用于限制漏电流的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于限制漏电流的设备和方法。该设备包括：检测用于电能设备（3）的电源的中性线的位置的装置，以及用于在中性线和其中放置电能设备（3）的导电结构（2）之间连接用于限制漏电流的电容器（9a，9b，9c，10）的装置（1I，I1，I2，I3），所述电能设备（3）例如是电动车辆或者混合动力车辆的电池充电器。本发明专利技术可以用于在对电力牵引或者混合牵引机动车辆重新充电的过程中限制漏电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对电气设备的漏电流的限制，且更特别地，限制在与电池充电器连接时可能发生在电动的或者混合动力的机动车辆的底盘内的漏电流。
技术介绍
在某些电动车辆中使用的充电器不绝缘。充电器中的每个元件相对底盘具有共模电容器。在与配电网络连接时,施加到这些各种元件的电压将通过这些电容器导致流向地的漏电流。这些流向地的漏电流在它们发生时可能引起对残余电流的差动保护，所述差动保护能够中断充电过程。如果在充电过程中用户接触电动车辆的底盘，如果车辆存在接地故障，则流向地的漏电流变成称为“接触”电流的电流。这些接触电流是潜在的危险并且由国际标准61851-21 限制为 3.5mAο因此必须限制这些漏电流。因此，已经提出了:在配电网络和电池之间使用变压器产生电绝缘。`所使用的变压器是庞大的元件，其尺寸随着充电功率、或者随着流过它们的电流而增加。该解决方案因此具有导致附加成本和设备体积增加的缺陷，这大大地使电动车辆处于不利地位。此外，可能将电流充电器与单相或者三相网络连接，以便于获得更高的充电功率。在与三相网络连接的过程中，因此增加了所使用的变压器的上的压力。
技术实现思路
由于前述内容，本专利技术的目的是限制电气设备的漏电流。本专利技术的另一个目的是限制若干类型的供电网络的漏电流。根据第一方面，因此提出一种用于限制电气设备的漏电流的设备，所述电气设备例如是，具有电驱动或者混合驱动的机动车辆的车载电池充电器。该设备包括:用于检测为电气设备供电的源的中性线(neutral)的位置的装置；以及，用于在中性线和其中放置电气设备的导电结构之间连接用于限制漏电流的电容器的>J-U ρ α装直。因而，放置在中性线和导电结构之间的电容器，有可能将电气设备的漏电流部分地转移到中性线。该解决方案可以被应用到任何类型的非绝缘充电器。有益地，该设备包括:用于电源的每一相的电压传感器。电压传感器使得可能确定电源的类型(单相，三相)，以及检测各个相的位置和中性线的位置。电源可以是三相或者单相供电网络。该设备可以包括三个电容器，所述三个电容器的第一电极连接在一起，且与能够将该三个电容器与所述结构连接的第一开关连接，所述三个电容器的第二电极分别与电源的三个相中的一个相连接。当与没有中性线的三相供电网络连接时，可以通过将三个相与电容器连接来重构中性线。开关使得可能将导电结构和因此重构的中性线连接。此外，至少两个相分别与能够将这两个相中的至少一个相与连接到所述结构的电容器连接的开关连接。当与单相供电网络连接时，使用这两相。开关使得可能将在其上检测到中性的相连接到所述结构。根据另一方面，提出了一种用于限制漏电流的方法，其用于电气设备，所述电气设备例如是，具有电驱动或者混合驱动的机动车辆的车载电池充电器。根据该方法的一般特征，检测给电气设备供电的源的中性线的位置，以及连接用于限制中性线和其中放置电气设备的导电结构之间的漏电流的电容器。有益地，中性线由三相电源中的相形成。如果中性线没有被检测到与电气设备的导电结构连接，或者如果中性线没有形成，则电气设备不被供电。因而，即使不能说限制漏电流，根据本专利技术的方法也使得能够防止电气设备的至少一部分工作。附图说明研究了被作为非限制性示例和由附图所图示的以下描述，本专利技术的其它优点和特征将变得显而易见，其中:-图1图示了在电动车辆的电池充电器中漏电流的发生；-图2示意性地示出了根据本专利技术的限制漏电流的一般原理；-图3图示了根据本专利技术的限制设备的一个实施例；以及-图4，5和6图示了图3设备的操作。