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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-01
(45)【発行日】2024-03-11
(54)【発明の名称】アクティブ放電デバイス及び方法
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20240304BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20240304BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20240304BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 Y
H02J7/00 P
H01M10/44 P
H01M10/48 P
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022533494
(86)(22)【出願日】2020-12-04
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-02-08
(86)【国際出願番号】 EP2020084751
(87)【国際公開番号】W WO2021110980
(87)【国際公開日】2021-06-10
【審査請求日】2022-07-22
(31)【優先権主張番号】1913894
(32)【優先日】2019-12-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(73)【特許権者】
【識別番号】521442084
【氏名又は名称】ヴァレオ、シーメンス、イーオートモーティブ、フランス
【氏名又は名称原語表記】ＶＡＬＥＯ ＳＩＥＭＥＮＳ ＥＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＦＲＡＮＣＥ
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100130719
【弁理士】
【氏名又は名称】村越 卓
(72)【発明者】
【氏名】ヤムナ、バカリ
【審査官】辻丸 詔
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１３／１２５０１０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００６－３１１６８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０８６５７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１２９４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０２Ｈ ７／１８
Ｈ０１Ｍ １０／４４
Ｈ０１Ｍ １０／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気エネルギー蓄積デバイス（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、１０２、１１４）を能動的に放電させるためのデバイス（２００；５００）であって、－ 分岐部（２０４）であって、
・ 前記電気エネルギー蓄積デバイス（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、１０２、１１４）の正端子及び負端子にそれぞれ接続されるように構成される第１端部及び第２端部（２０６、２０８）と、
・ 前記２つの端部（２０６、２０８）間における、サーミスタ（２１０）の温度とともに増大する抵抗を有するサーミスタ（２１０）と、開状態から閉状態に変わるために制御信号（ｖＧＳ）を受け取るように設計されるスイッチ（２１２）とであって、スイッチ（２１２）が閉じられている場合に、放電電流（ｉ Ｄ ）が前記第１端部（２０６）を介して入って、サーミスタ（２１０）及びスイッチ（２１２）を次々に流れ、前記第２端部（２０８）を介して出るようにサーミスタ及びスイッチが互いに接続される、サーミスタ及びスイッチと、を有する分岐部（２０４）と、
