EP2303629A2 - Dispositif de recharge d'un systeme de stockage comportant deux elements de stockage et procedes d'utilisation d'un tel dispositif de recharge associes - Google Patents

Dispositif de recharge d'un systeme de stockage comportant deux elements de stockage et procedes d'utilisation d'un tel dispositif de recharge associes

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EP2303629A2
EP2303629A2 EP09769537A EP09769537A EP2303629A2 EP 2303629 A2 EP2303629 A2 EP 2303629A2 EP 09769537 A EP09769537 A EP 09769537A EP 09769537 A EP09769537 A EP 09769537A EP 2303629 A2 EP2303629 A2 EP 2303629A2
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EP
European Patent Office
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voltage
converter
charging
recharging
storage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09769537A
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German (de)
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Inventor
Antoine Grivaux
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a charging device for a storage system comprising a first storage element such as an electrochemical storage battery and a second storage element such as a rechargeable supercapacitor from a power source.
  • a charging device for a storage system comprising a first storage element such as an electrochemical storage battery and a second storage element such as a rechargeable supercapacitor from a power source.
  • a power source such as the EDF home electrical network and a method of using this device.
  • the present invention is intended in particular to reduce the cost of manufacture and simplify the charging device for recharging the batteries of a hybrid or all-electric vehicle.
  • Hybrid or all-electric vehicles comprising at least one electrical storage element are known. In general, this element can be recharged by the kinetic energy of the vehicle via the drive train or by a generator driven by a heat engine, or by electric recharging from a power supply network.
  • This storage element is generally a chemical storage battery.
  • an electrical network such as the EDF network which delivers an AC voltage at 220V.
  • This type of charging requires the use of a charger to adapt the voltage level of the EDF sector to that required by the battery for charging. But such a charger is a heavy equipment, complex and expensive.
  • the power supply system has been provided with a second storage element having a storage capacity different from that of the first storage element.
  • This second storage element is generally a supercapacitor.
  • the rated continuous operating voltage at the terminals of the supercondenstor may vary, for example, from OV to 300V, while the nominal voltage at the terminals of the battery is 100V.
  • This provides a global network of dual voltage electrical power supply.
  • the two storage elements are coupled to each other via a DC-DC voltage converter (or DC-DC converter).
  • This converter has the function of allowing transfers of electrical energy between the two storage elements according to the electrical needs of the various organs and accessories of the vehicle.
  • this second element In general it is not possible to charge this second element from the DC-DC converter itself outside the operating range of the converter. However, when this second element is charged directly from a higher voltage source, it is necessary to limit the charging current of this second element, because a very large initial current draw can occur.
  • the present invention therefore aims at providing a charging device for a storage system comprising two storage elements having different nominal continuous operating voltages from a power supply network, not requiring the addition of a specific charger. therefore simpler to implement and less expensive compared to known charging devices.
  • the invention therefore relates to a charging device for a system for storing electrical energy from a power supply network, said storage system being used as a power source for an electric motor vehicle or hybrid, said system comprising:
  • a first element for storing electrical energy in particular a battery and a second element for storing electrical energy, in particular a pack of supercapacitors,
  • the charging device comprises:
  • a voltage rectification device connected on the one hand by an electrical connection to the converter on the side where the latter is connected to the second element, and on the other hand connected by a removable electrical connection to the supply network, said device being adapted to rectify the AC voltage delivered by the network into a DC voltage within the operating range of said converter, and further
  • control means for controlling the charging current of said second element, said control means being arranged between the converter and the second element.
  • control means comprises a disconnecting device whose activation makes it possible to electrically isolate said second element of the converter during the charging of the first element.
  • this disconnecting device may be an electromechanical relay or an electronic switching system.
  • said control means comprises a precharging device whose operation makes it possible to control the voltage applied to said second storage element so as to limit the charging current of said second storage element.
  • this precharging device is formed by an electric dipole of variable transconductance.
  • this electric dipole consists of a resistor and a relay or a transistor whose transconductance is controlled by means of appropriate voltages on its control pin.
  • the rectifying device consists of a single-phase or three-phase diode bridge.