具体实施例方式图1示出了在与不电绝缘的电池充电器连接的电动车辆中产生称为“接触”电流的漏电流的原理然而，将要指出的是，该原理适用于任何类型的设备、任何类型的电池充电器或者其它类型，特别用于具有电驱动或者混合驱动系统的机动车辆，在所述机动车辆中，接触电流可能发生在设备连接之后接触车辆的车身时。在该图中，附图标记I表示车辆整体以及附图标记2表示车辆的导电结构，在该例子中，是车辆的车身。如所示出的，电动车辆I在该例子中配备有充电器3并且还包括电池组件和不绝缘的电传动系统组件。自然地，车辆I还可以装有许多另外的部件，出于简化的原因，它们未在图中示出。在充电过程中，充电器3通过若干电连接4a、4b与供电网络连接。电连接4a可以包括若干相，并且连接4b对应于中性线。当充电器3与电网连接时，充电器3和结构2之间的干扰电容器(由干扰电容器5来代表)是漏电流的源。如果此处由其阻抗来图示的用户6接触结构2，则通过干扰电容器5生成的接触电流流过后者。图2示意性地示出了对在将车辆与再充电终端连接过程中所生成的漏电流的限制。可以看出的，电容器7连接在中性线4b和结构2之间。漏电流因而至少部分地通过电容器7朝向中性线转移，以使得通过比在图1中所描述的情况更小的电流流过而保护用户6。图3详细示出了根据本专利技术的漏电流限制设备的构造，图示了车辆1，该车辆I包括:提供车辆与三相或者单相网络的连接的三个电连接4a、4b和4c。设备I在该例子中包括三个电容器9a、9b和9c，它们的第一电极连接在一起并且与能够将三个电容器9a、9b和9c连接到导电结构2的第一开关I1连接。电容器9a、9b和9c的第二电极分别与三个电连接4a、4b和4c中的一个连接。两个电连接4a和4b分别与能够将两个电连接4a和4b中至少一个与连接到结构2的电容器10连接的两个开关I2和I3连接。处理单元11用来控制开关Ip I2和13。该处理单元还与充电器3连接，以及与三个电压传感器12a、12b和12c连接。处理单元11还与充电器3连接。因而，电压传感器12a、12b和12c可以指示已经与车辆I连接的供电网络的类型，然后，处理单元可以致动开关I1U2或者I3中的一个，以便于通过电容器将中性线与所述结构连接。图4图示了根据本专利技术的设备的使用的示例。车辆I在该例子中与三相供电网络13连接。在第一步中，处理单元11防止充电器3被供电。三个电连接4a、4b和4c分别传递多个相中的一个相，并且三个电压传感器12a、12b和12c向处理单元11指出:车辆I与三相供电网络连接。处理单元11闭合开关I1,以便于重构中性线，该中性线将通过三个电容器9a、9b和9c与结构2连接。处理单元11然后允许充电器3被供电。图5图示了根据本专利技术的设备的使用的另一种方法，其中，车辆I与单相供电网络14连接。在第一步中，处理单元11防止充电器被供电。电压传感器12a检测相的位置并且电压传感器12b检测中性线。处理单元因此闭合开关13，以便于将中性线通过电容器10与结构2连接。处理单元11然后允许充电器3被供电。将要指出的是，当与单相供电网络连接时，该相能够位于电连接4b上，且中性线在电连接4a上。处理单元11于是将闭合开关12。图6给出了在设备中所使用的不同步骤的细节，用于根据以上设想的使用的不同方法来限制漏电流。这些步骤在该例子中应用到包括充电器3的电动车辆I中。未在此处示出的步骤包括:将车辆I与供电网络连接以及防止对电池充电。第一步骤El借助于三个传感器12a、12b和12c来实施。这些传感器12a、12b和12c分别测量电压VpV2和V3。所测量的值然后被供给到处理单元11，在处理单元11中它们被比较。如果三个被测量的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为电气设备限制漏电流的设备，所述电气设备例如是，具有电驱动或者混合驱动的机动车辆的车载电池充电器，该设备的特征在于包括：用于检测为电气设备（3）供电的源（13,14）的中性线的位置的装置（11，12a，12b，12c），以及用于在中性线和其中放置电气设备（3）的导电结构（2）之间连接用于限制漏电流的电容器（9a，9b，9c，10）的装置（11，Ii，I2，I3）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·里波尔，F·弗路克萨，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR