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特開2024-89661回転電気機械に電力を供給するインバータを備える電気的アーキテクチャ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024089661
(43)【公開日】2024-07-03
(54)【発明の名称】回転電気機械に電力を供給するインバータを備える電気的アーキテクチャ
(51)【国際特許分類】
B60L 1/00 20060101AFI20240626BHJP
B60L 9/18 20060101ALI20240626BHJP
B60L 50/60 20190101ALI20240626BHJP
B60L 58/10 20190101ALI20240626BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240626BHJP
H02J 1/00 20060101ALI20240626BHJP
【ＦＩ】
B60L1/00 L
B60L9/18 J
B60L50/60
B60L58/10
H02J7/00 P
H02J7/00 302B
H02J1/00 306D
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023214977
(22)【出願日】2023-12-20
(31)【優先権主張番号】2214105
(32)【優先日】2022-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(71)【出願人】
【識別番号】523072876
【氏名又は名称】ヴァレオ、インディア、プライベート、リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｖａｌｅｏ Ｉｎｄｉａ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｌｉｍｉｔｅｄ
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100217940
【弁理士】
【氏名又は名称】三並 大悟
(72)【発明者】
【氏名】アマル、ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ピエール、ファブロール
(72)【発明者】
【氏名】バスカー、ナタラジャン
(72)【発明者】
【氏名】ラマスブラマニアン、ラマクリシュナン
【テーマコード（参考）】
5G165
5G503
5H125
【Ｆターム（参考）】
5G165EA02
5G165FA02
5G165GA09
5G165HA02
5G165MA01
5G165MA02
5G165NA10
5G503BA01
5G503BB01
5G503DA02
5G503FA06
5G503GB03
5G503GB06
5H125AA01
5H125AC12
5H125BA00
5H125BB00
5H125BB09
5H125BC01
5H125BC25
5H125BC29
5H125CD04
5H125DD05
5H125EE08
5H125EE13
5H125EE47
(57)【要約】 （修正有）
【課題】特に自動車用の、より安価で新規の電気的アーキテクチャを提供する。
【解決手段】電気的アーキテクチャ１は、公称電圧４８ボルトの高電圧ネットワーク３と、公称電圧１２ボルトの低電圧ネットワーク４と、電力線７を介して高電圧を供給する高電圧バッテリ５と、スイッチング素子１１を含む。スイッチング素子１１は、高電圧バッテリ５から供給された電圧により電気機械２を動作させる。インバータ１０は高電圧ネットワーク３および低電圧ネットワーク４の一部を形成し、電気的接触器１２は電力線７上に配置され、開状態において高電圧ネットワーク３から高電圧バッテリ５を切断するように構成されている。電気的アーキテクチャ１は、電気的接触器１２が開状態において、高電圧バッテリ５からの電圧を用いて、スリープモードであるインバータ１０を、前もって起動させる。
【選択図】図１
【解決手段】電気的アーキテクチャ１は、公称電圧４８ボルトの高電圧ネットワーク３と、公称電圧１２ボルトの低電圧ネットワーク４と、電力線７を介して高電圧を供給する高電圧バッテリ５と、スイッチング素子１１を含む。スイッチング素子１１は、高電圧バッテリ５から供給された電圧により電気機械２を動作させる。インバータ１０は高電圧ネットワーク３および低電圧ネットワーク４の一部を形成し、電気的接触器１２は電力線７上に配置され、開状態において高電圧ネットワーク３から高電圧バッテリ５を切断するように構成されている。電気的アーキテクチャ１は、電気的接触器１２が開状態において、高電圧バッテリ５からの電圧を用いて、スリープモードであるインバータ１０を、前もって起動させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
特に車両用の、特に自動車用の電気的アーキテクチャ（１）であって、
特に４８ボルトに等しい公称電圧を有する高電圧ネットワーク（３）と、
特に１２ボルトに等しい公称電圧を有する低電圧ネットワーク（４）と、
少なくとも１つの電力線（７）を介して、前記高電圧ネットワークに適した高電圧を供給するように設計されている高電圧バッテリ（５）と、
スイッチング素子（１１）に命令するスイッチング信号に基づいて、前記高電圧バッテリによって供給された電圧を、電気機械（２）を動作させるようＡＣ電流に変換するように相互接続されている前記スイッチング素子を含み、前記高電圧ネットワークおよび前記低電圧ネットワークの両方の一部を形成するインバータ（１０）と、
前記電力線上に配置されており、開状態において、前記高電圧ネットワークから前記高電圧バッテリを切断するように構成されている電気的接触器（１２）であって、前記接触器の前記開状態において、前記アーキテクチャが、前記高電圧バッテリからの電圧を用いて、前もってスリープモードである前記インバータ（１０）を起動させることができるように構成されている、電気的接触器（１２）と、
