CA2875924A1 - Convertisseur reversible - Google Patents

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CA2875924A1
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CA
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battery
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CA2875924A
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English (en)
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Eric Biagini
Francois Coste
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Intelligent Electronic Systems IES
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Abstract

L'invention concerne un dispositif de charge comprenant un convertisseur AC-DC permettant d'alimenter deux sorties à des tensions différentes, de type réversible. Ce dispositif de charge est particulièrement approprié pour une utilisation en tant que dispositif embarqué dans un véhicule automobile électrique. Le dispositif permet d'alimenter à la fois une batterie de traction à une tension relativement élevée et des équipements du réseau dit « très basse tension ». Il présente un encombrement et un poids réduits. L'invention repose sur un convertisseur DC-DC (dans le convertisseur AC-DC) à sorties multiples et réversible, comprenant un transformateur unique.

Description

CONVERTISSEUR REVERSIBLE
DOMAINE DE L'INVENTION
lo La présente invention concerne un dispositif de charge comprenant un convertisseur AC-DC permettant d'alimenter deux sorties à des tensions différentes, de type réversible. Ce dispositif de charge est particulièrement approprié pour une utilisation en tant que dispositif embarqué dans un véhicule automobile électrique.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE
De nombreux engins mobiles utilisent l'énergie électrique et sont équipés de batteries, par exemple des véhicules électriques, des nacelles, des transpalettes... Ces engins comprennent généralement des chargeurs embarqués, c'est-à-dire des chargeurs de batteries électriques qui sont montés directement sur les engins mobiles. Ils peuvent également être utilisés avec un dispositif chargeur de batterie externe.
La fonction principale de ces chargeurs est la recharge des batteries à
partir de l'électricité disponible sur le réseau de distribution électrique.
Ils assurent donc une conversion d'un courant alternatif en courant continu.
Pour des raisons d'autonomie et de rendement, la ou les batteries de traction (qui sont utilisées pour alimenter le système de traction, c'est-à-dire la motorisation, des engins ci-dessus) ont des tensions élevées (par exemple 48 V, 60 V, voire 400 V et plus), alors que l'électronique embarquée demande une tension plus faible. La tension nominale la plus répandue est de 12 V : elle correspond aux équipements traditionnellement utilisés dans l'environnement automobile.
Il est donc nécessaire d'ajouter un convertisseur de tension continu-continu (DC-DC), qui abaisse la tension de la batterie de traction à la valeur demandée par les équipements de bord.
Il est avantageux d'intégrer à la fois ce convertisseur DC-DC et les moyens de charge de la batterie de traction dans un même dispositif de charge, pour effectuer des gains de volume, de poids, de connectique, de
2 fiabilité, et pour faciliter l'intégration de ces équipements dans le véhicule ou autre engin motorisé.
Toutefois, il reste encore souhaitable de réduire l'encombrement et le poids des dispositifs de charge de ce type.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention concerne en premier lieu un dispositif de charge pour un appareil motorisé, l'appareil motorisé comprenant une batterie et des équipements, le dispositif de charge comprenant un premier module de conversion et un deuxième module de conversion connecté au premier module de conversion dans lequel :
¨ le premier module de conversion est également adapté à être connecté à une source de courant alternatif ;
¨ le deuxième module de conversion est également adapté à être connecté à la batterie, et à être connecté aux équipements, et ledit deuxième module de conversion comprend un unique transformateur ;
le dispositif de charge étant adapté :
¨ à être alimenté par la source de courant alternatif en courant alternatif d'entrée, à convertir dans le premier module de conversion ce courant alternatif d'entrée en courant continu ayant une première tension, et en outre :
= à convertir dans le deuxième module de conversion le courant continu de première tension en courant continu ayant une deuxième tension, et à alimenter la batterie avec ce courant continu de deuxième tension ; et = à convertir dans le deuxième module de conversion le courant continu de première tension en courant continu ayant une troisième tension, et à alimenter les équipements avec ce courant continu de troisième tension ; et ¨ à être alimenté par la batterie en courant continu de deuxième tension, à convertir dans le deuxième module de conversion ce courant continu de deuxième tension en courant continu de troisième tension, et à alimenter les équipements avec ce courant continu de troisième tension.