  • the invention furthermore relates to a method of using the recharging device according to the invention in which the rectifying device is used to transform the AC voltage delivered by the network into a DC voltage and to adjust its value so that it is within the operating range of said converter and using the converter arranged between the first storage element and the control means for controlling the load of said first element.
  • the power supply network used in the charging device according to the invention provided with a disconnecting device arranged between the second element and the converter
  • the rectified voltage delivered by the rectifying device is applied to the input terminals of the converter, said converter transferring the electrical energy to the first element by adapting the applied voltage level to make it compatible with the voltage value range of charge of the first element, and concomitantly,
  • the disconnection device arranged between said second element and the converter is activated so as to electrically isolate the second element during the recharging of the first element.
  • the precharging device to recharge the storage system by the power supply network used in the charging device according to the invention provided with a precharging device arranged between the second element and the converter, - when the voltage of charge of the second element is lower than the rectified voltage delivered by the rectifier device, the precharging device is put into operation so as to precharge the second element until the equalization between the voltage across the second element and the rectified voltage, and the DC-DC converter is deactivated during the precharging of the second element,
  • FIG. 1 a schematic representation of a charging device according to a first embodiment of the invention comprising a disconnecting device;
  • - Figures 2 a schematic representation of a charging device according to a second embodiment of the invention comprising a precharging device.
  • Figure 1 and Figure 2 schematically show the architecture an electrical energy storage system comprising a first electrical energy storage element constituted by a battery 1 associated with a second electric energy storage element constituted by a pack of supercapacitors 2.
  • the rated continuous operating voltage across the supercondensteur may vary, for example from OV to 300V, while the voltage across the battery is substantially 100V.
  • a DC-DC converter 3 is arranged between the two storage elements 1, 2 to ensure the transfer of energy between the two elements.
  • FIG. 1 shows a charging device according to a first embodiment of the invention for recharging the storage system from an EDF power grid. It comprises a rectifying device 5 which makes it possible to rectify the AC voltage delivered by the network in a DC voltage within the operating range of the DC-DC converter.
  • This device is connected on the one hand to the alternating network by a removable electrical connection 7, on the other hand by a fixed electrical connection 8 to the terminals of the electric converter 3 on the side where the converter 3 is connected to the second element 2.
  • Such a device recharging advantageously allows the first element to be recharged via the connection to a domestic electrical network such as the EDF electricity grid which delivers an AC voltage of 220V without requiring the addition of a charger.
  • the charging device comprises a sectioning device 4 intended to electrically isolate the second storage element from the rest of the storage system during the charging of the first storage element.
  • This disconnecting device is arranged between the DC-DC converter 3 and the second element. The purpose of the presence of this sectioning device is to eliminate the initial charge problem of the second element, which appears when it comes to charging this capacity outside the operating range of the DC-DC converter 3.
  • the solution proposed here is to electrically isolate the second element during the charging of the first element, therefore when the rectifier 5 is connected to the network, there is no flow of charge current to the second element.
  • the operating principle of the charging device as shown in Figure 1 is as follows.
  • the rectification device is connected to the network.
  • the rectified voltage delivered by the rectifier is directly applied to the converter 3, which then transfers the electrical energy to the first element 1.
  • the level of the rectified voltage is adapted by the converter so as to make it compatible with the range of values load of the first element.
  • the isolation device 4 is activated so that it is in an open state, the second element 2 is thus isolated from the converter 3 during the recharging of the first element 1.
  • the connection between the rectifier and the network is disconnected, automatically the disconnecting device is deactivated so that it is in the closed state, restoring the connection between the converter 3 and the second element 2 to make the storage system functional.
  • the rectifying device is constituted by a single-phase diode bridge or a three-phase diode bridge in the case of charging on a three-phase network.
  • the disconnecting device is preferably constituted by an electromechanical relay or an electronic switching system such as a transistor. Alternative opening and closing of this disconnecting device is controlled by means of appropriate signals.
  • the recharging device according to the first embodiment of the invention does not make it possible to precharge the second element from the network if necessary.