－ 前記スイッチ（２１２）を制御するためのデバイス（２１４）であって、前記制御信号（ｖＧＳ）を前記サーミスタ（２１０）の抵抗とは無関係に提供するように当該制御デバイス（２１４）は前記スイッチ（２１２）に接続されることを特徴とする、デバイス（２１４）と、
－ 前記サーミスタ（２１０）の前記端子間の電圧を測定することにより前記放電電流（ｉ Ｄ ）を監視するように設計される検証モジュール（２２６）であって、前記電圧の測定値が、前記スイッチ（２１２）を制御するための前記デバイス（２１４）によって提供される前記制御信号（ｖ ＧＳ ）に基づく前記電圧の予想される値と異なる場合に、エラーメッセージを送信するように設計される検証モジュール（２２６）と、
を備えるデバイス（２００；５００）。
【請求項2】
前記制御信号（ｖＧＳ）を提供するための少なくとも１つの接続部（２１６、２１８）を更に備え、当該少なくとも１つの接続部（２１６、２１８）は前記制御デバイス（２１４）を前記スイッチ（２１２）に接続し、前記サーミスタ（２１０）は、前記制御信号（ｖＧＳ）を提供するための各接続部（２１６、２１８）の外側に位置する、請求項１に記載のアクティブ放電デバイス（２００；５００）。
【請求項3】
前記スイッチ（２１２）は、前記放電電流（ｉＤ）のための入力端子（Ｄ）と、前記放電電流（ｉＤ）のための出力端子（Ｓ）と、制御端子（Ｇ）とを有し、前記制御信号（ｖＧＳ）は、前記制御端子（Ｇ）と前記出力端子（Ｓ）との間の制御電圧（ｖＧＳ）であり、アクティブ放電デバイス（２００；５００）は前記制御信号（ｖＧＳ）を提供するための２つの接続部（２１６、２１８）を備え、当該２つの接続部（２１６、２１８）は、前記制御デバイス（２１４）をそれぞれ前記制御端子（Ｇ）に及び前記出力端子（Ｓ）に接続する、請求項２に記載のアクティブ放電デバイス（２００；５００）。
【請求項4】
前記サーミスタ（２１０）は、前記分岐部（２０４）の前記第１端部（２０６）と前記スイッチ（２１２）の前記入力端子（Ｄ）との間に接続される、請求項３に記載のアクティブ放電デバイス（２００）。
【請求項5】
前記サーミスタ（２１０）は、前記スイッチ（２１２）の前記出力端子（Ｓ）と前記分岐部（２０４）の前記第２端部（２０８）との間に接続される、請求項３に記載のアクティブ放電デバイス（５００）。
【請求項6】
前記制御信号を提供するための前記接続部（２１８）であって前記制御デバイス（２１４）を前記出力端子（Ｓ）に接続する前記接続部（２１８）は、前記制御デバイス（２１４）と、前記スイッチ（２１２）の前記出力端子（Ｓ）と前記サーミスタ（２１０）との間に位置する前記分岐部（２０４）のポイント（Ｐ）との間の接続部（２２０）を備える、請求項５に記載のアクティブ放電デバイス（５００）。
【請求項7】
前記サーミスタ（２１０）は前記スイッチ（２１２）から、それらの間に介在する断熱バリア（２１３）によって、熱的に切り離される、請求項１～６のいずれか一項に記載のアクティブ放電デバイス（２００；５００）。
【請求項8】
前記サーミスタ（２１０）は、前記スイッチ（２１２）から少なくとも１ｃｍの距離に位置する、請求項１～７のいずれか一項に記載のアクティブ放電デバイス（２００；５００）。
【請求項9】
２５℃における前記サーミスタ（２１０）の抵抗は、閉じられた状態における前記スイッチ（２１２）の抵抗よりも、少なくとも、１０倍高い、請求項１～８のいずれか一項に記載のアクティブ放電デバイス（２００；５００）。
【請求項10】
前記サーミスタ（２１０）は、以下の機能のうちの１つ以上を実行するように設計される：－ 前記スイッチ（２１２）よりも大きな電力を消散する；
－ 前記サーミスタ（２１０）の温度が上昇する場合に前記放電電流（ｉ Ｄ ）を制限する、
請求項１～９のいずれか一項に記載のアクティブ放電デバイス（２００；５００）。
【請求項11】
電気エネルギー蓄積デバイス（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、１０２、１１４）を能動的に放電させるための方法（４００）であって：－ 制御信号（ｖＧＳ）をスイッチ（２１２）に提供してそれを開状態から閉状態に変え、前記スイッチ（２１２）に加え、分岐部（２０４）のスイッチ（２１２）形成部は、
・ 前記電気エネルギー蓄積デバイス（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、１０２、１１４）の正端子及び負端子にそれぞれ接続される第１端部及び第２端部（２０６、２０８）と、
