Un réseau électrique de puissance embarqué à bord d'un véhicule comprend généralement une batterie d'accumulateurs munie d'un fusible de protection, un ensemble constituant la charge et incluant notamment les moteurs électriques de propulsion, un contacteur principal permettant d'établir la liaison électrique entre la batterie d'accumulateurs et 1'ensemble constituant la charge, et un système de contrôle tel qu'un calculateur de supervision.

Généralement, le besoin d'effectuer une recharge d'un réseau de puissance existe lorsque des ensembles capacitifs importants sont connectés à ses bornes. Ce cas est vérifié dans un véhicule électrique puisque les différents organes de puissance, onduleurs, chargeurs, etc.., possèdent des capacités d'entrée totalisant quelques milliers de 4Farads.

Par conséquent, à la fermeture du contacteur principal, les résistances et selfs de ligne, introduisent des courant d'appel importants sur le réseau, ces courants d'appel pouvant endommager les capacités des organes électroniques, les contacts du contacteur ou encore le fusible de la batterie d'accumulateurs.

Le principe de la recharge repose sur la mise en circuit sur les lignes du réseau de puissance d'un dispositif électronique passif, en parallèle du contacteur principal, dans le but de ralentir l'apparition de la tension de la batterie d'accumulateurs sur les différents éléments

constituant la charge.

Si lton dispose un contacteur de recharge en série avec une simple résistance, on peut recharger le réseau suivant une constante de temps proportionnelle à la valeur de la résistance et à la charge capacitive dudit réseau. Mais en cas de présence sur le réseau d'un organe consommateur au moment de la recharge, on risque de détruire le relais de recharge et la résistance associée. De plus, ce système n'est pas protégé en cas de court-circuit ou de défaut dtisolement.

La présente invention a pour but de proposer un dispositif et un procédé de précharge remédiant aux inconvénients des systèmes antérieurs et permettant d'effectuer une recharge en toute sécurité quelque soit l'aléa pouvant intervenir, court-circuit, défaut dtisolement ou présence d'un consommateur important lors de la recharge.

L'invention a également pour objet de protéger les organes électriques du véhicule, notamment en augmentant la durée de vie des contacts du relais de recharge ainsi que du contacteur principal, et de prévenir une accélération éventuelle du vieillissement du fusible de protection de la batterie d'accumulateurs.

Le dispositif de recharge, selon l'invention, est prévu pour un réseau électrique de puissance d'un véhicule à propulsion électrique. Le réseau électrique comprend une batterie d'accumulateurs, un contacteur principal, un système de supervision, et des organes de puissance constituant une charge capacitive du réseau. La charge capacitive du réseau est capable d'tre alimentée par la batterie d'accumulateurs par l'intermédiaire de deux lignes d'alimentation, le contacteur principal étant prévu pour couper lesdites lignes. Le dispositif de recharge comprend un relais de précharge disposé sur deux lignes de recharge en parallèle du contacteur principal, le relais de précharge étant prévu pour couper les deux lignes de recharge. Le dispositif de recharge comprend une thermistance disposée sur l'une des lignes de recharge de façon que lténergie consécutive à un court-circuit ou un défaut d'isolement soit dissipé dans la thermistance. On bénéficie ainsi d'un dispositif de construction simple, et de coût faible, autoprotégé contre les court- circuits et les défauts d'isolement. On prévoit une résistance disposée en série avec la thermistance.

Avantageusement, le dispositif de recharge comprend une résistance supplémentaire disposé sur l'autre ligne de précharge, de façon que le courant soit limité en cas de double défaut dtisolement.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de recharge comprend une paire de condensateurs disposés entre les lignes de recharge de part et d'autre du relais de recharge pour protéger les contacts du relais de recharge contre les variations de tension et accroître ainsi leur durée de vie.

La thermistance peut tre à coefficient de température positif (CTP).

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de recharge comprend un circuit de mesure de la tension entre les deux lignes d'alimentation, ce circuit étant relié au système de supervision.

Avantageusement, le système de supervision comprend un moyen de détection du mode de fonctionnement, charge ou décharge, du réseau, un moyen de mesure de la tension entre les deux lignes d'alimentation et un moyen de surveillance et de commande capable, lorsque la variation de la tension mesurée pendant une durée donnée est inférieure à une valeur seuil correspondant a une precharge ne s'effectuant pas convenablement, d'interrompre la recharge, et, si la précharge stest effectuée convenablement pendant une durée donnée, d'actionner le contacteur principal et d'interrompre la recharge.

