in which the current to be measured flows. The current is then determined by realizing the ratio between the voltage and the value of the resistance. I l can trigger the controlled cutoff element of the battery equipped with a trip coil according to two different thresholds according to the direction of the current, the technology and the capacity of the battery.
  • the relay triggers the controlled breaking element when the current exceeds the maximum load current in a programmed amplitude and duration.
  • the battery is thus protected against possible overload in the event of faulty regulation of the charger.
  • the relay triggers the controlled breaking element when the battery current approaches its short - circuit current for a defined delay time allowing the other protections to isolate the circuit at the most. near the defect. This action is selective in the sense that the isolated cutoff element isolating the battery will only be triggered if the fault can not be eliminated by the other downstream protections.
  • a universal battery protection device is associated with a shunt in order to measure the intensity of current in a whole range of values.
  • the protection device comprises three control outputs of a switch and an analog output for obtaining the measurements made by the protection device.
  • the protection device can provide bidirectional control of the current flowing between a battery and a charger. The protection device thus ensures a control of the charge current of the battery and a control of the current delivered by it.
  • the protection thresholds and delays can be configured independently for each current direction (load and discharge).
  • the protective device helps to prevent short circuits in both directions and impose a current limit.
  • the protection device is thus compatible with all types of batteries.
  • Two control outputs of the protection device allow current protection. These outputs are biased, for example under 24V, by the protection device and allow direct control of a tripping coil.
  • the third command output is assigned to the watchdog.
  • This output is normally closed. When active, it indicates a loss of power supply, a problem on the relay, a break in the link to the measurement shunt, a break in the output control circuit, or an insufficient power reserve.
  • the protection device is provided with energy storage means, eg in the form of a battery, allowing normal operation for at least thirty seconds.

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Abstract

Système de protection et de supervision d'un circuit de distribution d'énergie électrique à courant continu, comprenant au moins un élément de coupure commandé (3, 4) et au moins un capteur de courant (7) inséré en série sur au moins un conducteur du circuit de distribution d'énergie électrique (2), chaque interrupteur commandé (3) étant actionnable par au moins un organe de commande (4). Le système de protection comprenant un dispositif de protection (1) relié en entrée aux capteurs de courant (7) et en sortie à l'organe de commande (4). Le dispositif de protection (1)comprend un moyen de commande apte à déclencher l'ouverture d'au moins un interrupteur commandé (3) en fonction de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l'interrupteur commandé (3).

Description

Système de protection et de supervision d'un circuit de distribution d' énergie électrique à courant continu L 'invention a pour domaine les systèmes de protection d' alimentations électriques, et plus particulièrement les systèmes de protection d' alimentations électriques continues.
La protection des équipements alimentés électriquement requiert un équilibre entre un niveau satisfaisant de protection et la continuité du service en cas de défaut. Un bon équilibre est d' autant plus nécessaire que la protection est appliquée à des systèmes de distribution de courant continu, notamment pour les systèmes de distribution dédiés à l ' alimentation d' équipements critiques secourus par des batteries .
Une telle protection passe à l 'heure actuelle par deux solutions .
Une première solution repose sur les fusibles ou disjoncteurs électromécaniques . Cette solution permet de protéger simplement des équipements en cas de défaut mais ne permet pas d ' assurer une sélectivité totale . En effet, le temps de déclenchement sur court-circuit franc (déclenchement instantané ou à court terme) n' est pas ajustable. Par ailleurs, il n' est pas possible de distinguer le sens du courant.
Une deuxième so lution repose sur l ' association de relais sophistiqués, comme un relais de surveillance et un relais de protection. Elle est toutefois compliquée, encombrante et onéreuse . En effet, les relais sont prévus pour des applications plus complexes. Ils comprennent donc plusieurs fonctions non utilisées pour un coût élevé.
Les so lutions disponibles sur le marché sont ainsi soit trop simples en ne permettant pas une sélectivité totale des installations à courant continu, soit trop compliquées, et donc incompatibles d'un point de vue technico-économique.
Un but de l ' invention est un système de protection conciliant une sélectivité totale tout en restant simple et économiquement viable.