  • FIG. 2 shows a recharging device according to a second embodiment of the invention allowing not only charging of the first element from the supply network but also a pre-charge while ensuring control of the charging current of the second element 2
  • the recharging device shown in FIG. 2 further comprises a precharging device 6 arranged between the converter 3 and the second element 2 put into service during the preloading. During the precharging, the converter 3 is not put into operation.
  • the second element 2 is powered by the rectified voltage via the precharging device 6 whose output voltage is controlled so as to limit the instantaneous charging current.
  • the precharging device 6 is placed in a state where it has the lowest resistance possible in the circuit so as not to clamp the current.
  • this precharging device is constituted by an electric dipole having a variable transconductance.
  • this precharging device may be formed by a resistor and a relay whose contact is placed in shunt across the resistor or a transistor whose transconductance is modulated by a voltage command.
  • the operating principle of this second embodiment of the invention differs from the first in that it allows the precharging of the second element when the latter has a voltage lower than the rectified voltage delivered by the network.
  • the precharging device 6 is put into operation so as to precharge the second element 2 until the equalization between the voltage at the terminals of the second element 2 and the rectified voltage, and the DC-DC converter 3 is deactivated during the precharging of the second element 2.
  • the voltage at the terminals of the second element 2 reaches the rectified voltage, it is put back into service the converter 3 to load the first element.
  • the precharging device when the charging voltage of the second element 2 is greater than or equal to the rectified voltage delivered by the rectifying device 5, the precharging device is turned off, and the direct-to-continuous converter 3 is put into service directly for charging. the first element 1.

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Abstract

La pièce protectrice (1 ) contre le transfert visible de sécrétion corporelle est destinée à être incorporée à l'intérieur d'un article d'habillement dans une zone déterminée de celui-ci. Elle comporte une étoffe (2), comprenant deux faces (3,6) formées de fils entrelacés (4,5,7,8) et reliées entre elles. La face externe (6) de l'étoffe (2) fait au moins en partie office de couche externe imperméable, destinée à venir en contact avec l'article, et comprend des fils dans un matériau synthétique. L'étoffe (2) comprend des fils dits de stockage (10), dans un matériau absorbant, étant aptes à assurer le stockage de l'humidité et n'étant pas ou étant peu apparents sur la face externe (2). La face interne (3) de l'étoffe, c'est-à-dire celle qui est destinée à être le plus proche du porteur de l'article, comprend des fils (5) aptes à assurer l'absorption et/ou le transfert de l'humidité vers les fils de stockage (2). Figure 1.

Description

Dispositif de recharge d'un système de stockage comportant deux éléments de stockage et procédés d'utilisation d'un tel dispositif de recharge associés
La présente invention concerne un dispositif de recharge d'un système de stockage comportant un premier élément de stockage tel qu'une batterie d'accumulateurs électrochimiques et un deuxième élément de stockage tel qu'un supercondensateur rechargeables à partir d'une source d'alimentation électrique telle que le réseau électrique domestique EDF ainsi qu'un procédé d'utilisation de ce dispositif.
La présente invention a notamment pour but de réduire le coût de fabrication et de simplifier le dispositif de recharge destiné à la recharge des batteries d'un véhicule hybride ou tout électrique. On connaît des véhicules hybrides ou tout électriques comprenant au moins un élément de stockage électrique. De façon générale, cet élément peut être rechargé par l'énergie cinétique du véhicule via la chaîne de traction ou bien par une génératrice entraînée par un moteur thermique, soit par rechargement électrique à partir d'un réseau d'alimentation électrique. Cet élément de stockage est généralement une batterie d'accumulateurs chimiques. Ainsi un certain nombre de véhicules hybrides et électriques sont susceptibles d'être rechargés à partir d'un réseau électrique tel que le réseau EDF qui délivre une tension alternative à 220V. Ce type de chargement nécessite d'avoir recours à un chargeur permettant d'adapter le niveau de tension du secteur EDF à celui requis par la batterie pour la recharge. Or un tel chargeur est un équipement lourd, complexe et onéreux.
Par ailleurs, afin d'augmenter la capacité de stockage pour répondre aux besoins croissants des véhicules, on a doté le système d'alimentation électrique d'un deuxième élément de stockage ayant une capacité de stockage différente de celle du premier élément de stockage. Ce second élément de stockage est généralement un supercondensateur.