La présente invention a également pour objet un procédé de commande d'un réseau électrique de puissance d'un véhicule à propulsion électrique, comprenant des étapes de : -détection du mode de fonctionnement du réseau, ch-arge ou décharge, -mesure de la tension entre deux lignes d'alimentation du réseau, -comparaison de la variation de tension pendant une durée donnée à une valeur seuil, -si ladite variation de tension est inférieure à ladite valeur seuil, interruption d'une opération de recharge du réseau, -comparaison de la durée de precharge a une durée donnée, -si la durée de recharge est supérieure à la durée donnée,

interruption de la recharge et actionnement d'un contacteur principal d'alimentation.

Le réseau électrique de puissance du véhicule est ainsi parfaitement protégé contre les défaut pouvant survenir lors de la recharge ce qui permet d'accroître la durée de vie des composants du réseau électrique et d'obtenir une fiabilité supérieure.

La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaitront a 1'etude de la description détaillée de quelques modes de réalisation de l'invention pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un schéma électrique du réseau de puissance de véhicule pourvu de dispositif de précharge conforme à l'invention ; la figure 2 est une variante de la figure 1.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le réseau électrique de puissance comprend deux lignes d'alimentation 1 et 2 reliées, d'une part, à une batterie d'accumulateurs 3 protégée par un fusible 4 et, d'autre part, à un ensemble capacitif de charge symbolisé par une résistance 5 et par un condensateur 6,1'ensemble capacitif de charge comprenant les différents organes consommateurs d'énergie électrique disposés dans un véhicule à propulsion électrique. Ces organes consommateurs tel que l'onduleur d'alimentation des moteurs de traction possède des capacités d'entrée élevées. Les lignes d'alimentation 1 et 2 sont pourvues d'un contacteur d'alimentation 7 capable d'isoler ou de mettre en contact électriquement la batterie 3 et les charges 5 et 6. Toutefois, si l'on mettait directement en contact la batterie 3 avec le condensateur 6 déchargé, de forts courants d'appel passeraient dans les lignes 1 et 2 au risque d'endommager le contacteur principal 7 ou le fusible 4.

Un circuit de recharge 8 est prévu pour permettre une montée progressive de la tension aux bornes des charges 5 et 6, la fermeture du contacteur principal 7 ntintervenant qutaprès cette montée. Le circuit de recharge 8 comprend une première ligne de recharge 9 disposée en parallèle de la ligne d'alimentation 1 et une deuxième ligne de recharge 10 disposée en parallèle de la ligne d'alimentation 2. Les lignes de recharges 9 et 10 sont pourvues d'un relais de precharge 11 qui peut tre à 1'état ouvert ou à l'état fermé.

Sur la première ligne de recharge 9, sont disposés une thermistance 12, par exemple du type à coefficient de température positif (CTP) et une résistance 13. Sur la seconde ligne de recharge 10, est disposée une résistance 14. La thermistance 12 permet de limiter le courant d'appel du réseau électrique de puissance pendant la recharge.

En effet, si la recharge se passe bien la thermistance 12 ne se déclenche pas et se comporte comme une résistance classique de très faible valeur.

En cas de court-circuit, de consommateur important ou de défaut d'isolement, la thermistance 12 se comporte de fa, con analogue à un fusible en étant capable d'encaisser une variation thermique importante, la valeur de sa résistance augmentant avec la température jusqu'à l'infinie.

Le fusible formé par la thermistance 12 est ré-arable en ce sens que sá résistance diminue lorsque la température de ladite thermistance 12 diminue. Comme la seconde ligne de recharge 10 comprend une résistance 14, le circuit de recharge 8 est symétrique, lors d'une recharge normale où la thermistance 12 conserve une valeur de résistance très faible. La résistance 14 permet de limiter le courant passant dans la seconde ligne de recharge 10 en cas de double défaut dtisolement.

A titre de variante simplifiée, on peut concevoir un circuit de recharge 8 dépourvu des résistances 13 et 14, la protection étant assurée par la seule thermistance 12.