Un autre but de l 'invention est un système de protection programmable à distance. L 'invention a pour obj et un système de protection et de supervision d'un circuit de distribution d' énergie électrique à courant continu, comprenant au moins un élément de coupure commandé et au moins un capteur de courant inséré en série sur au moins un conducteur du circuit de distribution d' énergie électrique, chaque interrupteur commandé étant actionnable par au moins un organe de commande, le système de protection comprenant un dispositif de protection relié en entrée aux capteurs de courant et en sortie à l ' organe de commande. Le dispositif de protection comprend un moyen de commande apte à déclencher l ' ouverture d' au mo ins un interrupteur commandé en fonction de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé.
Le moyen de commande peut être apte à déclencher l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé en fonction de la comparaison de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé à au moins un seuil défini.
Le moyen de commande peut être apte à déclencher l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé si la mesure de courant reçue d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé est strictement différente d'un seuil défini pendant une durée définie.
La durée définie peut être une valeur variable fonction du temps et de l ' amp litude du courant.
Le moyen de commande peut être apte à déclencher l 'ouverture d' au mo ins un interrupteur commandé en fonction d'un seuil défini et d'une durée définie dépendants du sens de circulation du courant reçu d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé.
Le dispositif de protection peut être apte à polariser avec sa source interne au moins un organe de commande.
Le dispositif de protection peut comprendre une liaison informatique de données entrante apte à modifier les seuils définis, et les durées définies. Le dispositif de protection peut comprendre une liaison informatique de données sortante apte à émettre à destination d 'un utilisateur distant, les paramètres de fonctionnement du système de protection.
Le système peut comprendre une sortie analogique portant au moins un signal relatif au courant instantané circulant dans le conducteur du circuit de distribution d' énergie électrique.
La sortie analogique peut émettre un courant ou une tension analogique selon une amp litude maximale modifiable.
Le système peut comprendre un moyen de stockage d' énergie apte à suppléer à l ' alimentation normale du système de protection et de supervision.
Le dispositif de protection peut comprendre au moins une sortie de type chien de garde, le dispositif de protection étant apte à émettre, en cas d'incident, un signal par la sortie de type chien de garde informant d'une perte d' alimentation ou
d'un problème sur le dispositif de protection ou
d'une rupture de la liaison vers le capteur de courant ou d'une rupture de la liaison informatique de données sortante ou d'une réserve d' énergie insuffisante dans le moyen de stockage d' énergie.
Le capteur de courant peut être un capteur de courant de type sonde à effet hall.
Le capteur de courant peut être un dispositif de mesure de tension relié en parallèle à une résistance.
Un autre objet de l' invention est un procédé de protection d'un circuit de distribution d' énergie électrique comprenant au moins élément de coupure commandé comprenant chacun un interrupteur commandé et au moins un capteur de courant inséré en série sur au moins un conducteur du circuit de distribution d' énergie électrique, dans lequel le procédé de protection comprend des étapes au cours desquelles : on commande l 'ouverture d' au moins un interrupteur commandé en fonction de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé.
On peut commander l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé en fonction de la comparaison de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l' interrupteur commandé à des seuils définis .
On peut commander l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé si la mesure de courant reçue d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l 'interrupteur commandé est strictement différente d'un seuil défini pendant une durée définie.
La durée définie peut être une valeur variable fonction du temps et de l ' amp litude du courant.
On peut commander l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé en fonction d'un seuil défini et d'une durée définie dépendants du sens de circulation du courant reçu d'un capteur de courant inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé.
Par ailleurs, on peut appliquer le procédé de protection à la protection de la charge d'une batterie par un chargeur.
Le seuil défini peut correspondre à une valeur de courant de charge limite lorsque le courant circule du chargeur à la batterie.
Le seuil défini peut correspondre à une valeur de courant limite de court-circuit lorsque le courant circule de la batterie au chargeur.
La durée définie lorsque le courant circule du chargeur à la batterie et la durée définie lorsque le courant circule de la batterie au chargeur peuvent être différentes.
D ' autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu' exemple non limitatif et faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique illustre un système de protection selon l' invention.
Sur la figure unique, on peut voir un système de protection d'un circuit de distribution d' énergie comprenant un dispositif de protection 1 relié à une sonde de courant 7 par la connexion 6 et à un élément de coupure commandé 3 , 4 par une connexion 5.
La sonde de courant 7 peut être de type à effet hall ou de type shunt. Par shunt, on entend une résistance de faible valeur, calibrée et insérée en série dans le conducteur à protéger. Associé à un voltmètre, le shunt permet de déterminer le courant circulant dans le conducteur sans perturber le système électrique relié audit conducteur.