De préférence, une batterie secondaire figure parmi les équipements, et le dispositif est adapté à être alimenté par la batterie secondaire en courant continu de troisième tension, et à convertir dans le deuxième module
3 de conversion ce courant continu de troisième tension en courant continu de première tension, pour alimenter le premier module de conversion.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de charge est également adapté :
¨ à être alimenté par la batterie en courant continu de deuxième tension, à convertir dans le deuxième module de conversion ce courant continu de deuxième tension en courant continu de première tension, à convertir dans le premier module de conversion ce courant continu de première tension en courant alternatif de sortie, et à alimenter la source de courant alternatif avec ce courant alternatif de sortie.
Selon un mode de réalisation, le deuxième module de conversion comprend un premier circuit de conversion connecté au premier module de conversion, un deuxième circuit de conversion adapté à être connecté à la batterie, et un troisième circuit de conversion adapté à être connecté aux équipements, ces trois circuits de conversion étant connectés au transformateur unique ; le dispositif de charge comprenant, de préférence, un organe de commande des trois circuits de conversion.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de charge est adapté à
alimenter simultanément la batterie en courant continu de deuxième tension, et les équipements en courant continu de troisième tension ; le dispositif de charge comprenant, de préférence, des moyens de régulation de la troisième tension indépendamment de la deuxième tension.
Selon un mode de réalisation :
- le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à
300 V, de préférence de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 35 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW ; et / ou ¨ la première tension vaut de 270 à 440 V, de préférence de 290 à
430V ; et / ou - la deuxième tension vaut de 20 à 550 V, de préférence de 24 à
500V ; et / ou ¨ la troisième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à 15 V, par exemple environ 12 V.
Selon un mode de réalisation, les équipements comprennent un ou plusieurs équipements choisis parmi une batterie secondaire, des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
Selon un mode de réalisation, l'appareil motorisé est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
4 L'invention concerne également un appareil motorisé, comprenant le dispositif de charge tel que décrit ci-dessus, ainsi que la batterie et les équipements, les équipements étant de préférence choisis parmi une batterie secondaire, des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
Selon un mode de réalisation, l'appareil motorisé est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
L'invention concerne également un procédé de charge d'une batterie et d'alimentation d'équipements d'un appareil motorisé, comprenant :
- selon un premier mode de fonctionnement, la fourniture d'un courant alternatif d'entrée, la conversion du courant alternatif d'entrée en courant continu de première tension, ainsi que :
= la conversion du courant continu de première tension en courant continu de deuxième tension, et l'alimentation de la batterie avec le courant continu de deuxième tension ; et / ou = la conversion du courant continu de première tension en courant continu de troisième tension, et l'alimentation des équipements avec le courant continu de troisième tension ;
¨ selon un deuxième mode de fonctionnement, la fourniture de courant continu de deuxième tension par la batterie, la conversion du courant continu de deuxième tension en courant continu de troisième tension, et l'alimentation des équipements avec le courant continu de troisième tension ;
le premier mode de fonctionnement et le deuxième mode de fonctionnement étant mis en oeuvre de façon séparée dans le temps ;
dans lequel chaque conversion d'un courant continu en un autre courant continu de tension différente comprend une étape de transformation en courant alternatif intermédiaire au moyen d'un même transformateur unique.
De préférence, une batterie secondaire figure parmi les équipements, et le procédé comprend, selon un troisième mode de fonctionnement, la fourniture de courant continu de troisième tension par la batterie secondaire, la conversion du courant continu de troisième tension en courant continu de première tension, et la conversion du courant continu de première tension en courant alternatif.
Selon un mode de réalisation, le procédé de charge comprend également :

¨ selon un quatrième mode de fonctionnement, la fourniture de courant continu de deuxième tension par la batterie, la conversion du courant continu de deuxième tension en courant continu de première tension, la conversion du courant continu de première
5 tension en courant alternatif de sortie, et la fourniture du courant alternatif de sortie à un réseau électrique extérieur.
Selon un mode de réalisation, dans le premier mode de fonctionnement, l'alimentation de la batterie en courant continu de deuxième tension, et l'alimentation des équipements en courant continu de troisième tension sont au moins partiellement simultanées ; le procédé comprenant, de préférence, une régulation de la troisième tension indépendamment de la deuxième tension.