を備える、電気的アーキテクチャ（１）。
特に４８ボルトに等しい公称電圧を有する高電圧ネットワーク（３）と、
特に１２ボルトに等しい公称電圧を有する低電圧ネットワーク（４）と、
少なくとも１つの電力線（７）を介して、前記高電圧ネットワークに適した高電圧を供給するように設計されている高電圧バッテリ（５）と、
スイッチング素子（１１）に命令するスイッチング信号に基づいて、前記高電圧バッテリによって供給された電圧を、電気機械（２）を動作させるようＡＣ電流に変換するように相互接続されている前記スイッチング素子を含み、前記高電圧ネットワークおよび前記低電圧ネットワークの両方の一部を形成するインバータ（１０）と、
前記電力線上に配置されており、開状態において、前記高電圧ネットワークから前記高電圧バッテリを切断するように構成されている電気的接触器（１２）であって、前記接触器の前記開状態において、前記アーキテクチャが、前記高電圧バッテリからの電圧を用いて、前もってスリープモードである前記インバータ（１０）を起動させることができるように構成されている、電気的接触器（１２）と、
を備える、電気的アーキテクチャ（１）。
【請求項2】
前記インバータ（１０）が、前記高電圧バッテリ（５）の前記電圧によって電力を供給されており、かつ出力部において前記低電圧ネットワーク（４）に適した電圧を供給するように構成されているＤＣ／ＤＣコンバータ（１５）を含む、請求項１に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項3】
前記インバータ（１０）が、前記インバータ内のマイクロコントローラ（１７）用の内部電源（１６）を含み、前記マイクロコントローラは、前記インバータの構成部品を制御するように構成されている、請求項１または２に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項4】
前記インバータ（１０）が、電気線によって前記高電圧バッテリに接続されている起動回路（１８）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項5】
前記インバータ（１０）の外部のＤＣ／ＤＣコンバータ（２１）が、前記高電圧バッテリの前記電圧を前記低電圧ネットワークに適した電圧に変換するように構成されており、前記低電圧ネットワークが、特に、搭載機器または前記車両の乗員室で利用可能な電気充電ソケットのような負荷を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項6】
コンデンサ（３０）が、前記高電圧バッテリから前記インバータの前記電力スイッチまで延びている正電力線と負電力線との間に配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項7】
前記インバータが、前記電力スイッチ（１１）に至る前記電力線に接続されている充放電制御回路（３１）を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項8】
イグニッションキーによる点火が前記インバータ（１０）の起動および前記インバータ（１０）の自己診断を引き起こすように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項9】
前記インバータを始動させることを意図して、
運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の閉止に続いて、前記インバータを起動させ、前記インバータの前記自己診断を引き起こすステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記車両の１つまたは複数の電子コントローラを起動させるために、起動出力線を有効にするステップと、
前記インバータを使用して、前記充放電制御回路を介して、前記電力線上の前記コンデンサの事前充電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、制御システム（１４）に命令するステップと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
前記インバータを使用して、前記低電圧ネットワークを管理するステップと、
前記インバータについての公称動作状態を開始するステップと、
を実施するように構成されている請求項１から８のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の閉止に続いて、前記インバータを起動させ、前記インバータの前記自己診断を引き起こすステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記車両の１つまたは複数の電子コントローラを起動させるために、起動出力線を有効にするステップと、
前記インバータを使用して、前記充放電制御回路を介して、前記電力線上の前記コンデンサの事前充電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、制御システム（１４）に命令するステップと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
前記インバータを使用して、前記低電圧ネットワークを管理するステップと、
前記インバータについての公称動作状態を開始するステップと、
を実施するように構成されている請求項１から８のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項10】
前記インバータを停止させることを意図して、