L ' élément de coupure commandé 3 , 4 comprend un interrupteur commandé 3 actionné par une bobine de déclenchement 4. La connexion 5 provenant du dispositif de protection 1 se poursuit dans l ' élément de coupure commandé jusqu' à la bobine de déclenchement 4. La bobine de déclenchement 4 permet d' actionner un interrupteur commandé 3. La sonde de courant 7 et l 'interrupteur commandé 3 sont connectés en série et sont disposés dans un conducteur du circuit de distribution. Il est également possible d 'utiliser plusieurs bobines de déclenchement.
La connexion 5 peut être polarisée par une source interne du relais ou peut être alimentée par une source extérieure. La connexion 5 peut également être de type monostable ou maintenue.
La connexion 5 peut être associée à un même réglage, pour permettre par exemple le déclenchement simultané de deux éléments de coupure commandés ou le déclenchement simultané de deux bobines de déclenchement redondantes et dépendantes d'un même élément de coupure commandé. Ici, par élément de coupure commandé, on entend un interrupteur commandé par une ou plusieurs bobines de déclenchement. L ' interrupteur commandé peut également être un disjoncteur.
La connexion 5 peut être associée à différents réglages, pour permettre par exemple des inter-déclenchements amont/aval. Par interdéclenchement amont/aval, on entend le déclenchement de circuits connectés en amont ou en aval.
Le dispositif de protection 1 peut également être équipé de sorties 9 et 10 permettant d' émettre un signal vers un récepteur distant permettant de transmettre des paramètres de fonctionnement, c ' est-à- dire des informations sur l ' état de fonctionnement du dispositif de protection et sur le statut des alarmes .
On peut citer dans ce cadre, le statut du chien de garde, de défaut de supervision de la boucle de mesure, de défaut de supervision de la boucle de déclenchement, de sous tension, de fonctionnement normal, de défaut ou de déclenchement de l 'interrupteur commandé.
Une des sorties d' information peut être connectée à un j eu de voyants ou à un afficheur alphanumérique permettant d' afficher l ' état de fonctionnement et l ' état des alarmes .
L ' afficheur alphanumérique peut également afficher le courant instantané mesuré et permettre de naviguer dans le menu de paramétrage . Le courant circulant dans le conducteur et ayant donné lieu à un déclenchement est mémorisé dans le dispositif de protection 1 et affiché après le déclenchement.
Le dispositif de protection 1 comprend également une connexion informatique sortante permettant d' obtenir à distance des informations relatives à l ' état de fonctionnement, à l ' état des alarmes et plus généralement les paramètres de fonctionnement cités ci-dessus . La connexion informatique peut être également entrante permettant le contrôle pour paramétrer ou déclencher à distance le dispositif de protection. La connexion informatique, qu' elle soit entrante ou sortante ou bidirectionnelle, peut utiliser le protocole Modbus, Profibus DP, IEC 61 850, Fieldbusfondation, ou tout protocole adapté.
Le dispositif de protection 1 comprend une connexion d' alimentation 8 permettant son alimentation en courant continu ou en courant alternatif de forte amplitude, par exemple de 20V à 265V.
L ' étage d' alimentation du dispositif de protection 1 est muni d'un système anti-retour et d'une réserve d' énergie intégrée permettant la continuité du service en cas de perte ou de court-circuit de son alimentation. La réserve d' énergie intégrée est dimensionnée pour assurer la continuité du fonctionnement du dispositif de protection 1 pendant plusieurs minutes lorsque le relais est en veille, ou pour assurer l ' alimentation du dispositif de protection pendant plusieurs déclenchements successifs. Le dispositif de protection peut également être muni d' une seconde source d' alimentation, redondante par rapport à la source d' alimentation, et prenant le relais lors de la défaillance ou de l ' épuisement de celle-ci.
Le dispositif de protection peut être réglé selon plusieurs paramètres.
Le nombre de seuils de déclenchement peut être réglé.
La valeur de courant des seuils de déclenchement peut être réglée, par exemple de quelques mA à quelques kA.
La valeur de la durée de dépassement des seuils de déclenchement peut être réglée, par exemple de quelques millisecondes à plusieurs minutes .
Le type de courbe peut être réglé, par exemple à temps constant ou à temps dépendant.