Selon un mode de réalisation :
¨ le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à
300 V, de préférence de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 35 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW ; et / ou ¨ la première tension vaut de 270 à 440 V, de préférence de 290 à
430V ; et / ou ¨ la deuxième tension vaut de 20 à 550 V, de préférence de 24 à
500 V ; et / ou ¨ la troisième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à 15 V, par exemple environ 12 V.
Selon un mode de réalisation, les équipements comprennent un ou plusieurs équipements choisis parmi une batterie secondaire, des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
Selon un mode de réalisation, l'appareil motorisé est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
La présente invention permet de surmonter les inconvénients de l'état de la technique. Elle fournit plus particulièrement un dispositif de charge permettant d'alimenter à la fois une batterie de traction à une tension relativement élevée et des équipements du réseau dit très basse tension , ce dispositif de charge présentant un encombrement et un poids plus réduits que dans l'état de la technique.
L'invention permet également de simplifier la connectique, de disposer d'un système plus fiable, et de faciliter l'intégration du dispositif de charge dans l'appareil motorisé.
Ceci est accompli grâce à la mise au point d'un convertisseur DC-DC
(appelé deuxième module de conversion dans le cadre de la demande)
6 permettant d'alimenter à la fois la batterie de traction et les équipements de très basse tension, ledit convertisseur DC-DC étant réversible, c'est-à-dire pouvant être alimenté aussi bien par une source externe que par la batterie de traction, et reposant sur un transformateur unique.
Ainsi, on évite d'utiliser au moins deux transformateurs, à savoir un pour l'alimentation de la batterie de traction, et un pour l'alimentation des équipements à très basse tension, comme c'est le cas selon l'état de la technique.
Le transformateur unique offre une isolation galvanique entre les trois types de courants continus circulant dans le système, ce qui permet de répondre aux exigences normatives en matière de sécurité, en particulier lorsque la tension de la batterie est élevée et doit donc être isolée des équipements de bord.
Du fait de l'utilisation d'un transformateur unique, celui-ci peut transférer la même puissance électrique vers la batterie principale et à
partir de celle-ci. Ainsi, sans augmenter le poids et le volume du dispositif de charge, on dispose d'une puissance importante en mode de roulage pour les équipements de bord. Cela est d'autant plus avantageux que les équipements de bord ont tendance de nos jours à être de plus en plus consommateurs de puissance électrique en mode de roulage, avec par exemple des pointes de consommation à 2 kW pour des équipements de voiture électrique.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 représente de manière schématique un dispositif de charge selon l'invention, intégré dans un appareil motorisé, fonctionnant selon le premier mode de fonctionnement (mode de charge).
La figure 2 représente de manière schématique un dispositif de charge selon l'invention, intégré dans un appareil motorisé, fonctionnant selon le deuxième mode de fonctionnement (mode de roulage).
La figure 3 représente de manière schématique un dispositif de charge selon l'invention, intégré dans un appareil motorisé, fonctionnant selon le quatrième mode de fonctionnement (mode de redistribution).
La figure 4 représente de manière schématique un mode de réalisation du deuxième module de conversion utilisé dans le cadre de l'invention.
7 La figure 5 représente de manière schématique un dispositif de charge selon l'invention, intégré dans un appareil motorisé, fonctionnant selon le troisième mode de fonctionnement (mode de redistribution).
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
L'invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
En faisant référence aux figures 1, 2 et 3, un dispositif de charge 2 selon l'invention est adapté à être monté ou intégré au sein d'un appareil motorisé 6 qui comprend une batterie 5 et des équipements 7a, 7b, 7c.
Selon un mode de réalisation préféré, l'appareil motorisé 6 est un véhicule, notamment un véhicule automobile, à alimentation électrique. Dans d'autres modes de réalisation, l'appareil motorisé 6 peut être un engin de manutention tel qu'une nacelle élévatrice, un chariot élévateur ou un transpalette.
La batterie 5 représente de préférence la batterie de traction du véhicule (ou de l'engin), c'est-à-dire la batterie responsable de l'alimentation du moteur du véhicule (ou de l'engin). Il est entendu que cette batterie 5 peut représenter une batterie unique ou un ensemble de batteries.
Les équipements 7a, 7b, 7c peuvent comprendre des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage, un autoradio...
Ils peuvent également comprendre une batterie secondaire 7a, elle-même susceptible d'alimenter le reste des équipements 7b, 7c.