前記運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の開放に続いて、前記インバータを使用して、トルクの供給を止め、前記インバータを使用して、前記電気機械（２）の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、前記回転速度を監視するステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記起動出力線を切断し、前記低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、前記制御システム（１４）に命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記コンデンサの放電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、前記電圧を監視するステップと、
前記インバータを停止させるステップと、
を実施するように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
前記運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の開放に続いて、前記インバータを使用して、トルクの供給を止め、前記インバータを使用して、前記電気機械（２）の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、前記回転速度を監視するステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記起動出力線を切断し、前記低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、前記制御システム（１４）に命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記コンデンサの放電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、前記電圧を監視するステップと、
前記インバータを停止させるステップと、
を実施するように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ（１）を管理するための方法であって、前記インバータを始動させることを意図して、
前記運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の閉止に続いて、前記インバータを起動させ、前記インバータの前記自己診断を引き起こすステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記車両の１つまたは複数の電子コントローラを起動させるために、前記起動出力線を有効にするステップと、
前記インバータを使用して、前記充放電制御回路を介して、前記電力線上の前記コンデンサの事前充電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、前記制御システム（１４）に命令するステップと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
前記インバータを使用して、前記低電圧ネットワークを管理するステップと、
前記インバータについての前記公称動作状態を開始するステップと、
を備える、方法。
前記運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の閉止に続いて、前記インバータを起動させ、前記インバータの前記自己診断を引き起こすステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記車両の１つまたは複数の電子コントローラを起動させるために、前記起動出力線を有効にするステップと、
前記インバータを使用して、前記充放電制御回路を介して、前記電力線上の前記コンデンサの事前充電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、前記制御システム（１４）に命令するステップと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
前記インバータを使用して、前記低電圧ネットワークを管理するステップと、
前記インバータについての前記公称動作状態を開始するステップと、
を備える、方法。
【請求項12】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気的アーキテクチャ（１）を管理するための方法であって、前記インバータを停止させることを意図して、
前記運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の開放に続いて、前記インバータを使用して、トルクの供給を止め、前記インバータを使用して、前記電気機械（２）の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、前記回転速度を監視するステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記起動出力線を切断し、前記低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、前記制御システム（１４）に命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記コンデンサの放電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、前記電圧を監視するステップと、
前記インバータを停止させるステップと、
を備える、方法。
前記運転者によるイグニッションキーでのスイッチ（２０）の開放に続いて、前記インバータを使用して、トルクの供給を止め、前記インバータを使用して、前記電気機械（２）の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、前記回転速度を監視するステップと、