Par temps constant, on entend que quelle que soit l ' amplitude du courant de dépassement, le déclenchement se fera après un temps fixe .
Par temps dépendant, on entend que le temps de déclenchement varie en fonction de l ' amplitude du courant de dépassement défini suivant une formule.
Chaque sortie peut être assignée à différents réglages d' alarme ou de déclenchement. Ces différents réglages peuvent être réalisés lo calement par l 'intermédiaire des boutons de commandes et des dispositifs d' affichage, ou par une connexion informatique. La connexion informatique peut être locale, de type RS 232 par exemple, ou distante.
Une bibliothèque comprenant les valeurs communes des différents réglages peut être incluse dans le dispositif de protection.
Par ailleurs, le dispositif de protection est muni d'une iso lation galvanique entre les entrées, les sorties et la source d' alimentation, d'une protection par mot de passe des réglages, et d 'une interface utilisateur en plusieurs langues .
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection est disposé entre un chargeur et une batterie. Le dispositif de protection mesure le courant de la batterie à l ' aide d'un shunt. On rappelle que la mesure d'un courant par un shunt implique la mesure de la tension aux bornes d'une résistance dans laquelle circule le courant à mesurer. Le courant est alors déterminé en réalisant le rapport entre la tension par la valeur de la résistance. I l peut déclencher l ' élément de coupure commandé de la batterie équipé d'une bobine de déclenchement suivant deux seuils différents en fonction du sens du courant, de la technologie et de la capacité de la batterie.
Dans le sens batterie vers chargeur, le relais déclenche l ' élément de coupure commandé dès lors que le courant excède le courant maximal de charge dans une amplitude et pendant une durée programmées. La batterie est ainsi protégée d'une éventuelle surcharge en cas de défaut de régulation du chargeur.
Dans le sens batterie vers chargeur, le relais déclenche l ' élément de coupure commandé dès lors que le courant de la batterie se rapproche de son courant de court-circuit pour un temps de retard défini permettant aux autres protections d' isoler le circuit au plus près du défaut. Cette action est sélective dans le sens où l ' élément de coupure commandé iso lant la batterie ne sera déclenché que si le défaut ne peut être éliminé par les autres protections en aval.
Selon un mode particulier de mise en œuvre, un dispositif de protection de batterie universel est associé à un shunt afin de mesurer l' intensité de courant dans toute une gamme de valeurs . Le dispositif de protection comprend trois sorties de commande d'un interrupteur et une sortie analo gique permettant d' obtenir les mesures réalisées par le dispositif de protection. Le dispositif de protection peut assurer un contrôle bidirectionnel du courant circulant entre une batterie et un chargeur. Le dispositif de protection assure ainsi un contrôle du courant de charge de la batterie et un contrôle du courant débité par celle-ci.
Les seuils et temporisations de protection peuvent être configurés de façon indépendante pour chaque direction de courant (charge et décharge) . Le dispositif de protection permet de prévenir des courts-circuits dans les deux directions et d' imposer un courant limite. Le dispositif de protection est ainsi compatible avec tous les types de batteries .
Deux sorties de commande du dispositif de protection permettent la protection en courant. Ces sorties sont polarisées, par exemple sous 24V, par le dispositif de protection et permettent de commander directement une bobine de déclenchement.
La troisième sortie de commande est affectée au chien de garde (« watchdog », en langue anglaise).
Cette sortie est normalement fermée. Lorsqu ' elle est active, elle permet de signaler une perte d' alimentation, un problème sur le relais, une rupture de la liaison vers le shunt de mesure, une rupture du circuit de commande de sortie, ou une réserve d ' énergie insuffisante.
Le dispositif de protection est muni d'un moyen de stockage d' énergie, par exemp le sous la forme d'une batterie, permettant un fonctionnement normal pendant au moins trente secondes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système de protection et de supervision d'un circuit de distribution d' énergie électrique à courant continu, comprenant au moins un élément de coupure commandé (3 ,4) et au moins un capteur de courant (7) inséré en série sur au moins un conducteur du circuit de distribution d' énergie électrique (2), chaque interrupteur commandé (3) étant actionnable par au moins un organe de commande (4),
le système de protection comprenant un dispositif de protection ( 1 ) relié en entrée aux capteurs de courant (7) et en sortie à l 'organe de commande (4), caractérisé par le fait que le dispositif de protection ( 1 ) comprend un moyen de commande apte à déclencher l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) en fonction de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé (3) .