Le dispositif de charge 2 comprend un premier module de conversion 3 (module de conversion AC-DC) et un deuxième module de conversion 4 (module de conversion DC-DC) qui est connecté au premier module de conversion 3, et qui est connecté, lorsque le dispositif de charge 2 est intégré
dans l'appareil motorisé 6, à la batterie 5 et aux équipements 7a, 7b, 7c.
Dans un premier mode de fonctionnement, appelé mode de charge et représenté à la figure 1, une source d'alimentation 1 (telle que le réseau électrique) est connectée au premier module de conversion 3 et l'alimente en courant alternatif. Cette source d'alimentation 1 peut être une source monophasée, biphasée, triphasée ou toute autre source électrique.
Le premier module de conversion 3 assure la conversion du courant alternatif d'entrée en courant continu de première tension (notée tension V1), et alimente le deuxième module de conversion 4 avec ce courant de tension V1.
8 PCT/EP2013/065314 Le deuxième module de conversion 4 assure la conversion du courant continu de tension V1 en un courant continu de deuxième tension (notée tension V2), qui alimente la batterie 5 (qui est ainsi chargée).
Optionnellement, le deuxième module de conversion 4 assure également la conversion du courant continu de tension V1 en un courant continu de troisième tension (notée tension V3), qui alimente les équipements 7a, 7b, 7c.
Dans un deuxième mode de fonctionnement, appelé mode de roulage et représenté à la figure 2, le dispositif de charge est déconnecté de toute source d'alimentation externe. Dans ce mode de fonctionnement, la batterie 5 alimente en courant continu de tension V2 le deuxième module de conversion 4, qui convertit ce courant en courant continu de tension V3 alimentant les équipements 7a, 7b, 7c.
Deux modes de redistribution sont également possibles : le troisième mode de fonctionnement, représenté à la figure 5, et le quatrième mode de fonctionnement (facultatif), représenté à la figure 3.
Dans le quatrième mode de fonctionnement, la batterie 5 alimente en courant continu de tension V2 le deuxième module de conversion 4, qui convertit ce courant en courant continu de tension V1 alimentant le premier module de conversion 3, et le premier module de conversion 3 convertit ce courant continu de tension V1 en courant alternatif de sortie, qui est fourni vers l'extérieur de l'appareil motorisé 6, c'est-à-dire par exemple qui est redistribué vers le réseau électrique, dans le cadre d'une gestion dite intelligente de l'énergie électrique, permettant notamment de répondre à
des pics de consommation sur le réseau électrique en faisant appel aux batteries des appareils motorisés reliés au dit réseau.
Il faut souligner en outre que, dans le cadre de ce mode de redistribution, il peut également y avoir une alimentation des équipements 7a, 7b, 7c en courant continu de tension V3 par le deuxième module de conversion 4, tout comme dans le mode de roulage.
En faisant référence à la figure 5, dans le troisième mode de fonctionnement, qui suppose que les équipements 7a, 7b, 7c comprennent une batterie secondaire 7a, celle-ci alimente le deuxième module de conversion 4 en courant continu de tension V3, par exemple pour conversion en courant continu de tension V1 et alimentation du premier module de conversion 3.
Le courant alternatif ainsi produit en sortie du premier module de conversion 3 peut être redistribué vers le réseau électrique, tout comme dans
9 le quatrième mode de fonctionnement. Alternativement, et comme illustré sur la figure, il peut servir à alimenter des équipements supplémentaires 12 branchés sur l'appareil motorisé, de préférence de puissance relativement peu élevée, par exemple des équipements électroniques amovibles, comme un ordinateur portable, un téléphone portable, une tablette numérique ou autre. Avantageusement ces équipements supplémentaires peuvent être connectés par l'intermédiaire de prises conventionnelles, qui sont également adaptées à relier ces équipements supplémentaires au secteur.
Le courant alternatif d'entrée peut être soit monophasé, par exemple avec une tension de 85 à 265 V, soit biphasé, par exemple avec une tension de 200 à 250 V, soit multiphasé et notamment triphasé, par exemple avec une tension de 380 à 420 V.
Le premier module de conversion 3 comporte en général un circuit correcteur de puissance (PFC), afin de limiter les harmoniques de courant d'entrée. Un tel circuit présente également l'avantage de fonctionner sur une large plage de tensions d'entrée.