前記インバータ（１０）を使用して、前記起動出力線を切断し、前記低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
前記インバータを使用して、前記１つまたは複数の電力線上の前記１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、前記制御システム（１４）に命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記コンデンサの放電を命令するステップと、
前記インバータを使用して、前記電力線上の前記電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、前記電圧を監視するステップと、
前記インバータを停止させるステップと、
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特に、車両の回転電気機械に電力を供給するインバータを備える電気的アーキテクチャに関する。
【0002】
車両は、陸上車両（ｌａｎｄ ｖｅｈｉｃｌｅ）、海洋船舶（ｍａｒｉｎｅ ｖｅｈｉｃｌｅ）、または航空機（ａｉｒ ｖｅｈｉｃｌｅ）であってもよい。
【背景技術】
【0003】
自動車用途において、回転電気機械はインバータと関連付けられている。インバータは、バッテリなどのＤＣ電気的エネルギー源からＡＣ電圧および電流を生成するためのパワー・エレクトロニクス・デバイスであり、例えば４８Ｖ（ボルト）に等しい公称電圧を有する。
【0004】
米国特許出願公開第２０１６３１１３２６（Ａ１）号は、単一電圧モードにおける動作向けの高電圧バッテリに関連付けられた起動モジュールおよび回路を開示している。起動モジュールは、１２Ｖの外部負荷のためのエネルギーを生成する２つのＤＣ／ＤＣコンバータを有する。高電圧バッテリにとって、電源投入および電源遮断の順序は重要である。
【0005】
インバータは、慣例では、４８Ｖバッテリに加えて、追加のバッテリから１２Ｖの電源を必要とする制御構成部品を備えている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、特に、より安価である新規の電気的アーキテクチャを提案することを目標とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
したがって、本発明の１つの主題は、特に車両用の、特に自動車用の電気的アーキテクチャであって、
特に４８ボルトに等しい公称電圧を有する高電圧ネットワークと、
特に１２ボルトに等しい公称電圧を有する低電圧ネットワークと、
少なくとも１つの電力線を介して、高電圧ネットワークに適した高電圧を供給するように設計されている高電圧バッテリと、
スイッチング素子に命令するスイッチング信号に基づいて、高電圧バッテリによって供給された電圧を、電気機械を動作させるようＡＣ電流に変換するように相互接続されているスイッチング素子を含み、高電圧ネットワークおよび低電圧ネットワークの両方の一部を形成するインバータと、
電力線上に配置されており、開状態において、高電圧ネットワークから高電圧バッテリを切断するように構成されている電気的接触器であって、接触器の開状態において、アーキテクチャが、高電圧バッテリからの電圧を用いて、前もってスリープモードであるインバータを起動させることができるように構成されている、電気的接触器と、
を備える、電気的アーキテクチャである。
特に４８ボルトに等しい公称電圧を有する高電圧ネットワークと、
特に１２ボルトに等しい公称電圧を有する低電圧ネットワークと、
少なくとも１つの電力線を介して、高電圧ネットワークに適した高電圧を供給するように設計されている高電圧バッテリと、
スイッチング素子に命令するスイッチング信号に基づいて、高電圧バッテリによって供給された電圧を、電気機械を動作させるようＡＣ電流に変換するように相互接続されているスイッチング素子を含み、高電圧ネットワークおよび低電圧ネットワークの両方の一部を形成するインバータと、
電力線上に配置されており、開状態において、高電圧ネットワークから高電圧バッテリを切断するように構成されている電気的接触器であって、接触器の開状態において、アーキテクチャが、高電圧バッテリからの電圧を用いて、前もってスリープモードであるインバータを起動させることができるように構成されている、電気的接触器と、
を備える、電気的アーキテクチャである。
【0008】
本発明のおかげで、高電圧バッテリを使用して、インバータに命令し、低電圧ネットワーク専用の特別なバッテリを省略し、そうして、アーキテクチャをより安価にすることが可能になる。加えて、（命令可能な（ｃｏｍｍａｎｄａｂｌｅ）接触器のおかげで）、インバータは、高電圧バッテリに恒久的に接続されるわけではなく、それにより、コンデンサの受動的な放電を通じた損失のリスク、および熱リスクを制限する。
【0009】
本発明の態様のうちの１つによれば、接触器は、高電圧バッテリの制御システム（またはＢＭＳ）によって命令される。
【0010】
本発明の態様のうちの１つによれば、制御システム（またはＢＭＳ）は、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器の閉止を命令するように構成されており、制御システム（またはＢＭＳ）を使用して、通信、特にＣＡＮ通信を介して、１つまたは複数の接触器のステータスをインバータに送信するように構成されている。
【0011】
本発明の態様のうちの１つによれば、インバータは、高電圧バッテリの電圧によって電力を供給されており、かつ出力部において低電圧ネットワークに適した電圧を供給するように構成されている特に単一のＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ電流を異なる電圧レベルのＤＣ電流に変換するためのコンバータ）を含む。
【0012】