・ サーミスタ（２１０）の温度に応じて増大する抵抗を有するサーミスタ（２１０）であって、前記サーミスタ（２１０）及び前記スイッチ（２１２）が、前記２つの端部（２０６、２０８）間で互いに接続される、サーミスタ（２１０）と、を含む、
ように制御信号（ｖＧＳ）をスイッチ（２１２）に提供すること（４０４）と、
－ 放電電流（ｉ Ｄ ）が前記第１端部（２０６）を介して入り、前記サーミスタ（２１０）及び前記スイッチ（２１２）を次々に流れ、前記第２端部（２０８）を介して出るように、前記スイッチ（２１２）を前記閉状態に変えること（４０６）と、
－ 前記制御信号（ｖＧＳ）を、放電時間の間、前記サーミスタ（２１４）の抵抗の変化とは無関係に維持することと、
－ 検証モジュールによって、前記サーミスタ（２１０）の前記端子間の電圧を測定することにより前記放電電流（ｉｄ）を監視し、前記電圧の測定値が、前記制御信号（ｖ ＧＳ ）に基づく前記電圧の予想される値と異なる場合に、エラーメッセージを送信することと、
を含む方法（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクティブ放電方法及びデバイスに関する。
【発明の概要】
【0002】
発明は、特に自動車の分野に、とりわけ電気推進又はハイブリッド推進を有する自動車の分野に、適用される。
【0003】
具体的には、そのような自動車は、入力側及び／又は出力側における、例えばコンデンサといった、電気エネルギー蓄積デバイスを含む電気部品を備える。これらの蓄積デバイスの端子間の電圧は、例えば６０Ｖ～１０００Ｖのように、高くなりうる。電気部品の入力又は出力が切断される場合、電気エネルギーは蓄積デバイスに蓄えられたままとなる。そのため、例えば自動車の整備作業中に、人が蓄積デバイスに接触する場合、蓄積されたエネルギーは、この人に放電され、怪我をさせうる。
【0004】
これを回避するために、指令により電気エネルギー蓄積デバイスを放電させるように設計されたアクティブ放電デバイスを使用することが知られている。短時間に大量の電気エネルギーを放電させる必要があるため、アクティブ放電デバイスによって消費される電力が大きく、そのことはその構成部品の加熱をもたらしうるものであり、場合によっては火災を起こすことをもたらしうる。そのため、一般に、加熱に対する保護が提供される。
【0005】
例えば、ＵＳ２０１１／００５７６２７Ａ１の番号で公開された特許出願は、電気エネルギー蓄積デバイスを能動的に放電させるためのデバイスであって、
－ 分岐部であって、
・ 電気エネルギー蓄積デバイスの正端子及び負端子にそれぞれ接続されることが意図された第１端部及び第２端部と、
・ 前記２つの端部間における、サーミスタの温度とともに増大する抵抗を有するサーミスタと、開状態から閉状態に変化するために制御信号を受け取るように設計されるスイッチとであって、前記スイッチが閉じられている場合に放電電流が前記第１端部を介して入って、前記サーミスタ及び前記スイッチを次々に流れ、前記第２端部を介して出るように前記サーミスタ及び前記スイッチが互いに接続される、サーミスタ及びスイッチと、を有する分岐部と、
－ 前記スイッチを制御するためのデバイスと、
を備えるタイプのデバイスを記述する。
－ 分岐部であって、
・ 電気エネルギー蓄積デバイスの正端子及び負端子にそれぞれ接続されることが意図された第１端部及び第２端部と、
・ 前記２つの端部間における、サーミスタの温度とともに増大する抵抗を有するサーミスタと、開状態から閉状態に変化するために制御信号を受け取るように設計されるスイッチとであって、前記スイッチが閉じられている場合に放電電流が前記第１端部を介して入って、前記サーミスタ及び前記スイッチを次々に流れ、前記第２端部を介して出るように前記サーミスタ及び前記スイッチが互いに接続される、サーミスタ及びスイッチと、を有する分岐部と、
－ 前記スイッチを制御するためのデバイスと、
を備えるタイプのデバイスを記述する。
【0006】
この特許出願において、前記スイッチは、金属酸化物ゲートを有する電界効果型トランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor、すなわちＭＯＳＦＥＴ）であり、電流入力ドレーン、電流出力ソース及びゲートを有する。このスイッチに関し、制御信号はゲート－ソース電圧である。より正確には、スイッチはゲート－ソース電圧がゼロの場合に開き、それがゼロではない場合に閉じられる。後者の場合、スイッチによって流される放電電流は、ゲート－ソース電圧の上昇に伴って、増大する。さらに、サーミスタはスイッチのソースに接続され、サーミスタとスイッチのゲートと間にスイッチの閉鎖電圧を提供するために制御デバイスが配置される。制御デバイスの出力におけるツェナーダイオードの存在により、閉鎖電圧は実質的に一定である。したがって、ゲート－ソース電圧は、閉鎖電圧（一定）とサーミスタの端子間電圧との間の差に等しい。