La tension V1 du courant continu issu du premier module de conversion 3 et alimentant le deuxième module de conversion 4 (ou éventuellement inversement) vaut en général de 270 à 440 V, de préférence de 290 à 430 V. A titre d'exemple, ce courant peut avoir une tension d'environ 400 V.
La tension V2 du courant continu issu du deuxième module de conversion 4 et alimentant la batterie 5 (ou inversement) vaut en général de 20 à 550 V, de préférence de 24 à 500 V. Selon un mode de réalisation, la tension V2 est égale ou pratiquement égale à la tension V1. Elle peut ainsi être de 400 V environ. Selon un autre mode de réalisation, la tension V2 est inférieure à la tension V1. Par exemple, la tension V2 peut être de 60 V
environ.
Il faut noter que la valeur de la tension V2 peut varier au cours du temps : c'est en principe la batterie 5 (et son niveau de charge) qui impose la valeur de la tension V2.
La tension V1 peut également varier en fonction de la tension V2, par exemple grâce à une adaptation des conditions de fonctionnement du premier module de conversion 3 à la tension V2 délivrée, selon le niveau de charge de la batterie.
La tension V3 du courant continu issu du deuxième module de conversion 4 et alimentant les équipements 7a, 7b, 7c (éventuellement ou inversement) est généralement inférieure à la tension V1 et inférieure à la tension V2.
Elle vaut typiquement de 5 à 20 V, de préférence de 10 à 15 V, par exemple environ 12 V.
5 En faisant référence à la figure 4, on décrit un exemple de deuxième module de conversion 4 réversible selon l'invention.
Ainsi, le deuxième module de conversion 4 comprend un premier circuit de de conversion 8, un deuxième circuit de conversion 9 et un troisième circuit de conversion 10.
lo Ces trois circuits de conversion 8, 9, 10 sont connectés à un transformateur unique 11, c'est-à-dire un transformateur comportant un unique élément magnétique et au moins trois enroulements reliés à chacun des trois circuits de conversion 8, 9, 10.
Le premier circuit de conversion 8 est connecté au premier module de conversion 3 par une de ses extrémités opposée à celle en liaison avec le transformateur 11. Ainsi, ce premier circuit de conversion 8 permet de convertir un courant continu de tension V1 en entrée en un courant alternatif intermédiaire alimentant le transformateur 11, ou éventuellement inversement.
Le deuxième circuit de conversion 9 est connecté à la batterie 5 par une de ses extrémités opposée à celle en liaison avec le transformateur 11.
Ainsi, ce deuxième circuit de conversion 9 permet de convertir un courant alternatif intermédiaire issu du transformateur 11 en courant continu de tension V2 en sortie alimentant la batterie 5 (en mode de charge), ou inversement (en mode de roulage ou de redistribution).
Le troisième circuit de conversion 10 est connecté aux équipements 7a, 7b, 7c par une de ses extrémités opposée à celle en liaison avec le transformateur 11. Ainsi, ce troisième circuit de conversion 10 permet de convertir un courant alternatif intermédiaire issu du transformateur 11 en courant continu de tension V3 en sortie alimentant les équipements 7a, 7b, 7c (en mode de charge ou de roulage ou éventuellement de redistribution), ou éventuellement inversement (dans certains modes de réalisation du mode de redistribution).
Ainsi, de préférence, le premier circuit de conversion 8, le deuxième circuit de conversion 9 et le troisième circuit de conversion 10 sont réversibles ; c'est-à-dire qu'ils peuvent fonctionner en mode normal ou en mode inverse , l'entrée du circuit en mode normal correspondant à la sortie du circuit en mode inverse, et la sortie du circuit en mode normal correspondant à l'entrée du circuit en mode inverse.
Les courants alternatifs intermédiaires mentionnés ci-dessus sont des courants alternatifs ayant une fréquence de découpage qui est de préférence relativement élevée.
Chaque circuit de conversion 8, 9, 10 comporte par exemple un ensemble d'éléments de commutation (notés 01, 02, 03, 04 ; 05, 06, 07, 08 ; et 09, 010, 011, 012 sur la figure 4). Ces éléments de commutation sont actionnés de manière synchrone soit pour découper un courant continu en courant alternatif, soit pour redresser un courant alternatif en courant continu, selon le sens d'utilisation des circuits.
De préférence, un organe de commande centralisé pourvu d'un programmateur numérique commande les trois circuits de conversion 8, 9,
10, notamment via les éléments de commutation.