De manière générale, sur un réseau électrique de bord d'un véhicule automobile, la tension continue de service nominale aux bornes du supercondensteur peut varier par exemple de OV à 300V, alors que la tension nominale aux bornes de la batterie est de 100V. On obtient ainsi un réseau global d'alimentation en énergie électrique bitension. Les deux éléments de stockage sont couplés entre eux par l'intermédiaire d'un convertisseur de tension continu-continu (ou convertisseur DC-DC). Ce convertisseur a pour fonction de permettre des transferts d'énergie électrique entre les deux éléments de stockage en fonction des besoins électriques des différents organes et accessoires du véhicule.
Or il apparaît un problème de précharge ou problème de charge initiale lorsque la tension des supercondensateurs est inférieure à la tension des batteries.
En général il n'est pas possible de charger ce deuxième élément à partir du convertisseur DC-DC lui-même en dehors du domaine de fonctionnement du convertisseur. Toutefois lorsque ce deuxième élément est chargé directement à partir d'une source de tension plus élevée, il est nécessaire de limiter le courant de charge de ce deuxième élément, car un appel de courant initial très important peut se produire.
La présente invention vise donc à proposer un dispositif de recharge d'un système de stockage comportant deux éléments de stockage ayant des tensions continues de service nominales différentes à partir d'un réseau d'alimentation électrique, ne nécessitant pas d'adjonction de chargeur spécifique, par conséquent plus simple à mettre en œuvre et moins onéreux par rapport aux dispositifs connus de recharge.
A cet effet, l'invention concerne donc un dispositif de recharge d'un système de stockage de l'énergie électrique à partir d'un réseau d'alimentation électrique, ledit système de stockage étant utilisé comme source d'alimentation pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit système comportant :
- un premier élément de stockage de l'énergie électrique, notamment une batterie et un deuxième élément de stockage de l'énergie électrique, notamment un pack de supercondensateurs,
- un convertisseur continu-continu électrique étant agencé entre lesdits premier élément et second élément, ledit premier élément présentant une première tension continue de service, et ledit deuxième élément présentant une seconde tension continue de service susceptible de dépasser ladite première tension. Selon l'invention, le dispositif de recharge comporte :
- un dispositif de redressement de tension connecté d'une part par une liaison électrique au convertisseur du côté où celui-ci est connecté au deuxième élément, et d'autre part connecté par une liaison électrique amovible au réseau d'alimentation, ledit dispositif étant apte à redresser la tension alternative délivrée par le réseau en une tension continue comprise dans la plage de fonctionnement dudit convertisseur, et en outre
- un moyen de contrôle du courant de charge dudit deuxième élément, ledit moyen de contrôle étant agencé entre le convertisseur et le deuxième élément.
Selon une réalisation, le moyen de contrôle comporte un dispositif de sectionnement dont l'activation permet d'isoler électriquement ledit deuxième élément du convertisseur durant la charge du premier élément.
De préférence, ce dispositif de sectionnement peut être un relais électromécanique ou un système de commutation électronique.
Selon une réalisation, ledit moyen de contrôle comporte un dispositif de précharge dont le fonctionnement permet de contrôler la tension appliquée audit deuxième élément de stockage de manière à limiter le courant de charge dudit deuxième élément de stockage. De préférence, ce dispositif de précharge est formé par un dipôle électrique de transconductance variable.
De préférence, ce dipôle électrique est constitué d'une résistance et d'un relais ou d'un transistor dont la transconductance est contrôlée au moyen de tensions appropriées sur sa broche de commande. Préférentiellement, le dispositif de redressement est constitué par un pont de diodes monophasé ou triphasé.
L'invention concerne en outre un procédé d'utilisation du dispositif de recharge selon l'invention dans lequel on utilise le dispositif de redressement pour transformer la tension alternative délivrée par le réseau en une tension continue et redresser sa valeur de sorte qu'elle est comprise dans la plage de fonctionnement dudit convertisseur et on utilise le convertisseur agencé entre le premier élément de stockage et le moyen de contrôle pour contrôler la charge dudit premier élément.