【0007】
スイッチの加熱が起きた場合、スイッチとサーミスタとの間の熱的結合によりサーミスタの温度が上昇し、それは抵抗の増大につながり、そのためその端子間電圧の増大につながる。これは、ゲート－ソース電圧の低下をもたらし、したがってスイッチに流れる放電電流の低下をもたらし、そのことはその発熱を制限する。
【0008】
前述の特許で提案されているアクティブ放電デバイスの１つの問題は、熱のほとんどが必然的にスイッチに放熱されることであり、そのことはその寿命を短くしうるものであり、それにダメージを与えさえもしうる。
【0009】
そのため、スイッチによって消費される電力を低減することを可能にするアクティブ放電デバイスを提供することが望ましいかもしれない。
【0010】
したがって電気エネルギー蓄積デバイスを能動的に放電させるための前述のタイプのデバイスであって、サーミスタの抵抗とは無関係に制御信号を提供するように制御デバイスがスイッチに接続されることを特徴とするデバイスが、提案される。
【0011】
具体的には、上記特許出願では、ゲート－ソース電圧がサーミスタの抵抗に依存するため、サーミスタは、その端子間電圧が高くなり過ぎず且つ非常に低い放電電流でゲート－ソース電圧を打ち消さないように、必然的に低抵抗を有する必要がある。
【0012】
発明によれば、制御デバイスは、抵抗とは無関係にサーミスタに制御信号を提供する。そのため、サーミスタは、それが放電電流の大部分を消費するように、非常に高い抵抗を有するように選択されうる。そしてスイッチは、放電電力の小さい部分のみを消散させる必要があり、経時的な劣化や加熱のリスクがない。
【0013】
任意選択で、アクティブ放電デバイスは、さらに、制御信号を提供するための少なくとも１つの接続部を備え、当該少なくとも１つの接続部は制御デバイスをスイッチに接続し、当該少なくとも１つの接続部において、サーミスタは、制御信号を提供するための各接続部の外側に配置される。すなわち、制御デバイスと制御信号を提供するためのスイッチとの間の接続部は、前記サーミスタを含まない。
【0014】
また任意選択で、スイッチは、放電電流のための入力端子と、放電電流の出力端子と、制御端子とを有し、制御信号は、制御端子と出力端子との間の制御電圧であり、アクティブ放電デバイスは、制御信号を提供するための２つの接続部を備え、当該２つの接続部は、制御デバイスをそれぞれ制御端子に及び出力端子に接続する。
【0015】
また任意選択で、サーミスタは、分岐部の第１端部とスイッチの入力端子との間に接続される。
【0016】
また任意選択で、サーミスタは、スイッチの出力端子と分岐部の第２端部との間に接続される。
【0017】
また任意選択で、制御信号を提供するための接続部であって制御デバイスを出力端子に接続する接続部は、制御デバイスと、スイッチの出力端子とサーミスタとの間に位置する分岐部のポイントとの間の接続部を備える。
【0018】
また任意選択で、サーミスタはスイッチから熱的に切り離され、例えばそれらの間に介在する断熱バリアによって、サーミスタはスイッチから熱的に切り離される。
【0019】
また任意選択で、サーミスタはスイッチから少なくとも１ｃｍの距離に配置される。
【0020】
また任意選択で、２５℃におけるサーミスタの抵抗は、閉じられた状態におけるスイッチの抵抗よりも、少なくとも、１０倍高く、好ましくは１００倍高く、より好ましくは１０００倍高い。
【0021】
また任意選択で、サーミスタは、以下の機能のうちの１つ以上、好ましくは３つすべて、を実行するように設計される：
－ スイッチよりも大きな電力を消散する；
－ サーミスタの温度が上昇する場合に放電電流を制限する；及び
－ 放電電流の電圧代表（voltage representative）を有し、当該電圧代表は、測定された電圧がスイッチのコマンドに従って予想される電圧と異なる場合に、エラーメッセージを送信するように設計された検証モジュールによって測定される。
－ スイッチよりも大きな電力を消散する；
－ サーミスタの温度が上昇する場合に放電電流を制限する；及び