本発明の態様のうちの１つによれば、インバータは、インバータ内のマイクロコントローラ（またはＭＣＵ）用の内部電源を含み、このマイクロコントローラは、インバータの構成部品を制御するように構成されている。
【0013】
本発明の態様のうちの１つによれば、この内部電源は、それ自体が高電圧バッテリによって電力を供給されている。
【0014】
本発明の態様のうちの１つによれば、インバータは、電気線によって高電圧バッテリに接続されている起動回路を含む。
【0015】
本発明の態様のうちの１つによれば、この電気線は、車両のイグニッションキーの作動によって開けられ、または閉じられる。
【0016】
本発明の態様のうちの１つによれば、インバータの外部のＤＣ／ＤＣコンバータは、高電圧バッテリの電圧を低電圧ネットワークに適した電圧に変換するように構成されており、低電圧ネットワークは、特に、搭載機器（例えばタッチ・スクリーン）または車両の乗員室で利用可能な電気充電ソケットのような負荷を含む。外部のＤＣ／ＤＣコンバータおよびインバータは、１つの同じ筐体に収容されていてもよい。
【0017】
本発明の態様のうちの１つによれば、コンバータは電力線から隔離されている。起動回路は、１つの同じ組立体内にあるマイクロコントローラ用の内部電源に関連付けられている。
【0018】
本発明の態様のうちの１つによれば、インバータは、１つの同じ組立体内に統合されている起動回路および隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータを含む。隔離されていないＤＣ／ＤＣコンバータは、電力線のうちの１つに接続されていてもよい。隔離されていないＤＣ／ＤＣコンバータは、マイクロコントローラ用の冗長電源として働く。隔離されていないＤＣ／ＤＣコンバータは、電力線に電力を供給する。本発明の態様のうちの１つによれば、マイクロコントローラ用の内部電源は、起動回路およびコンバータとは別個である。
【0019】
本発明の態様のうちの１つによれば、コンデンサは、高電圧バッテリからインバータの電力スイッチまで延びている正電力線と負電力線との間に配置されている。コンデンサは、電圧振動を回避するためのフィルタリングを可能にする。コンデンサがなければ、４８Ｖ電圧の要求により、例えば±４％の振動を伴う４８Ｖの電圧が生じることがある。
【0020】
本発明の態様のうちの１つによれば、インバータは、電力スイッチに至る電力線に接続されている充放電制御回路を含む。
【0021】
本発明の態様のうちの１つによれば、充放電制御回路は、マイクロコントローラの命令があると、電力線上に電力が存在するときにはコンデンサの充電を制御する。マイクロコントローラは、電気的接触器の閉止前および／または閉止中に、コンデンサの充電を命令してもよい。これは、通電ショックを防止する。
【0022】
本発明の態様のうちの１つによれば、充放電制御回路は、マイクロコントローラの命令があると、電力線上に電力がないときにはコンデンサの放電を制御する。マイクロコントローラは、電気的接触器の開放前および／または開放中に、コンデンサの放電を命令してもよい。これは、コンデンサの電圧を安全限界未満に低減することを可能にする。
【0023】
本発明の態様のうちの１つによれば、インバータは、車両の電子コントローラを起動させるための起動出力線を備える。
【0024】
本発明の態様のうちの１つによれば、電気的アーキテクチャは、イグニッションキーによる点火がインバータの起動およびインバータの自己診断を引き起こすように、構成されている。
【0025】
本発明の態様のうちの１つによれば、電気的アーキテクチャは、一旦自己診断が実施されると、インバータが車両の多様なコントローラを起動させるよう設計されているように、構成されている。
【0026】
本発明の態様のうちの１つによれば、電気的アーキテクチャは、インバータを始動させることを意図して、
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの閉止に続いて、インバータを起動させ、インバータの自己診断を引き起こすステップと、
インバータを使用して、車両の１つまたは複数の電子コントローラ（またはＥＣＵ）を起動させるために、起動出力線を有効にするステップと、
インバータを使用して、充放電制御回路を介して、電力線上のコンデンサの事前充電を命令するステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、制御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
インバータを使用して、低電圧ネットワークを管理するステップと、
インバータについての公称動作状態を開始するステップと
を実施するように構成されている。
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの閉止に続いて、インバータを起動させ、インバータの自己診断を引き起こすステップと、
インバータを使用して、車両の１つまたは複数の電子コントローラ（またはＥＣＵ）を起動させるために、起動出力線を有効にするステップと、
インバータを使用して、充放電制御回路を介して、電力線上のコンデンサの事前充電を命令するステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、制御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
インバータを使用して、低電圧ネットワークを管理するステップと、
インバータについての公称動作状態を開始するステップと
を実施するように構成されている。
【0027】
本発明の態様のうちの１つによれば、電気的アーキテクチャは、インバータを停止させることを意図して、
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの開放に続いて、インバータを使用して、トルクの供給を止め、インバータを使用して、電気機械の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、回転速度を監視するステップと、
