L'utilisation des convertisseurs de batterie bidirectionnels (OBC) a connu une croissance remarquable ces dernières années, permettant aux utilisateurs d'alimenter un autre véhicule, un appareil électrique, voire leur domicile grâce à la batterie de leur voiture. Cependant, leur nature bidirectionnelle soulève plusieurs défis en matière de sécurité. Les concepteurs doivent prendre en compte la sécurité face aux hautes tensions, notamment en surveillant et en compensant les fuites de courant, tout en s'efforçant de réduire le poids, d'améliorer l'efficacité et de diminuer le coût des OBC bidirectionnels. La solution réside dans un capteur RCM de type B pour l'automobile, conforme à toutes les normes de sécurité applicables, appelé CDT.
Ce nouveau capteur de LEM élimine les problèmes liés à la conception de solutions pour les environnements restreints, tels que les automobiles, et accélère le processus de conception grâce à sa conformité à la norme ISO 26262 ASIL B (niveau d'intégrité de sécurité automobile B). Plus important encore, ce nouveau capteur RCM de type B est à la pointe de ce secteur en pleine expansion, permettant aux concepteurs de réagir rapidement à la nouvelle norme ISO 5474-2 relative au transfert de courant alternatif. Cette norme, axée sur les véhicules électriques, définit les exigences fonctionnelles et de sécurité pour le transfert d'électricité entre le véhicule et un circuit alternatif externe. Faisant partie d'une série comprenant la norme ISO 5474 Partie 1, la nouvelle norme couvre les exigences de charge conductrice pour les modes 2 et 3 selon la norme IEC 61851-1, ainsi que le transfert électrique inverse via des prises embarquées conventionnelles ou des connecteurs de véhicules électriques, et des tensions jusqu'à 1000 V CA.
Grâce à sa capacité à résoudre plusieurs des défis rencontrés par les ingénieurs des systèmes de véhicules électriques avec une seule unité, le nouveau capteur est idéal pour une utilisation avec des OBC bidirectionnels qui permettent des applications V2X (véhicule-à-tout) telles que V2L (véhicule-à-charge) pour alimenter des appareils externes, V2G (véhicule-à-réseau) pour fournir de l'énergie au réseau et V2V (véhicule-à-véhicule) qui permet la communication entre véhicules.
Le nouveau capteur CDT détecte les différences de courant entre deux points, identifiant les défauts tels que les courts-circuits et permettant une isolation rapide des sections endommagées afin de prévenir tout dommage. Le nouveau capteur CDT de LEM a été conçu comme une solution optimale pour les chargeurs embarqués bidirectionnels (OBC), où les courants résiduels, y compris les courants de fuite alternatifs et continus, sont détectés et surveillés.
Ce type de dispositif de contrôle de courant résiduel (RCM) est idéal pour les systèmes électriques complexes, en particulier ceux installés dans les véhicules électriques (VE) équipés de composants CC, et est capable de détecter les courants de fuite potentiellement dangereux. Avec un chargeur embarqué bidirectionnel (OBC), si le courant de défaut continu dépasse 6 mA, les capacités de détection et de déclenchement d'un disjoncteur différentiel (DDR) de type A peuvent être compromises, augmentant ainsi le risque d'électrocution. Seul un RCM de type B peut mesurer et détecter à la fois le courant alternatif et le courant continu lissé. Le nouveau capteur CDT a été conçu pour répondre à ce besoin, en combinant une technologie automobile de pointe avec une précision inégalée de ±0,5 mA à 5 mA, grâce à la technologie d'induction magnétique à fluxgate multibrevetée de LEM.
L'induction magnétique est idéale lorsque des mesures de champ magnétique de haute précision sont requises, car les capteurs à induction magnétique sont extrêmement sensibles et capables de détecter des champs magnétiques très faibles. Ils mesurent également avec précision les champs magnétiques alternatifs et continus basse fréquence et garantissent des mesures stables dans diverses conditions de température et d'environnement.
Parmi les autres caractéristiques du nouveau capteur LEM figurent des fonctions avancées sur le bus SPI (Serial Peripheral Interface) sécurisé, telles que la sélection dynamique des défauts, la surveillance de la température, la mesure du courant de fuite et la surveillance de l'alimentation (un bus sécurisé garantit la transmission de données chiffrées et authentifiées entre les appareils). Il offre également des diagnostics avancés et la possibilité de fonctionner en courant alternatif monophasé et triphasé.
Clément Amilien, responsable mondial de la gestion des produits automobiles chez LEM, explique : « La nouvelle norme ISO 5474-2 relative au transfert de courant alternatif concerne l’utilisation d’un véhicule électrique (VE) comme source d’alimentation en courant alternatif. Il est donc essentiel de pouvoir surveiller les courants de fuite dans les véhicules. La norme stipule également que les applications V2L nécessitent une protection de sécurité lors de l’utilisation de la prise via le module de commande de la batterie (RCM). Notre nouveau capteur CDT a été conçu pour garantir la sécurité des fonctions V2X avec les RCM automobiles de type B. Il est également compatible ASIL B (en option) et vise à relever tous les défis posés par les ordinateurs de bord (OBC) aux concepteurs de systèmes VE grâce à un dispositif unique et facile à intégrer. Ce nouveau capteur leur permettra d’accélérer la mise sur le marché de leurs produits et de se conformer à toutes les normes de sécurité pour les applications V2X. »