－ 放電電流の電圧代表（voltage representative）を有し、当該電圧代表は、測定された電圧がスイッチのコマンドに従って予想される電圧と異なる場合に、エラーメッセージを送信するように設計された検証モジュールによって測定される。
【0022】
また電気エネルギー蓄積デバイスを能動的に放電させるための方法が提案され、当該方法は：
－ 制御信号をスイッチに提供してそれを開状態から閉状態に変え、前記スイッチに加え、分岐部のスイッチ形成部は、
・ 前記電気エネルギー蓄積デバイスの正端子及び負端子にそれぞれ接続される第１端部及び第２端部と、
・ サーミスタの温度に応じて増大する抵抗を有するサーミスタであって、前記サーミスタ及び前記スイッチは、その２つの端部間で互いに接続される、サーミスタと、を含む、
ように制御信号をスイッチに提供することと、
－ 放電電流が前記第１端部を介して入り、前記サーミスタ及び前記スイッチを順に流れ、前記第２端部を介して出るように、前記スイッチを閉状態に変えることと、
－ 前記制御信号を、放電時間の間、前記サーミスタの抵抗の変化とは無関係に維持することと、
を含む。
－ 制御信号をスイッチに提供してそれを開状態から閉状態に変え、前記スイッチに加え、分岐部のスイッチ形成部は、
・ 前記電気エネルギー蓄積デバイスの正端子及び負端子にそれぞれ接続される第１端部及び第２端部と、
・ サーミスタの温度に応じて増大する抵抗を有するサーミスタであって、前記サーミスタ及び前記スイッチは、その２つの端部間で互いに接続される、サーミスタと、を含む、
ように制御信号をスイッチに提供することと、
－ 放電電流が前記第１端部を介して入り、前記サーミスタ及び前記スイッチを順に流れ、前記第２端部を介して出るように、前記スイッチを閉状態に変えることと、
－ 前記制御信号を、放電時間の間、前記サーミスタの抵抗の変化とは無関係に維持することと、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【0023】
発明は、もっぱら例示として与えられ且つ添付図面を参照して提供される以下の説明の助けによって、より明確に理解され、当該添付図面において：
【発明を実施するための形態】
【0024】
図１を参照して、（電気モータ及び熱機関による）電気推進又はハイブリッド推進を有する自動車１００は、種々の電気部品を備える。
【0025】
特に、自動車１００は、まず、６０Ｖよりも大きな、一般には６０Ｖ～１０００Ｖの直流高電圧ＨＴを提供するように設計された高電圧バッテリ１０２を備える。
【0026】
自動車１００は、さらに、電気ネットワーク１０５から高電圧バッテリ１０２を充電するように設計された充電器１０４を備える。
【0027】
自動車１００は、さらに、高電圧ＨＴから少なくとも１つの交流電圧ＴＡを提供すること、又は、その１つ又は複数の交流電圧ＴＡから高電圧バッテリ１０２を再充電すること、のいずれかを選択的に行うように設計されたインバータ／整流器１０６を備える。
【0028】
自動車１００は、さらに、自動車１００の駆動輪１１０に動力を供給するための電気モータ１０８を備える。電気モータ１０８には、その１又は複数の交流電圧ＴＡが供給される。一般に、電気モータ１０８はさらに発電機モードで機能することができ、当該発電機モードにおいて、車輪１１０の動力供給が１又は複数の交流電圧ＴＡを発生させることで、インバータ／整流器１０６は高電圧バッテリ１０２を再充電する。
【0029】
自動車１００はさらに、高電圧ＨＴから直流低電圧を提供するように設計されたＤＣ－ＤＣコンバータ１１２を備える。
【0030】
自動車１００は、さらに、自動車１００の様々な電気システム（図示せず）に低電圧ＢＴを提供してそれらに供給するように設計された低電圧バッテリ１１４を備える。低電圧バッテリ１１４は、さらに、ＤＣ－ＤＣコンバータ１１２を介して、高電圧バッテリ１０２により再充電されてもよい。
【0031】
充電器１０４、インバータ／整流器１０６及びＤＣ－ＤＣコンバータ１１２は、各々、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３を有し、当該コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３には、高電圧ＨＴが印加されて、それによって膨大な量のエネルギーを蓄積する。
【0032】
次に、図２を参照して、自動車１００において存在する発明の第１実施形態によるアクティブ放電デバイス２００を説明する。
【0033】