Cet organe de commande peut notamment comporter des moyens de régulation de la tension V3 indépendamment (de manière décorrélée) de la tension V2. Cela est particulièrement avantageux afin d'éviter que les variations de la tension V2 selon le niveau de charge de la batterie 5 aient une quelconque influence sur l'alimentation électrique du réseau à très basse tension.
Lorsque l'un des circuits de conversion n'est pas employé, par exemple le premier circuit de conversion 8 en mode de roulage, il peut être déconnecté par un élément de commutation (relais).
Chaque circuit de conversion 8, 9, 10, et notamment le troisième circuit de conversion 10, peut comprendre des moyens de redressement synchrone, permettant d'augmenter le rendement en commandant activement de manière synchrone les diodes et les composés de type MOSFET.

Claims (15)

1. Dispositif de charge (2) pour un appareil motorisé (6), l'appareil motorisé (6) comprenant une batterie (5) et des équipements (7a, 7b, 7c) parmi lesquels figure une batterie secondaire (7a), le dispositif de charge comprenant un premier module de conversion (3) et un deuxième module de conversion (4) connecté au premier module de conversion (3) dans lequel :
¨ le premier module de conversion (3) est également adapté
à être connecté à une source de courant alternatif (1) ;
¨ le deuxième module de conversion (4) est également adapté à être connecté à la batterie (5), et à être connecté
aux équipements (7a, 7b, 7c), et ledit deuxième module de conversion (4) comprend un unique transformateur (11) ;
le dispositif de charge (2) étant adapté :
¨ à être alimenté par la source de courant alternatif (1) en courant alternatif d'entrée, à convertir dans le premier module de conversion (3) ce courant alternatif d'entrée en courant continu ayant une première tension, et en outre :
~ à convertir dans le deuxième module de conversion (4) le courant continu de première tension en courant continu ayant une deuxième tension, et à alimenter la batterie (5) avec ce courant continu de deuxième tension ; et ~ à convertir dans le deuxième module de conversion (4) le courant continu de première tension en courant continu ayant une troisième tension, et à alimenter les équipements (7a, 7b, 7c) avec ce courant continu de troisième tension ;
¨ à être alimenté par la batterie (5) en courant continu de deuxième tension, à convertir dans le deuxième module de conversion (4) ce courant continu de deuxième tension en courant continu de troisième tension, et à alimenter les équipements (7a, 7b, 7c) avec ce courant continu de troisième tension ; et ¨ à être alimenté par la batterie secondaire (7a) en courant continu de troisième tension, et à convertir dans le deuxième module de conversion (4) ce courant continu de troisième tension en courant continu de première tension, pour alimenter le premier module de conversion (3).
2. Dispositif de charge (2) selon la revendication 1, qui est également adapté :
¨ à être alimenté par la batterie (5) en courant continu de deuxième tension, à convertir dans le deuxième module de conversion (4) ce courant continu de deuxième tension en courant continu de première tension, à convertir dans le premier module de conversion (3) ce courant continu de première tension en courant alternatif de sortie, et à
alimenter la source de courant alternatif (1) avec ce courant alternatif de sortie.
3. Dispositif de charge (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le deuxième module de conversion (4) comprend un premier circuit de conversion (8) connecté au premier module de conversion (3), un deuxième circuit de conversion (9) adapté
à être connecté à la batterie (5), et un troisième circuit de conversion (10) adapté à être connecté aux équipements (7a, 7b, 7c), ces trois circuits de conversion (8, 9, 10) étant connectés au transformateur (11) unique ; le dispositif de charge (2) comprenant, de préférence, un organe de commande des trois circuits de conversion (8, 9, 10).
4. Dispositif de charge (2) selon l'une des revendications 1 à 3, qui est adapté à alimenter simultanément la batterie (5) en courant continu de deuxième tension, et les équipements (7a, 7b, 7c) en courant continu de troisième tension ; le dispositif de charge (2) comprenant, de préférence, des moyens de régulation de la troisième tension indépendamment de la deuxième tension.
