EP1183164A1 - Multiple-voltage power supply circuitry for motor vehicle - Google Patents

Multiple-voltage power supply circuitry for motor vehicle

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EP1183164A1
EP1183164A1 EP01919560A EP01919560A EP1183164A1 EP 1183164 A1 EP1183164 A1 EP 1183164A1 EP 01919560 A EP01919560 A EP 01919560A EP 01919560 A EP01919560 A EP 01919560A EP 1183164 A1 EP1183164 A1 EP 1183164A1
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EP
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circuit
current
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circuit according
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EP01919560A
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German (de)
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Pascal Besnier
Luc Garcia-Malea
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Abstract

The invention concerns a power supply circuitry for motor vehicle. Said circuitry comprises a primary stage (10) fed by a main power source (A0, S0). Said primary stage delivers an alternating current to a current loop (BC) powering at least a primary winding of a transformer. A converter of alternating current into direct current or voltage is associated with the transformer secondary winding so as to constitute an auxiliary source of direct current or voltage.

Description

CIRCUIT D'ALIMELNTATION ELECTRIQUE A TENSION MULTIPLE POUR MULTIPLE VOLTAGE ELECTRICAL SUPPLY CIRCUIT FOR
VEHICULE AUTOMOBILEMOTOR VEHICLE
La présente invention concerne, de façon générale, les circuits d'alimentation électrique plus particulièrement destinés à équiper les véhicules automobiles.The present invention relates, in general, electrical supply circuits more particularly intended to equip motor vehicles.
Plus précisément, l'invention concerne un circuit d'a- limentation électrique de ce type, comprenant une source principale de tension continue, alimentée par une machine tournante, et au moins des première et seconde sources auxiliaires de tension continue alimentées à partir de la source principale.More specifically, the invention relates to an electrical supply circuit of this type, comprising a main source of direct voltage, supplied by a rotary machine, and at least first and second auxiliary sources of direct voltage supplied from the main source.
L'architecture de circuit électrique la plus classique et la plus répandue . à ce jour est composée d'un alternateur entraîné par le moteur du véhicule et alimentant un réseau de distribution à tension unique, par exemple 14 volts, une batterie de 12 volts étant montée en tampon sur ce réseau.The most classic and widespread electrical circuit architecture. to date is composed of an alternator driven by the vehicle engine and supplying a single voltage distribution network, for example 14 volts, a 12 volt battery being buffered on this network.
Les organes consommateurs d'énergie électrique s'ali- mentent sur ce réseau par 1 ' intermédiaire de boîtes de distribution équipées de fusibles qui permettent de protéger le faisceau électrique en isolant tout organe consommateur d'électricité qui passe en défaut, en particulier tout organe affecté par un court-circuit. Dans une telle architecture, les organes consommateurs d'énergie électrique ne peuvent dialoguer entre eux que par l'intermédiaire d'un réseau d'informations multiplexées, indépendant du réseau de distribution d'énergie électrique.The organs consuming electrical energy are fed on this network by means of distribution boxes equipped with fuses which make it possible to protect the electric harness by isolating any organ consuming electricity which goes into default, in particular any organ affected by a short circuit. In such an architecture, the consumers of electrical energy can only communicate with each other by through a multiplexed information network, independent of the electrical energy distribution network.
La situation nouvelle que crée la croissance très rapide du nombre d'organes électriques sur les véhicules auto- mobiles a récemment conduit certains constructeurs automobiles à envisager d'augmenter la tension délivrée par le circuit de distribution d'énergie électrique, en la passant par exemple à 42 volts au lieu de 14 volts.The new situation created by the very rapid growth in the number of electrical components on motor vehicles has recently led certain car manufacturers to consider increasing the voltage delivered by the electrical energy distribution circuit, for example by passing it at 42 volts instead of 14 volts.