アクティブ放電デバイス２００は、オンデマンドで、自動車１００の電気エネルギー蓄積デバイスを放電させるように設計される。例えば、コンデンサＣ１～Ｃ３及びバッテリ１０２、１１４の各々は、アクティブ放電デバイス２００などのアクティブ放電デバイスと関連付けられてもよい。以下の説明では、コンデンサＣ１を能動的に放電させる場合が非限定的な例として取り上げられる。
【0034】
アクティブ放電デバイス２００は、まず、プリント基板（ＰＣＢ）２０２を備える。
【0035】
アクティブ放電デバイス２００は、さらに、放電電流ｉＤを受けるためにコンデンサＣ１の正端子（＋）に接続される第１端部２０６と、例えば負端子（－）が接続される電気グランド２０９を介して、コンデンサＣ１の負端子（－）に接続される第２端部２０８と、を含む電流放電分岐部２０４を、プリント回路基板上に、備える。
【0036】
分岐部２０４は、２つの端部２０６、２０８間に、説明される例では、３つの機能を果たすことが意図されるサーミスタ２１０を更に備え、当該３つの機能は以下の通りである：電力を散逸させる第１の機能、放電を熱的に保護する第２の機能、及び放電の正しい動作を検証する第３の機能。これらの３つの機能は、残りの説明を読むことで、明らかになる。分岐部２０４は、やはり２つの端部２０６、２０８間に、スイッチ２１２をさらに備える。サーミスタ２１０及びスイッチ２１２は、放電電流ｉＤが次々とそれらを流れるように、互いに接続される。説明される例において、サーミスタ２１０が第１端部２０６に接続される一方で、スイッチ２１２は第２端部２０８に接続される。したがって、放電電流ｉＤは、まずサーミスタ２１０を流れ、その後、スイッチ２１２を流れる。
【0037】
サーミスタ２１０は、正温度係数（ＰＴＣ：Positive Temperature Coefficient）サーミスタであり、つまりそれは、サーミスタ２１０の温度とともに増大する抵抗ＲＴを有する。好ましくは、アクティブ放電デバイス２００は、２５℃において、例えば１ｋΩ～１００ｋΩの、非常に高い抵抗ＲＴを有するサーミスタを使用する。
【0038】
スイッチ２１２は、その状態、開又は閉を定める制御信号を受信するように設計されている。開状態において、スイッチ２１２は、放電電流ｉＤがゼロであるように分岐部２０４を切断する。閉状態において、スイッチ２１２は放電電流ｉＤをドレーンする。そして、後者の場合、それは、一般に１ｍΩ～１０ドレーン、低抵抗ｒを有する。したがって、２５℃における抵抗ＲＴは、抵抗ｒよりも少なくとも、１０倍大きく、好ましくは１００倍大きく、又はさらに１０００倍大きい。このように、放電中、ほとんどの電力がサーミスタ２１０で消費される。より正確には、サーミスタ２１０は電力ＲＴ×ｉＤ
２を消費する一方で、スイッチ２１２は電力ｒ×ｉＤ
２を消費する。したがって、抵抗ＲＴが抵抗ｒの１００倍である場合、サーミスタ２１０は、スイッチ２１２よりも１００倍多くのエネルギーを消費する。そのため、スイッチ２１２はほとんど加熱されず、火災を発生させるリスクが極めて低い。
【0039】
サーミスタ２１０及びスイッチ２１２は、好ましくは、サーミスタ２１０がスイッチ２１２を加熱しないように、互いに熱的に切り離される。これは、少なくとも１ｃｍの距離でそれらを互いに分離することによって、及び／又は、断熱バリア２１３を使用することによって、得られうる。
【0040】
スイッチ２１２は、放電電流ｉＤのための入力端子Ｄ及び出力端子Ｓと、制御端子Ｇとを有する。説明される例において、制御信号は、制御端子Ｇと出力端子Ｓとの間の制御電圧ＶＧＳである。さらに、抵抗ｒは、入力端子Ｄと出力端子Ｓとの間の抵抗である。
【0041】
説明される例において、スイッチ２１２は、それ自体既知のように、入力端子Ｄ、出力端子Ｓ及び制御端子Ｇをそれぞれが形成するドレーン、ソース及びゲートを持つ金属酸化物ゲートを有する電界効果トランジスタ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、すなわちＭＯＳＦＥＴ）である。
【0042】
また、スイッチ２１２は、バイポーラトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、サイリスタ、又は他の任意の制御可能なスイッチであってもよい。
【0043】