インバータを使用して、起動出力線を切断し、低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、制御御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上のコンデンサの放電を命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上の電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、電圧を監視するステップと、
インバータを停止させるステップと
を実施するように構成されている。
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの開放に続いて、インバータを使用して、トルクの供給を止め、インバータを使用して、電気機械の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、回転速度を監視するステップと、
インバータを使用して、起動出力線を切断し、低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、制御御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上のコンデンサの放電を命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上の電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、電圧を監視するステップと、
インバータを停止させるステップと
を実施するように構成されている。
【0028】
本発明の別の主題は、上述の電気的アーキテクチャを管理するための方法であって、インバータを始動させることを意図して、
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの閉止に続いて、インバータを起動させ、インバータの自己診断を引き起こすステップと、
インバータを使用して、車両の１つまたは複数の電子コントローラ（またはＥＣＵ）を起動させるために、起動出力線を有効にするステップと、
インバータを使用して、充放電制御回路を介して、電力線上のコンデンサの事前充電を命令するステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、制御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
インバータを使用して、低電圧ネットワークを管理するステップと、
インバータについての公称動作状態を開始するステップと
を備える方法である。
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの閉止に続いて、インバータを起動させ、インバータの自己診断を引き起こすステップと、
インバータを使用して、車両の１つまたは複数の電子コントローラ（またはＥＣＵ）を起動させるために、起動出力線を有効にするステップと、
インバータを使用して、充放電制御回路を介して、電力線上のコンデンサの事前充電を命令するステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を閉じることを意図して、制御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
ＤＣ／ＤＣコンバータを始動させるステップと、
インバータを使用して、低電圧ネットワークを管理するステップと、
インバータについての公称動作状態を開始するステップと
を備える方法である。
【0029】
本発明の別の主題は、上述の電気的アーキテクチャを管理するための方法であって、インバータを停止させることを意図して、
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの開放に続いて、インバータを使用して、トルクの供給を止め、インバータを使用して、電気機械の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、回転速度を監視するステップと、
インバータを使用して、起動出力線を切断し、低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、制御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上のコンデンサの放電を命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上の電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、電圧を監視するステップと、
インバータを停止させるステップと
を備える方法である。
運転者によるイグニッションキーでのスイッチの開放に続いて、インバータを使用して、トルクの供給を止め、インバータを使用して、電気機械の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、回転速度を監視するステップと、
インバータを使用して、起動出力線を切断し、低電圧ネットワークへの電力の供給を止めるステップと、
インバータを使用して、１つまたは複数の電力線上の１つまたは複数の接触器を開けることを意図して、制御システム（またはＢＭＳ）に命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上のコンデンサの放電を命令するステップと、
インバータを使用して、電力線上の電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、電圧を監視するステップと、
インバータを停止させるステップと
を備える方法である。