Dans la mesure cependant où certains organes électri- ques sont par construction mal adaptés à -une telle augmentation de leur tension d'alimentation, et où une adaptation spécifique de ces organes conduirait à des coûts prohibitifs, l'évolution envisagée requiert a priori l'emploi d'au moins deux réseaux de distribution, délivrant l'énergie électrique à deux tensions respectives différentes.Insofar as, however, certain electrical members are by design ill-suited to such an increase in their supply voltage, and where a specific adaptation of these members would lead to prohibitive costs, the envisaged development requires a priori the use of at least two distribution networks, delivering electrical energy at two different respective voltages.
L'architecture d'un circuit d'alimentation électrique conforme à cette évolution est par exemple illustrée à la figure 1.The architecture of an electrical supply circuit in accordance with this development is for example illustrated in FIG. 1.
Un tel circuit comprend typiquement une machine tour- nante telle qu'un alternateur AQ délivrant par exemple une tension de 42 volts, cet alternateur AQ étant connecté à un redresseur formant une source principale SQ de tension continue, délivrant par exemple une tension continue Vn de 42 volts.Such a circuit typically comprises a rotating machine such as an alternator AQ delivering for example a voltage of 42 volts, this alternator A Q being connected to a rectifier forming a main source S Q of direct voltage, delivering for example a direct voltage 42 volt Vn.
Une première source auxiliaire Sy, délivrant une tension continue V-, de 42 volts, est directement formée par la source principale S0, tamponnée par une batterie BATy de 36 volts par exemple, cette première source auxiliaire alimentant un premier réseau de distribution RDy.A first auxiliary source Sy, delivering a direct voltage V-, of 42 volts, is directly formed by the main source S0, buffered by a BATy battery of 36 volts for example, this first auxiliary source supplying a first distribution network RDy.
Une seconde source auxiliaire Sz, délivrant une tension continue Nz de 14 volts, est constituée par un convertisseur continu - continu DC/DC alimenté par la source principale SQ et dont la sortie est tamponnée par une batterie BATz de 12 volts par exemple, cette seconde source auxiliaire alimentant un second réseau de distribution RDz. Bien que les solutions connues répondent à certains des besoins à satisfaire, que ces solutions mettent en œuvre une tension unique comme c'est le cas de la solution classique, ou au moins deux tensions comme c'est le cas de l'architecture de la figure 1, elles ne sont pas sans poser divers problèmes.A second auxiliary source Sz, delivering a DC voltage Nz of 14 volts, is constituted by a DC / DC converter DC / DC supplied by the main source SQ and whose output is buffered by a BATz battery of 12 volts for example, this second auxiliary source supplying a second RDz distribution network. Although the known solutions meet some of the needs to be satisfied, that these solutions implement a single voltage as is the case with the conventional solution, or at least two voltages as is the case with the architecture of the Figure 1, they are not without various problems.
Tout d'abord, la distribution d'énergie électrique au moyen d'un circuit régulé en tension impose à chacun des organes consommateurs soit d'intégrer son propre convertisseur continu - continu, soit d'être dimensionné pour accepter le niveau de tension d'alimentation disponible.First of all, the distribution of electrical energy by means of a voltage-regulated circuit requires each of the consuming organs either to integrate its own DC-DC converter, or to be sized to accept the voltage level of power available.
Par exemple, dans la mesure où les calculateurs fonctionnent avec des composants électroniques n'acceptant que des tensions d'alimentation basses, en général 3 volts ou 5 volts, les calculateurs doivent tous intégrer des convertisseurs continu - continu.For example, insofar as the computers operate with electronic components that only accept low supply voltages, generally 3 volts or 5 volts, the computers must all incorporate DC - DC converters.
Les lampes à filament, qui sont en revanche des organes trop nombreux et de trop faible valeur pour intégrer un tel convertisseur doivent être dimensionnées pour être alimentées en 12 volts. Or, ce dimensionnement impose le choix de filaments relativement fins, dont la durée de vie est en conséquence mal optimisée.Filament lamps, which on the other hand are too numerous and too low value components to integrate such a converter must be dimensioned to be supplied with 12 volts. However, this sizing requires the choice of relatively fine filaments, the life of which is consequently poorly optimized.