アクティブ放電デバイス２００は、スイッチ２１２を制御するためのデバイス２１４をさらに備え、それはスイッチ２１２に接続されて、サーミスタ２１０の抵抗ＲＴとは無関係に、例えば自動車１００のコンピュータ２１５から来る放電コマンドＣＭＤの受信に応えてそれに制御信号ＶＧＳを与える。制御デバイス２１４は、好ましくは、低電圧バッテリ１１４の低電圧ＬＶによって供給される。また制御デバイス２１４は、高電圧バッテリ１０２の高電圧ＨＴによって間接的に供給されてもよい。
【0044】
説明される例において、アクティブ放電デバイス２００は、制御信号ＶＧＳを提供するための２つの接続部２１６，２１８を備え、当該２つの接続部２１６，２１８は、それぞれ制御デバイス２１４をスイッチ２１２の制御端子Ｇ及び出力端子Ｓに接続する。サーミスタ２１０は第１端部２０６と入力端子Ｄとの間に接続されているので、制御信号ＶＧＳを提供するためのこれらの接続部２１６、２１８の各々の外側に位置していることが理解される。したがって、制御信号ＶＧＳを提供するための接続部２１６、２１８は、サーミスタ２１０を回避又は迂回する。
【0045】
より詳細には、アクティブ放電デバイス２００は、制御デバイス２１４と、分岐部２０４のポイントＰとの間に接続部２２０を備え、当該分岐部２０４は出力端子Ｓと第２端部２０８との間に位置する。したがって、制御デバイス２１４を出力端子Ｓに接続する制御信号ＶＧＳを提供するための接続部２１８は、接続部２２０と、ポイントＰと出力端子Ｓとの間に延びる分岐部２０４の部分２２２と、を含む。
【0046】
したがって、制御信号ＶＧＳは、制御デバイス２１４によって定められ、サーミスタ２１０の抵抗ＲＴとは無関係である。
【0047】
制御デバイス２１４によって提供される制御信号ＶＧＳは、（制御信号ＶＧＳを確立する時間の後）実質的に一定の値を有していてもよく、あるいは代替的に、所望の制御の種類に応じて、放電中に変わってもよい。
【0048】
さらに、アクティブ放電デバイス２００は、スイッチ２１２の正しい動作（例えば、電圧ｖＤＳの値）を検証するように設計された診断モジュール２２４であって、スイッチ２１２の故障を検出した場合には、アクティブ放電を停止するためにアクティブ放電コマンドＣＭＤを中断するように設計された診断モジュール２２４を備える。
【0049】
さらに、アクティブ放電デバイス２００は、放電の正しい動作を検証するように設計される検証モジュール２２６を含む。この目的のため、検証モジュール２２６は、サーミスタ２１０の端子間の電圧ｖＲＴを測定することにより、電流ｉＤを監視するように設計されている。さらに、コマンドＣＭＤに従って予想される電圧と、測定された電圧とを比較するように設けられている。乖離する場合、モジュール２２６は、コンピュータ２１５にエラーメッセージを送信するように設計されている。電圧ｖＲＴを測定するために、検証モジュール２２６は、サーミスタ２１０の端子に、例えば端子２０６及びＤに、接続される。
【0050】
図２に示される例では、コンデンサＣ１は、抵抗器の端子間の電圧ｖＲＴとスイッチ２１２の端子間の電圧ｖＤＳとの和に等しい電圧Ｅを有する。したがって、サーミスタ２１０の温度の上昇は、電圧ｖＲＴの上昇につながり、それ故に電圧ｖＤＳの低下につながる。
【0051】
図３は、電圧ｖＧＳの様々な増大値に関するスイッチ２１２の電流ｉＤ－電圧ｖＤＳ特性を表し、それぞれ電圧ｖＧＳ０＝０＜ｖＧＳ１＜ｖＧＳ２＜ｖＧＳ３である。このように、ｖＧＳのすべての値に関し、電圧ｖＤＳが低下すると、放電電流ｉＤは低減することが分かる。この結果、サーミスタ２１０の温度の上昇は、放電電流ｉＤの低減につながり、それはサーミスタ２１０の発熱を抑制する。これにより、サーミスタ２１０の温度が調節され、それは後者の過剰な加熱のリスクを、ひいては「危険な熱事象」（ＨＴＥ）のリスクを、低減する。
【0052】
次に、図４を参照して、発明によるアクティブ放電方法４００を説明する。
【0053】
初期ステップ４０２の間、制御デバイス２１４は、スイッチ２１２に制御電圧ｖＧＳを供給しないこと（電圧ｖＧＳはゼロ）によって、スイッチ２１２を開状態に保つ。したがって、放電電流ｉＤはゼロとなる。さらに、サーミスタ２１０は、環境温度（例えば８５℃程度）であり、この温度に応じた抵抗ＲＴを有する。電圧ｖＤＳはコンデンサＣ１の電圧Ｅと等しく、それはそれ自体が高電圧ＨＴと等しい。
【0054】
ステップ４０４の間、制御デバイス２１４は放電コマンドＣＭＤを受信し、これに応答して、スイッチ２１２に制御信号ｖＧＳを提供し、それは、説明される例では予め定められた値で、例えば値ｖＧＳ３で、一定である。
【0055】