【0030】
本発明のさらなる特徴および利点は、例示の非限定的な例として与えられる以下の説明を読むことおよび添付図面から、より明確に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の１つの例示的な実施形態による電気的アーキテクチャを概略的に示す図である。
【図2】本発明の別の例示的な実施形態による電気的アーキテクチャを概略的に示す図である。
【図3】充放電制御回路を概略的かつ部分的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
図１は、電気推進モータ２を装備した電気車両の電気的アーキテクチャ１を示している。
【0033】
電気的アーキテクチャ１は、
４８ボルト高電圧ネットワーク３と、
１２ボルト低電圧ネットワーク４と、
少なくとも１つの電力線７を介して、高電圧ネットワーク３に適した高電圧を供給するように設計されている高電圧バッテリ５と、
スイッチング素子１１に命令するスイッチング信号に基づいて、高電圧バッテリ５によって供給された４８Ｖ電圧を、電気機械２を動作させるようＡＣ電流に変換するように相互接続されているスイッチング素子１１を含み、高電圧ネットワーク３および低電圧ネットワーク４の両方の一部を形成するインバータ１０と
を備える。
４８ボルト高電圧ネットワーク３と、
１２ボルト低電圧ネットワーク４と、
少なくとも１つの電力線７を介して、高電圧ネットワーク３に適した高電圧を供給するように設計されている高電圧バッテリ５と、
スイッチング素子１１に命令するスイッチング信号に基づいて、高電圧バッテリ５によって供給された４８Ｖ電圧を、電気機械２を動作させるようＡＣ電流に変換するように相互接続されているスイッチング素子１１を含み、高電圧ネットワーク３および低電圧ネットワーク４の両方の一部を形成するインバータ１０と
を備える。
【0034】
電気的アーキテクチャ１は、電力線７上に配置されており、かつ開状態において、高電圧ネットワーク３から高電圧バッテリ５を切断するように構成されている電気的接触器１２であって、接触器１２のこの開状態において、アーキテクチャ１が、高電圧バッテリからの電圧を用いて、前もってスリープモードであるインバータ１０を起動させることができるように構成されている、電気的接触器１２をさらに備える。
【0035】
接触器１２は、高電圧バッテリ５の制御システム１４（またはＢＭＳ）によって命令される。
【0036】
また、この制御システムＢＭＳ１４は、ＣＡＮ通信を介して、接触器１２の（開または閉の）ステータスをインバータ１０に送信するように構成されている。
【0037】
インバータは、高電圧バッテリ５の電圧によって電力を供給されており、かつ出力部において低電圧ネットワーク４に適した電圧を供給するように構成されているＤＣ／ＤＣコンバータ１５（ＤＣ電流を異なる電圧レベルのＤＣ電流に変換するためのコンバータ）を含む。
【0038】
インバータ１０は、インバータ１０内のマイクロコントローラ１７またはＭＣＵ用の内部電源１６を含み、このマイクロコントローラ１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５などの、インバータ１０の構成部品を制御するように構成されている。
【0039】
この内部電源１６は、それ自体が高電圧バッテリによって電力を供給されている。さらに内部電源は、要求される電圧および電力レベルで、インバータ１０の構成部品に電力を供給する。
【0040】
インバータ１０は、電気線１９によって高電圧バッテリ５に接続されている起動回路１８をさらに含み、この電気線は、スイッチ２０上のイグニッションキーの作動によって開けられ、または閉じられてもよい。
【0041】
図１の例において、インバータ１０内のコンバータ１５（注記：隔離されたＤＣ／ＤＣ）は、電力線７から隔離されている。加えて、起動回路１８および内部電源１６は、１つの同じ組立体内に統合されている。
【0042】
図２に示されている１つの例において、インバータ１０は、１つの同じ組立体２５内に統合されている起動回路１８および隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータを備える。隔離されていないＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、電力線７に接続されている。隔離されていないＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、接触器１２が閉じられるとすぐに、インバータの内部負荷に電力を供給する。この例では、マイクロコントローラ用の内部電源１６は、組立体２５とは別個である。この内部電源１６は、マイクロコントローラ１７に接続されている。
【0043】
図２における考慮中の例において、電気線１９は、電力線７から隔離されている。隔離されていないＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、マイクロコントローラ１０用の冗長電源を提供する。
【0044】
説明された２つの例において、インバータ１０の外部のＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、高電圧バッテリ５の電圧を低電圧ネットワーク４に適した電圧に変換するように構成されており、低電圧ネットワーク４は、搭載機器（例えばタッチ・スクリーン２２）または車両の乗員室で利用可能な電気充電ソケット２３などの１２Ｖ負荷を含む。
【0045】
１２Ｖ管理システム２８は、外部のＤＣ／ＤＣコンバータ２１の１２Ｖ出力部に接続されている負荷２７を管理するために提供されている。
【0046】
コンデンサ３０は、高電圧バッテリ５からインバータの電力スイッチ１１まで延びている正電力線と負電力線との間に配置されている。
【0047】
インバータ１０は、電力スイッチ１１に至る電力線に接続されている充放電制御回路３１を含む。
【0048】