Les résistances 13 et 14 sont de faible valeur, par exemple quelques dizaines d'ohms. La thermistance 12 voit sa résistance, à dissipation nulle, augmenter avec la température dans une plage déterminée. La variation de température peut s'obtenir soit par effet Joule lorsqu'un courant traverse ladite thermistance 12, soit par variation de la température ambiante, ou encore par ces deux phénomènes simultanément.

Une autre variante de l'invention s'applique a un réseau équipé d'un contacteur 7 unipolaire sur une seule des deux lignes d'alimentation (par exemple 1). On utilise alors un relais de recharge 11 également unipolaire associé à une résistance 13 et une CTP 12.

Les condensateurs 16 et 17 peuvent permettre de protéger le relais de recharge unipolaire contre les variations de tension.

Le réseau électrique du véhicule comprend un système de

supervision 15 relié d'une part aux lignes d'alimentation 1 et 2 pour mesurer la tension entre lesdites lignes d'alimentation 1 et 2, au contacteur principal 7 et au contacteur de recharge 11 pour leur commande. En fonctionnement normal, le système de supervision commande la fermeture du contacteur de recharge 11 ce qui provoque l'augmentation de la tension entre les lignes d'alimentation 1 et 2 selon une courbe exponentielle dont les caractéristiques dépendent du condensateur 6 et des résistances 5,13,14 et de la valeur ohmique de la CTP à température ambiante. A la fin de la recharge, la tension entre les lignes d'alimentation 1 et 2 atteint une valeur finale sensiblement égale à la valeur nominale de la tension fournie par la batterie 3. Le système de supervision 15 commande alors la fermeture du contacteur principal 7 et l'ouverture du relais de recharge 11.

Au contraire, si la recharge n'est pas correcte et que, suite à un échauffement, la thermistance 12 voit sa valeur de résistance augmenter, 1'evolution de la tension entre les lignes d'alimentation 1 et 2 dépend de la variation de température subie par la thermistance 12 en raison de la présence d'un consommateur important sur le réseau, d'un court-circuit ou d'un défaut d'isolement.

Le système de supervision 15 procède à des acquisitions régulières, à intervalles prédéterminés, de la tension entre les lignes d'alimentation 1 et 2 et effectue une comparaison entre la dernière valeur de cette tension et la valeur précédemment mesurée. Si la variation de tension dans l'intervalle prédéterminé est supérieure à une valeur seuil, la précharge steffectue correctement et peut tre poursuivie. Au contraire si cette variation de tension est inférieure à ladite valeur seuil,-alors la recharge ne s'effectue pas correctement, la thermistance 12 ayant vu la valeur de sa résistance augmenter en raison d'un échauffement et ayant ralenti l'augmentation de la tension. Le système de supervision 15 peut alors stopper la recharge en ouvrant le relais de précharge 11.

Si la précharge steffectue correctement, dès que la tension mesurée entre les lignes d'alimentation 1 et 2 dépasse une valeur prédéterminée, proche de la tension nominale de la batterie 3, le système de supervision 15 considère que la recharge est suffisante et commande la fermeture du contacteur principal 7 afin d'établir la tension de la

batterie 3 sur le réseau de puissance.

Le système de supervision 15 commande ensuite l'ouverture du relais de pr6charge 11.

Comme on peut le voir sur la figure 2, le circuit de recharge 8 comprend en plus, deux condensateurs 16 et 17, disposés entre les lignes de recharge 9 et 10 et part et d'autre du relais de recharge 11. Le condensateur 16 est relié aux bornes du relais de precharge 11 du côté de la batterie 3. Le condensateur 17 est relié aux bornes du relais de recharge 11 du côté des résistances 13 et 14 et de la charge 5 et 6. Ces condensateurs 16 et 17 permettent de protéger le relais de recharge 11 contre les variations de tension pouvant survenir lors d'une ouverture dudit relais de précharge 11 en charge c'est-a-dire lorsqu'un courant le traverse. On augmente ainsi la capacité d'ouverture en charge du relais de recharge 11, l'énergie liée à la variation brutale du courant dans les inductances de ligne étant reprise par les condensateurs 16 et 17.

Grâce à l'invention, un réseau électrique de véhicule à propulsion électrique est efficacement protégé contre les effets néfastes d'une mise en contact directe de la batterie avec la charge ou d'une pr6charge insuffisar=ent contr6l6e, notamment en cas de présence d'un consommateur important sur le réseau, en cas de court-circuit ou en cas de défaut d'isolement.