Par ailleurs, dans la mesure où ces solutions connues sont conçues de façon telle qu'une forte variation de consommation d'énergie électrique se traduit par une variation de la tension disponible sur le réseau de distribution, les organes consommateurs d'énergie électrique doivent eux-même être conçus pour pouvoir résister à ces variations, et donc satisfaire à un cahier des charges sévère qui en augmente le coût de fabrication. D'autre part encore, dans la mesure où les architectures connues sont conçues de façon telle qu'un court-circuit dans l'un quelconque des organes consommateurs d'énergie électrique pourrait, en l'absence de protection adéquate, provoquer un sur-courant dans le faisceau électrique et la destruction de ce dernier, il est indispensable de protéger le réseau de distribution par des fusibles.Furthermore, insofar as these known solutions are designed in such a way that a large variation in electrical energy consumption results in a variation in the voltage available on the distribution network, the electrical energy consuming members must themselves -Even be designed to be able to resist these variations, and therefore meet strict specifications which increases the manufacturing cost. On the other hand, insofar as the known architectures are designed in such a way that a short circuit in any one of the organs consuming electrical energy could, in the absence of adequate protection, cause an over- current in the harness and the destruction of the latter, it is essential to protect the distribution network with fuses.
Enfin, dans la mesure où elles imposent l'utilisation d'étages d'entrée capacitifs qui jouent naturellement le rôle de filtres pour des signaux haute fréquence, ces architectures ne peuvent être utilisées en tant que supports physiques de systèmes de transmission d'informations par courant porteur.Finally, insofar as they impose the use of capacitive input stages which naturally act as filters for high frequency signals, these architectures cannot be used as physical supports of information transmission systems by carrier current.
La présente invention se situe dans ce contexte et a pour but de proposer un circuit d'alimentation électrique pour véhicule automobile capable, par son principe même, de résoudre l'in au moins des problèmes précédemment évoqués.The present invention is situated in this context and aims to propose an electrical power supply circuit for a motor vehicle capable, by its very principle, of solving at least the problems previously mentioned.
A cette fin, le circuit de 1 ' invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci- dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un étage primaire et au moins des premier et second modules secondaires constituant respectivement les première et seconde sources auxiliaires, en ce que l'étage primaire comprend un générateur primaire de courant alternatif alimenté par la source principale, une boucle de courant dans laquelle circule le courant alternatif produit par le générateur primaire, et au moins des premier et second enroulements montés en série dans la boucle de courant et constituant des enroulements primaires respectifs de premier et second transformateurs correspondants, et en ce que chaque module secondaire comprend un enroulement secondaire du transformateur correspondant et. un convertisseur courant-tension branché sur cet enroulement secondaire, ce convertisseur courant-tension étant propre à produire une tension de sortie continue à partir du courant alternatif circulant dans l'enroulement secondaire. Chaque module secondaire peut ainsi être dimensionné de façon telle que sa tension de sortie soit adaptée au type d'organes qu'alimente ce module.To this end, the circuit of the invention, moreover conforming to the generic definition given by the preamble above, is essentially characterized in that it comprises a primary stage and at least first and second secondary modules constituting the first and second auxiliary sources respectively, in that the primary stage comprises a primary alternating current generator supplied by the main source, a current loop in which the alternating current produced by the primary generator flows, and at least first and second windings connected in series in the current loop and constituting respective primary windings of first and second corresponding transformers, and in that each secondary module comprises a secondary winding of the corresponding transformer and . a current-voltage converter connected to this secondary winding, this current-voltage converter being capable of producing a continuous output voltage from the alternating current flowing in the secondary winding. Each secondary module can thus be dimensioned in such a way that its output voltage is adapted to the type of components supplied by this module.