ステップ４０６の間、制御信号ｖＧＳに応答して、スイッチ２１２は閉状態に変わり、放電電流ｉＤをドレーンし、当該放電電流ｉＤは、第１端部２０６を介して入り、サーミスタ２１０とスイッチ２１２を次々に流れ、第２端部２０８を通って出る。放電電流ｉＤの出現のせいで、サーミスタ２１０の端子間電圧ｖＲＴは、ＲＴ×ｉＤの値をとる。
【0056】
ステップ４０８の間、制御デバイス２１４は、制御信号ｖＧＳを、例えば一定値（例えば値ｖＧＳ３など）で、又は代替的に放電時間中に制御デバイス２１４によって与えられる予め定められた変化に従って、維持する。
【0057】
この放電時間の間、サーミスタ２１０は、電力の大部分（上記で説明したように、スイッチ２１２よりも少なくとも１０倍大きい電力）を消散することによって、電力消散のその第１の機能を果たす。同時に、サーミスタは、放電電流ｉＤの流れにより、（例えば１０５℃まで）加熱されることによって放電を熱的に保護するというその第２の機能を果たし、それによって抵抗ＲＴが上昇する。上述したように、これは、スイッチ２１２の電圧ＶＤＳを低減する効果を有し、したがって放電電流ｉＤを低減する効果を有し、それはサーミスタ２１０の加熱を低減する。このようにして、サーミスタ２１０の温度が調整される。
【0058】
並行して、放電電流ｉＤはコンデンサＣ１を放電させ、放電時間終了の際に許容可能な閾値、例えば６０Ｖ未満、までの電圧Ｅの低下をもたらす。
【0059】
放電時間の間、制御デバイス２１４がサーミスタ２１０を避けながらスイッチ２１２に接続されているという事実によって、制御信号ｖＧＳはサーミスタ２１４の抵抗ＲＴの変動とは無関係に維持されることが理解される。つまり、制御信号ｖＧＳは、抵抗ＲＴの変動に影響されない。
【0060】
制御デバイス２１４が制御信号ｖＧＳを一定に保つように設計されている場合、制御信号ｖＧＳは、抵抗ＲＴの変動とは無関係に、一定に保たれる。
【0061】
制御デバイス２１４が放電中に制御信号ｖＧＳを変動させるようになっている場合、これらの変動は、抵抗ＲＴの変動とは無関係に、制御デバイス２１４によって提供されるように実行される。アクティブ放電と同時に、サーミスタは、検証モジュール２２６が電圧ｖＲＴを介して電流ｉＤを監視することを可能にすることで検証のその第３の機能を果たす。コマンドＣＭＤに従って予想される電圧と測定された電圧との間に乖離がある場合、検証モジュール２２６はコンピュータ２１５にエラーメッセージを送信する。
【0062】
次に、図５を参照して、発明の第２実施形態に係る自動車１００のアクティブ放電デバイス５００について説明する。
【0063】
アクティブ放電デバイス５００は、サーミスタ２１０とスイッチ２１２が入れ替わっている以外は、図２のものと同じである。したがって、スイッチ２１２の入力端子Ｄは第１端部２０６に接続されるのに対し、サーミスタ２１０は、一方では出力端子Ｓに接続され、他方では第２端部２０８に接続される。
【0064】
接続部２２０は、スイッチ２１２の出力端子Ｓとサーミスタ２１０との間に位置する分岐部２０４のポイントＰに接続されており、それによって制御デバイスの制御信号ｖＧＳを出力端子Ｓに提供するための接続部２１８がサーミスタ２１０を回避することは理解される。したがって、制御信号ｖＧＳは、常にサーミスタ２１０の抵抗ＲＴに依存しない。
【0065】
さらに、サーミスタ２１０がその端子のうちの１つによって電気グランド２０９に接続されて電圧ｖＲＴが電気グランド２０９を基準にしてとられることによって、図２の回路と比較して、サーミスタ２１０の端子に対する検証モジュール２２６の接続は単純化されることが理解される。
【0066】
アクティブ放電デバイス５００の動作は、アクティブ放電デバイス２００の動作と同じである。
【0067】
上述のもののようなアクティブ放電デバイスは、スイッチによって消費される電力を制限することを可能にすることが、よく分かりうる。
【0068】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、むしろ以下の特許請求の範囲によって定められる。当業者にとって、それに修正を加えうることは、実に明らかである。
【0069】
例えば、制御信号は、非ゼロ電圧ではなく、電圧のない状態（又はゼロ電圧）を構成しうる。
【0070】
さらに、特許請求の範囲で使用される用語は、上述した実施形態の要素に限定されるものではなく、むしろ当業者がそれらの一般的な知識に基づいて推論し得る同等の要素をすべてカバーものと理解されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】