Capteur de courant de fuite destiné aux stations de recharge

Le capteur CDSR proposé par LEM permet aux fabricants d'optimiser la conception de leurs chargeurs

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    Capteur de courant de fuite destiné aux stations de recharge

Avec environ 7,3 millions de bornes de recharges de véhicule électrique (VE) installées à travers le monde, dont 6,5 millions de bornes privées, en 2019, le manque d'infrastructure de recharge de grande échelle constitue un obstacle majeur au développement du marché mondial des véhicules électriques. Pour soutenir le déploiement massif des VE, voulu par des politiques ambitieuses d'extinction progressive des ventes de véhicules à moteur à combustion interne (ICE), l'infrastructure de recharge doit être multipliée par 13 ! En raison de cette forte demande potentielle, les fabricants de chargeurs électriques doivent développer des solutions compétitives, abordables, et qui puissent être produites industriellement en grand volume. En plus d'être faciles à installer pour l'utilisateur final, elles doivent aussi répondre à de nombreux critères, tant en matière de sécurité que de robustesse.Depuis 2016, les normes CEI et plus particulièrement les CEI 62955 et CEI 62752, exigent la détection d'un courant de fuite continu de 6 mA, pour éviter aux disjoncteurs différentiels domestiques type A d’être inefficaces. Cet effet, appelé « effet d'aveuglement », se produit si un VE présente un défaut d'isolation.

 

Protéger les disjoncteurs différentiels

 

L'architecture du VE intègre un pack de batteries, alimenté en courant continu (CC), qui peut générer un courant de fuite susceptible d’empêcher un disjoncteur différentiel domestique de fonctionner correctement. Pour protéger le disjoncteur différentiel et éviter d'avoir à installer un modèle type B au tableau électrique des propriétaires de VE, les chargeurs de VE doivent être équipés d'un dispositif permettant de détecter un courant de fuite continu. C'est là qu'intervient le CDSR. Le CDSR a été développé par LEM pour répondre à la demande du marché pour les stations de recharge résidentielles et commerciales. C’est pourquoi il en existe une version monophasée et une autre pour les installations triphasées. Avec un courant maximum par phase de 32 A efficaces, le CDSR peut être intégré à des chargeurs à courant alternatif de 3,7 kW à 22 kW.

Afin de répondre aux besoins actuels de commande électronique, le CDSR est doté non seulement d'une interface analogique, mais aussi d'une interface SPI, pour un interfaçage facile. Le CDSR fonctionne à partir d'une tension +3,3 V continu, et ne consomme que 50 mA typiquement pour mesurer jusqu'à 150 mA de courant résiduel primaire. Le comportement ratiométrique du CDSR lui permet de supporter les dérives d'alimentation électrique, tout en maintenant une mesure stable en sortie.

 

Un haut niveau de sûreté

 

Extrêmement robuste, le CDSR peut fonctionner à l'intérieur de tous les chargeurs de VE. Sa température opérationnelle va de -40°C à +85°C. Il peut supporter des accélérations jusqu'à 10 G tout en conservant ses performances nominales, et possède un très haut niveau d'isolation entre son circuit primaire et son circuit de mesure, grâce à des distances de fuite et de dégagement élevées (13,2 mm). Conçu pour assurer un haut niveau de sûreté, le CDSR fournit un signal de sortie de détection par défaut avec un temps de réaction inférieur à 200 µs. Grâce à un enroulement de test indépendant, les fabricants de chargeurs peuvent tester les performances du capteur en temps réel, pour garantir une sûreté maximale.

Le CDSR est un composant essentiel pour l'électrification, puisqu'il rend l'infrastructure de charge plus abordable, plus sûre et plus fiable pour l'avenir. Cette nouvelle technologie, développée par l'équipe de R&D expérimentée de LEM à Genève, ouvre la voie à de nouvelles applications, en permettant l'utilisation de systèmes à courant continu pour réduire l'empreinte CO2.

Alain DieulLa mission de PEI est de fournir à ses lecteurs des informations sur les nouveaux produits et services liés au secteur de l'industrie et qui sont disponibles sur le marché français. 

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