Le dimensionnement des organes consommateurs d'énergie électrique ne se fait donc plus sous la contrainte d'une tension d'alimentation imposée, mais doit seulement répondre au souci d'optimisation de son coût par rapport à sa fonction.The dimensioning of the organs consuming electrical energy is therefore no longer done under the constraint of a voltage power supply, but must only respond to the concern of optimizing its cost in relation to its function.
Par ailleurs, dans la mesure où le réseau est conçu pour un courant alternatif, il ne filtre pas les signaux haute fréquence, et peut donc être utilisé comme support physique d'un système de transmission d'informations par courant, porteur.Furthermore, since the network is designed for alternating current, it does not filter high-frequency signals, and can therefore be used as a physical medium for a current-carrying information transmission system.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le générateur primaire de courant alternatif comprend un régulateur primaire de courant alternatif propre à contrôler en amplitude le courant circulant dans la boucle de courant, et chaque module secondaire comprend un régulateur de tension.In the preferred embodiment of the invention, the primary alternating current generator comprises a primary alternating current regulator capable of controlling the amplitude of the current flowing in the current loop, and each secondary module comprises a voltage regulator.
Grâce à l'indépendance ainsi introduite entre la charge globale du circuit et la charge individuelle des différents modules secondaires, les variations de charge d'un tel module restent sans effet sur les autres modules, dont la tension de sortie est ainsi protégée de toute variation.Thanks to the independence thus introduced between the overall load of the circuit and the individual load of the different secondary modules, the load variations of such a module have no effect on the other modules, the output voltage of which is thus protected from any variation. .
De plus, dans la mesure où le courant dans la boucle de courant, c'est-à-dire dans le faisceau qui parcourt le véhicule, est régulé dans l'étage primaire, le risque qu'ion court- circuit dans un organe consommateur d'énergie électrique puisse provoquer un sur-courant qui ferait brûler le faisceau est radicalement écarté.In addition, since the current in the current loop, that is to say in the beam which traverses the vehicle, is regulated in the primary stage, the risk that ion short-circuit in a consumer of electrical energy could cause an overcurrent which would burn the beam is radically removed.
Le générateur primaire de courant alternatif comprend par exemple un circuit résonnant monté en série dans la boucle de courant et entretenu en oscillations par pompage de charges électriques prélevées à une fréquence déterminée sur un circuit de stockage de charges relié à la source principale de tension continue et pouvant lui-même comprendre un ou plu-sieurs condensateurs . A cette fin, le générateur primaire de courant alternatif peut comprendre un pont de transistors et un circuit pilote, le pont de transistors étant relié au circuit de stockage de charges et au circuit résonnant pour transférer au circuit résonnant les charges électriques prélevées du circuit de stockage de charges, et chaque paire de transistors du pont de transistors adoptant un état de conduction cycliquement variable, commandé par un signal de sortie à la fréquence déterminée du circuit pilote.The primary alternating current generator comprises for example a resonant circuit mounted in series in the current loop and maintained in oscillations by pumping electric charges taken at a determined frequency on a charge storage circuit connected to the main source of direct voltage and which may itself include one or more capacitors. To this end, the primary alternating current generator may comprise a bridge of transistors and a pilot circuit, the bridge of transistors being connected to the charge storage circuit and to the resonant circuit for transferring to the resonant circuit the electric charges taken from the storage circuit. of loads, and each pair of bridge transistors transistors adopting a cyclically variable conduction state, controlled by an output signal at the determined frequency of the pilot circuit.
Le circuit pilote peut lui-même comprendre un conver- tisseur tension-fréquence, commandé par une tension de commande dépendant de la tension continue de la source principale, pour délivrer le signal de sortie à la fréquence déterminée, le régulateur de courant comprenant quant à lui une boucle de rétroaction propre à modifier la tension de commande du conver- tisseur tension-fréquence en fonction du courant circulant dans la boucle de courant.The pilot circuit may itself comprise a voltage-frequency converter, controlled by a control voltage dependent on the DC voltage of the main source, to deliver the output signal at the determined frequency, the current regulator comprising as for a feedback loop capable of modifying the control voltage of the voltage-frequency converter as a function of the current flowing in the current loop.