5. Dispositif de charge (2) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel :
¨ le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à
300 V, de préférence de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 35 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW ; et / ou ¨ la première tension vaut de 270 à 440 V, de préférence de 290 à 430 V ; et / ou ¨ la deuxième tension vaut de 20 à 550 V, de préférence de 24 à 500 V ; et / ou ¨ la troisième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à
15 V, par exemple environ 12 V.
6. Dispositif de charge (2) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les équipements (7a, 7b, 7c) comprennent en outre un ou plusieurs équipements choisis parmi des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
7. Dispositif de charge (2) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'appareil motorisé (6) est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
8. Appareil motorisé (6), comprenant le dispositif de charge (2) selon l'une des revendications 1 à 7, ainsi que la batterie (5) et les équipements (7a, 7b, 7c), les équipements (7a, 7b, 7c), outre la batterie secondaire (7a), étant de préférence choisis parmi des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
9. Appareil motorisé (6) selon la revendication 8, qui est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à alimentation électrique.
10. Procédé de charge d'une batterie (5) et d'alimentation d'équipements (7a, 7b, 7c) d'un appareil motorisé (6), lesdits équipements (7a, 7b, 6c) comprenant une batterie secondaire (7a), le procédé comprenant :
¨ selon un premier mode de fonctionnement, la fourniture d'un courant alternatif d'entrée, la conversion du courant alternatif d'entrée en courant continu de première tension, ainsi que :
~ la conversion du courant continu de première tension en courant continu de deuxième tension, et l'alimentation de la batterie (5) avec le courant continu de deuxième tension ; et / ou ~ la conversion du courant continu de première tension en courant continu de troisième tension, et l'alimentation des équipements (7a, 7b, 7c) avec le courant continu de troisième tension ;
¨ selon un deuxième mode de fonctionnement, la fourniture de courant continu de deuxième tension par la batterie (5), la conversion du courant continu de deuxième tension en courant continu de troisième tension, et l'alimentation des équipements (7a, 7b, 7c) avec le courant continu de troisième tension ;
¨ selon un troisième mode de fonctionnement, la fourniture de courant continu de troisième tension par la batterie secondaire (7a), la conversion du courant continu de troisième tension en courant continu de première tension, et la conversion du courant continu de première tension en courant alternatif ;
le premier mode de fonctionnement, le deuxième mode de fonctionnement et le troisième mode de fonctionnement étant mis en oeuvre de façon séparée dans le temps ;
dans lequel chaque conversion d'un courant continu en un autre courant continu de tension différente comprend une étape de transformation en courant alternatif intermédiaire au moyen d'un même transformateur unique (11).
11. Procédé de charge et d'alimentation selon la revendication 10, comprenant également :
¨ selon un quatrième mode de fonctionnement, la fourniture de courant continu de deuxième tension par la batterie (5), la conversion du courant continu de deuxième tension en courant continu de première tension, la conversion du courant continu de première tension en courant alternatif de sortie, et la fourniture du courant alternatif de sortie à un réseau électrique extérieur.
12. Procédé de charge et d'alimentation selon la revendication 10 ou 11, dans lequel, dans le premier mode de fonctionnement, l'alimentation de la batterie (5) en courant continu de deuxième tension, et l'alimentation des équipements (7a, 7b, 7c) en courant continu de troisième tension sont au moins partiellement simultanées ; le procédé comprenant, de préférence, une régulation de la troisième tension indépendamment de la deuxième tension.
13. Procédé de charge et d'alimentation selon l'une des revendications 10 à 12, dans lequel :
¨ le courant alternatif d'entrée présente une tension de 80 V à
300 V, de préférence de 85 à 265 V et / ou une puissance de 0,5 kW à 35 kW, de préférence de 1 kW à 6 kW ; et / ou ¨ la première tension vaut de 270 à 440 V, de préférence de 290 à 430 V ; et / ou ¨ la deuxième tension vaut de 20 à 550 V, de préférence de 24 à 500 V ; et / ou ¨ la troisième tension vaut de 5 à 20 V, de préférence de 10 à
15 V, par exemple environ 12 V.
14. Procédé de charge et d'alimentation selon l'une des revendications 10 à 13, dans lequel les équipements (7a, 7b, 7c) comprennent, outre la batterie secondaire (7a), un ou plusieurs équipements choisis parmi des capteurs, des voyants, un ordinateur de bord, des moyens d'éclairage et un autoradio.
15. Procédé de charge et d'alimentation selon l'une des revendications 10 à 14, dans lequel l'appareil motorisé (6) est un véhicule, de préférence un véhicule automobile à
alimentation électrique.
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