Selon une mise en œuvre, pour recharger le système de stockage par le réseau d'alimentation utilisé dans le dispositif de recharge selon l'invention pourvu d'un dispositif de sectionnement agencé entre le deuxième élément et le convertisseur,
- on applique la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement aux bornes d'entrée du convertisseur, ledit convertisseur transférant l'énergie électrique vers le premier élément en adaptant le niveau de tension appliqué pour le rendre compatible avec la plage de valeurs de tension de charge du premier élément, et de façon concomitante,
- on active le dispositif de sectionnement agencé entre ledit deuxième élément et le convertisseur de manière à isoler électriquement le deuxième élément durant la recharge du premier élément.
Selon une autre mise en oeuvre, pour recharger le système de stockage par le réseau d'alimentation utilisé dans le dispositif de recharge selon l'invention pourvu d'un dispositif de précharge agencé entre le deuxième élément et le convertisseur, - lorsque la tension de charge du deuxième élément est inférieure à la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement, on met en service le dispositif de précharge de manière à réaliser une précharge du deuxième élément jusqu'à l'égalisation entre la tension aux bornes du deuxième élément et la tension redressée, et on met hors service le convertisseur continu-continu pendant la précharge du deuxième élément,
- lorsque la tension de charge du deuxième élément est supérieure ou égale à la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement, on met hors service le dispositif de précharge, et on met en service le convertisseur continu-continu pour charger directement le premier élément. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent :
- Figure 1 : une représentation schématique d'un dispositif de recharge selon un premier mode de réalisation de l'invention comprenant un dispositif de sectionnement ;
-Figures 2 : une représentation schématique d'un dispositif de recharge selon un deuxième mode de réalisation de l'invention comprenant un dispositif de précharge.
La Figure 1 et la Figure 2 montrent schématiquement l'architecture d'un système de stockage de l'énergie électrique comportant un premier élément de stockage de l'énergie électrique constitué par une batterie 1 associée à un deuxième élément de stockage de l'énergie électrique constitué par un pack de supercondensateurs 2. De manière générale, sur un réseau électrique de bord d'un véhicule automobile, la tension continue de service nominale aux bornes du supercondensteur peut varier par exemple de OV à 300V, alors que la tension aux bornes de la batterie est sensiblement de 100V.
Un convertisseur DC-DC 3 est agencé entre les deux éléments de stockage 1 , 2 pour assurer le transfert d'énergie entre les deux éléments.
La Figure 1 montre un dispositif de recharge selon un premier mode de réalisation de l'invention destiné à recharger le système de stockage à partir d'un réseau électrique EDF. Il comporte un dispositif de redressement 5 qui permet de redresser la tension alternative délivrée par le réseau en une tension continue comprise dans le domaine de fonctionnement du convertisseur DC-DC. Ce dispositif est connecté d'une part au réseau alternatif par une liaison électrique amovible 7, d'autre part par une liaison électrique fixe 8 aux bornes du convertisseur électrique 3 du côté où le convertisseur 3 est connecté au deuxième élément 2. Un tel dispositif de recharge permet avantageusement la recharge du premier élément via le branchement sur un réseau électrique domestique tel que le réseau électrique EDF qui délivre une tension alternative de 220V sans nécessiter l'adjonction d'un chargeur.
En outre le dispositif de recharge comporte un dispositif de sectionnement 4 ayant pour but de d'isoler électriquement le deuxième élément de stockage du reste du système de stockage pendant la recharge du premier élément de stockage. Ce dispositif de sectionnement est agencé entre le convertisseur DC-DC 3 et le deuxième élément. La présence de ce dispositif de sectionnement a pour but de supprimer le problème de charge initiale du deuxième élément, qui apparaît quand il s'agit de charger cette capacité en dehors du domaine de fonctionnement du convertisseur DC-DC 3.
La solution proposée ici consiste à isoler électriquement le deuxième élément pendant la recharge du premier élément, de ce fait lorsque le dispositif de redressement 5 est branché sur le réseau, il n'y a pas de circulation de courant de charge vers le deuxième élément.