この充放電制御回路３１は、マイクロコントローラ１７の命令があると、電力線上に電力が存在するときにはコンデンサ３０の充電を制御し、電力線上に電力がないときにはコンデンサ３０の放電を制御する。
【0049】
インバータ１０は、車両の電子コントローラを起動させるための起動出力線３３を含む。
【0050】
電気的アーキテクチャ１は、イグニッションキーによる点火がインバータ１０の起動およびインバータ１０の自己診断を引き起こすように、構成されている。
【0051】
さらに、電気的アーキテクチャ１は、一旦自己診断が実施されると、インバータ１０が車両の多様なコントローラを起動させるよう設計されているように、構成されている。
【0052】
充放電制御回路３１の詳細は、図３を参照して説明されており、この回路は、マイクロコントローラ１７によって制御されており、かつ抵抗器３７に接続されている並列の２つのスイッチ３５および３６を含む。
【0053】
スイッチ３５はバッテリ５に接続されており、スイッチ３６は電力線７に接続されている。
【0054】
スイッチ３５が閉じられており、スイッチ３６が開いているとき、コンデンサ３０は充電される。
【0055】
スイッチ３５が開いており、スイッチ３６が閉じられているとき、コンデンサ３０は能動的に放電される。
【0056】
ここで、インバータ１０の始動、およびインバータ１０の停止についての電気的アーキテクチャ１の動作の説明が、それぞれ与えられる。
【0057】
電気的アーキテクチャ１は、インバータを始動させることを意図して、（図４に示されている）以下のステップ：
運転者によるイグニッションキーでのスイッチ２０の閉止（ステップ４１）に続いて、インバータ１０を起動させ、インバータ１０の自己診断を引き起こすステップ（ステップ４２）、およびインバータ１０を使用して、車両の電子コントローラ（またはＥＣＵ）を起動させるために、起動出力線３３を有効にするステップと、
インバータ１０を使用して、充放電制御回路３１を介して、電力線７上のコンデンサ３０の事前充電を命令するステップ（ステップ４３）と、
インバータ１０を使用して、電力線７上の接触器１２を閉じることを意図して、制御システム１４（またはＢＭＳ）に命令するステップ（ステップ４４）と、
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を始動させるステップ（ステップ４５）と、
インバータ１０を使用して、低電圧ネットワーク４を管理するステップ（ステップ４６）と、
実行／準備完了状態と名付けられてもよいインバータ１０についての公称動作状態を開始するステップ（ステップ４７）と
を実施するように構成されている。
運転者によるイグニッションキーでのスイッチ２０の閉止（ステップ４１）に続いて、インバータ１０を起動させ、インバータ１０の自己診断を引き起こすステップ（ステップ４２）、およびインバータ１０を使用して、車両の電子コントローラ（またはＥＣＵ）を起動させるために、起動出力線３３を有効にするステップと、
インバータ１０を使用して、充放電制御回路３１を介して、電力線７上のコンデンサ３０の事前充電を命令するステップ（ステップ４３）と、
インバータ１０を使用して、電力線７上の接触器１２を閉じることを意図して、制御システム１４（またはＢＭＳ）に命令するステップ（ステップ４４）と、
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を始動させるステップ（ステップ４５）と、
インバータ１０を使用して、低電圧ネットワーク４を管理するステップ（ステップ４６）と、
実行／準備完了状態と名付けられてもよいインバータ１０についての公称動作状態を開始するステップ（ステップ４７）と
を実施するように構成されている。
【0058】
電気的アーキテクチャ１は、インバータ１０を停止させることを意図して、
運転者によるイグニッションキーでのスイッチ２０の開放（ステップ５１）に続いて、インバータ１０を使用して、トルクの供給を止め、インバータ１０を使用して、電気機械２の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、この回転速度を監視するステップ（ステップ５２）と、
インバータ１０を使用して、起動出力線３３を切断し、低電圧ネットワーク４への電力の供給を止めるステップ（ステップ５３）と、
インバータ１０を使用して、電力線７上の接触器１２を開けることを意図して、制御システム１４（またはＢＭＳ）に命令するステップ（ステップ５４）と、
インバータ１０を使用して、電力線７上のコンデンサ３０の放電を命令するステップ（ステップ５５）、およびインバータ１０を使用して、電力線７上の電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、この電圧を監視するステップと、
インバータ１０を停止させるステップ（ステップ５６）と
を実施するように構成されている。
運転者によるイグニッションキーでのスイッチ２０の開放（ステップ５１）に続いて、インバータ１０を使用して、トルクの供給を止め、インバータ１０を使用して、電気機械２の回転速度が特に０に等しくなるよう所定のしきい値未満に降下するまで、この回転速度を監視するステップ（ステップ５２）と、
インバータ１０を使用して、起動出力線３３を切断し、低電圧ネットワーク４への電力の供給を止めるステップ（ステップ５３）と、
インバータ１０を使用して、電力線７上の接触器１２を開けることを意図して、制御システム１４（またはＢＭＳ）に命令するステップ（ステップ５４）と、
インバータ１０を使用して、電力線７上のコンデンサ３０の放電を命令するステップ（ステップ５５）、およびインバータ１０を使用して、電力線７上の電圧が所定の電圧しきい値未満に降下するまで、この電圧を監視するステップと、
インバータ１０を停止させるステップ（ステップ５６）と
を実施するように構成されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【外国語明細書】