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel le moyen de commande est apte à déclencher l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) en fonction de la comparaison de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l' interrupteur commandé (3) à au moins un seuil défini.
3 . Système selon la revendication 2, dans lequel le moyen de commande est apte à déclencher l 'ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) si la mesure de courant reçue d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé (3 ) est strictement différente d'un seuil défini pendant une durée définie.
4. Système selon la revendication 3 , dans lequel la durée définie est une valeur variable fonction du temps et de l ' amplitude du courant.
5 . Système selon l 'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel le moyen de commande est apte à déclencher l ' ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) en fonction d'un seuil défini et d 'une durée définie dépendants du sens de circulation du courant reçu d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l' interrupteur commandé (3) .
6. Système selon l 'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de protection ( 1 ) est apte à polariser avec sa source interne au moins un organe de commande (4) .
7. Système selon l 'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de protection comprend une liaison informatique de données entrante apte à modifier les seuils définis, et les durées définies
8. Système selon l 'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de protection comprend une liaison informatique de données sortante apte à émettre à destination d'un utilisateur distant, les paramètres de fonctionnement du système de protection.
9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une sortie analogique portant au moins un signal relatif au courant instantané circulant dans le conducteur du circuit de distribution d ' énergie électrique (2)
10. Système selon la revendication 9, dans lequel la sortie analogique émet un courant ou une tension analogique selon une amplitude maximale mo difiable.
1 1 . Système selon l 'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un moyen de stockage d' énergie apte à suppléer à l ' alimentation normale du système de protection et de supervision.
12. Système selon l 'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de protection ( 1 ) comprend au moins une sortie de type chien de garde, le dispositif de protection ( 1 ) étant apte à émettre, en cas d'incident, un signal par la sortie de type chien de garde informant d'une perte d' alimentation ou
d'un problème sur le dispositif de protection ( 1 ) ou
d'une rupture de la liaison vers le capteur de courant (7) ou d'une rupture de la liaison informatique de données sortante ou d'une réserve d' énergie insuffisante dans le moyen de stockage d' énergie.
13. Système selon l 'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capteur de courant (7) est un capteur de courant de type sonde à effet hall.
14. Système selon l 'une quelconque des revendications 1 à 13 , dans lequel le capteur de courant (7) est un dispositif de mesure de tension relié en parallèle à une résistance.
15. Procédé de protection d'un circuit de distribution d' énergie électrique comprenant au moins un élément de coupure commandé (3 ,4) comprenant chacun un interrupteur commandé (3 ) et au moins un capteur de courant (7) inséré en série sur au moins un conducteur du circuit de distribution d ' énergie électrique (2), dans lequel le procédé de protection comprend des étapes au cours desquelles :
on commande l 'ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) en fonction de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l 'interrupteur commandé (3).
16. Procédé selon la revendication 15 , dans lequel on commande l' ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) en fonction de la comparaison de la mesure de courant reçue d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l 'interrupteur commandé (3) à des seuils définis .
17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel on commande l 'ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) si la mesure de courant reçue d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé (3 ) est strictement différente d'un seuil défini pendant une durée définie.
1 8. Procédé selon la revendication 17, dans lequel la durée définie est une valeur variable fonction du temps et de l ' amplitude du courant.
19. Procédé selon l 'une quelconque des revendications 17 ou 1 8 , dans lequel on commande l 'ouverture d' au moins un interrupteur commandé (3) en fonction d'un seuil défini et d'une durée définie dépendants du sens de circulation du courant reçu d'un capteur de courant (7) inséré en série dans le circuit de l ' interrupteur commandé (3) .
20. Application du procédé selon l 'une quelconque des revendications 15 à 1 9, à la protection de la charge d'une batterie par un chargeur.
21 . Application selon la revendication 20, dans laquelle le seuil défini correspond à une valeur de courant de charge limite lorsque le courant circule du chargeur à la batterie.
22. Application selon la revendication 20, dans laquelle le seuil défini correspond à une valeur de courant limite de court-circuit lorsque le courant circule de la batterie au chargeur.
23. Application selon l 'une quelconque des revendications 20 à 22, dans laquelle la durée définie lorsque le courant circule du chargeur à la batterie et la durée définie lorsque le courant circule de la batterie au chargeur sont différentes.
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