Le principe de fonctionnement du dispositif de recharge tel que montré sur la Figure 1 est le suivant. Lorsqu'on souhaite recharger le premier élément, on connecte le dispositif de redressement au réseau. La tension redressée délivrée par le dispositif de redressement est appliquée directement au convertisseur 3 qui transfère alors l'énergie électrique vers le premier élément 1. Le niveau de la tension redressée est adapté par le convertisseur de manière à le rendre compatible avec le domaine de valeurs de charge du premier élément. De manière simultanée, on active le dispositif de sectionnement 4 de sorte qu'il soit dans un état ouvert, le deuxième élément 2 est ainsi isolé du convertisseur 3 pendant la recharge du premier élément 1.
A l'issue de la recharge, on déconnecte la connexion entre le dispositif de redressement et le réseau, automatiquement le dispositif de sectionnement est désactivé de sorte qu'il se trouve dans l'état fermé, rétablissant la connexion entre le convertisseur 3 et le deuxième élément 2 pour rendre le système de stockage fonctionnel.
De préférence, le dispositif de redressement est constitué par un pont de diodes monophasé ou un pont de diodes triphasé dans le cas d'une recharge sur un réseau triphasé.
Le dispositif de sectionnement est constitué de préférence par un relais électromécanique ou un système de commutation électronique tel qu'un transistor. L'ouverture et la fermeture alternative de ce dispositif de sectionnement est commandée au moyen de signaux appropriés. Le dispositif de recharge selon le premier mode de réalisation de l'invention ne permet pas de réaliser une précharge du deuxième élément à partir du réseau si nécessaire.
La Figure 2 montre un dispositif de recharge selon un deuxième mode de réalisation de l'invention permettant non seulement une recharge du premier élément à partir du réseau d'alimentation mais également une prérecharge tout en assurant un contrôle du courant de charge du deuxième élément 2. Pour cela le dispositif de recharge montré sur la Figure 2 comporte en outre un dispositif de précharge 6 agencé entre le convertisseur 3 et le deuxième élément 2 mis en service pendant la précharge. Au cours de la précharge, le convertisseur 3 n'est pas mis en fonctionnement. Le deuxième élément 2 est alimenté par la tension redressée via le dispositif de précharge 6 dont la tension de sortie est contrôlée de manière à limiter le courant de charge instantané. Quand la tension aux bornes du deuxième élément 2 atteint la valeur de la tension redressée, le dispositif de précharge 6 est placé dans un état où il présente une résistance la plus faible possible dans le circuit de manière à ne plus brider le courant.
Le convertisseur DC-DC 3 est alors remis en service pour recharger le premier élément 1. De préférence, ce dispositif de précharge est constitué par un dipôle électrique ayant une transconductance variable. A titre d'exemple, il peut être formé par une résistance et un relais dont le contact est placé en dérivation aux bornes de la résistance ou d'un transistor dont la transconductance est modulée par une commande en tension. Ainsi le principe de fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation de l'invention diffère du premier en ce qu'il permet la précharge du deuxième élément lorsque cette dernière présente une tension inférieure à la tension redressée délivrée par le réseau.
Ainsi lorsque la tension de charge du deuxième élément 2 est inférieure à la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement 5, on met en service le dispositif de précharge 6 de manière à réaliser une précharge du deuxième élément 2 jusqu'à l'égalisation entre la tension aux bornes du deuxième élément 2 et la tension redressée, et on met hors service le convertisseur continu-continu 3 pendant la précharge du deuxième élément 2. Lorsque la tension aux bornes du deuxième élément 2 atteint la tension redressée, on remet en service le convertisseur 3 pour charger le premier élément.
Avantageusement, lorsque la tension de charge du deuxième élément 2 est supérieure ou égale à la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement 5, on met hors service le dispositif de précharge, et on met en service directement le convertisseur continu-continu 3 pour charger le premier élément 1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de recharge d'un système de stockage de l'énergie électrique à partir d'un réseau d'alimentation électrique, ledit système de stockage étant utilisé comme source d'alimentation pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit système comportant :
- un premier élément (1 ) de stockage de l'énergie électrique, notamment une batterie et un deuxième élément (2) de stockage de l'énergie électrique, notamment un pack de supercondensateurs,
- un convertisseur continu-continu électrique (3) étant agencé entre lesdits premier élément et second élément, ledit premier élément présentant une première tension continue de service, et ledit deuxième élément présentant une seconde tension continue de service susceptible de dépasser ladite première tension, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte :
- un dispositif de redressement de tension (5) connecté d'une part par une liaison électrique au convertisseur du côté où celui-ci est connecté au deuxième élément (2), et d'autre part connecté par une liaison électrique amovible au réseau d'alimentation, ledit dispositif de redressement (5) étant apte à redresser la tension alternative délivrée par le réseau en une tension continue comprise dans la plage de fonctionnement dudit convertisseur, et en outre
- un moyen de contrôle (4, 6) du courant de charge dudit deuxième élément, ledit moyen de contrôle étant agencé entre le convertisseur (3) et le deuxième élément (2).
2. Dispositif de recharge selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit moyen de contrôle comporte un dispositif de sectionnement (4) dont l'activation permet d'isoler électriquement ledit deuxième élément (2) du convertisseur (3) durant la charge du premier élément (1 ).
3. Dispositif de recharge selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de sectionnement (4) est un relais électromécanique ou un système de commutation électronique.
4. Dispositif de recharge selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit moyen de contrôle comporte un dispositif de précharge (6) dont le fonctionnement permet de contrôler la tension appliquée audit deuxième élément de stockage (2) de manière à limiter le courant de charge dudit deuxième élément de stockage (2).
5. Dispositif de recharge selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dispositif de précharge (6) est formé par un dipôle électrique de transconductance variable.
6. Dispositif de recharge selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit dipôle électrique (6) est constitué d'une résistance et d'un relais ou d'un transistor dont la transconductance est contrôlée au moyen de tensions appropriées sur sa broche de commande.
7. Dispositif de recharge selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de redressement (5) est constitué par un pont de diodes monophasé ou triphasé.
8. Procédé d'utilisation du dispositif de recharge selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pour charger le système de stockage à partir d'un réseau d'alimentation électrique, on utilise le dispositif de redressement de tension (5) connecté d'une part par une liaison électrique au convertisseur (3) du côté où celui-ci est connecté au deuxième élément (2), d'autre part connecté par une liaison électrique amovible au réseau d'alimentation pour redresser la tension alternative délivrée par le réseau en une tension continue comprise dans la plage de fonctionnement dudit convertisseur (3), et
- on utilise le convertisseur (3) agencé entre le premier élément de stockage (1 ) et le moyen de contrôle (4, 6) pour contrôler la charge du premier élément de stockage (1 ).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour recharger le système de stockage dans le cas de la mise en œuvre du dispositif de recharge défini selon la revendication 2 ou 3, - la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement (5) est appliquée aux bornes d'entrée du convertisseur (3), ledit convertisseur transférant l'énergie électrique vers le premier élément (1 ) en adaptant le niveau de tension appliquée pour le rendre compatible avec la plage de valeurs de tension de charge du premier élément (1 ), et de façon concomitante,
- on active le dispositif de sectionnement (4) agencé entre ledit deuxième élément (2) et le convertisseur (3) de manière à isoler électriquement le deuxième élément (2) durant la recharge du premier élément (1 ).
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour charger le système de stockage dans le cas de la mise en œuvre du dispositif de recharge défini selon l'une des revendications 4 à 6, - lorsque la tension de charge du deuxième élément (2) est inférieure à la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement (5), on met en service le dispositif de précharge (6) de manière à réaliser une précharge du deuxième élément (2) jusqu'à l'égalisation entre la tension aux bornes du deuxième élément (2) et la tension redressée, et on met hors service le convertisseur continu-continu (3) pendant la précharge du deuxième élément
(2),
- lorsque la tension de charge du deuxième élément (2) est supérieure ou égale à la tension redressée délivrée par le dispositif de redressement (5), on met hors service le dispositif de précharge, et on met en service le convertisseur continu-continu (3) pour charger directement le premier élément (1 ).
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