Dans ces conditions, le régulateur de tension avantageusement prévu dans chaque module secondaire est conçu pour pouvoir réguler en amplitude la tension de sortie continue du convertisseur courant-tension.Under these conditions, the voltage regulator advantageously provided in each secondary module is designed to be able to regulate in amplitude the DC output voltage of the current-voltage converter.
Ce convertisseur courant-tension peut par exemple comprendre un pont redresseur branché sur l'enroulement secondaire du transformateur, et un circuit capacitif relié à l'enroulement secondaire par une liaison électrique à travers le pont redresseur, ce pont redresseur chargeant ce circuit capacitif.This current-voltage converter can for example comprise a rectifier bridge connected to the secondary winding of the transformer, and a capacitive circuit connected to the secondary winding by an electrical connection through the rectifier bridge, this rectifier bridge charging this capacitive circuit.
Dans ce cas, le régulateur de tension peut comprendre un détecteur de seuil comparant la tension de charge du circuit capacitif à une valeur de tension prédéterminée, et un moyen de commutation commandé par le détecteur de seuil pour court- circuiter sélectivement l'enroulement secondaire, et interrompre corrélativement le transfert d'énergie entre l'enroulement secondaire et le circuit capacitif, lorsque la tension de charge de ce circuit capacitif atteint la valeur de tension prédéterminée . Le circuit d'alimentation électrique suivantIn this case, the voltage regulator may comprise a threshold detector comparing the charging voltage of the capacitive circuit with a predetermined voltage value, and a switching means controlled by the threshold detector to selectively short-circuit the secondary winding, and correlatively interrupt the transfer of energy between the secondary winding and the capacitive circuit, when the charging voltage of this capacitive circuit reaches the predetermined voltage value. The following power supply circuit
1 ' invention développe plus particulièrement ses avantages dans le cas où les premier et second transformateurs ont des rapports de transformation respectifs qui diffèrent l'un de l'autre, les différents modules secondaires pouvant ainsi alimenter des groupes plus ou moins importants d'organes consommateurs d'énergie électrique à différentes tensions.1 the invention develops more particularly its advantages in the case where the first and second transformers have respective transformation ratios which differ from each other, the different secondary modules can thus supply more or less important groups of organs consuming electrical energy at different voltages.
Plus généralement, l'invention concerne un circuit d'alimentation électrique pour véhicule automobile caractérisé en ce que ce circuit comporte un étage primaire comprenant une source principale qui délivre un courant alternatif à une boucle de courant alimentant un enroulement primaire d'un transformateur. L'enroulement secondaire de ce transformateur est associé à un convertisseur de courant alternatif en tension et/ou courant contin (s) qui constitue alors une source auxiliaire de tension ou de courant continu.More generally, the invention relates to an electrical supply circuit for a motor vehicle, characterized in that this circuit comprises a primary stage comprising a main source which delivers an alternating current to a current loop supplying a primary winding of a transformer. The secondary winding of this transformer is associated with an alternating current to voltage and / or direct current converter (s) which then constitutes an auxiliary source of voltage or direct current.
Ainsi, le circuit d'alimentation électrique conforme à 1 ' invention comprend un générateur électrique principal et au moins une source secondaire d'alimentation en tension ou courant continu.Thus, the electrical supply circuit according to the invention comprises a main electrical generator and at least one secondary source of voltage or direct current supply.
L'utilisation d'une boucle de courant présente de nombreux avantages. Par exemple, l'installation d'une telle boucle ne nécessite que la mise en place de câbles électriques parcourant l'ensemble ou une partie du véhicule pour être reliés aux organes à alimenter.The use of a current loop has many advantages. For example, the installation of such a loop only requires the installation of electric cables traversing the whole or part of the vehicle to be connected to the members to be supplied.
De préférence, on prévoit plusieurs transformateurs, et donc plusieurs sources secondaires d'alimentation qui peuvent alimenter en parallèle plusieurs organes. Ainsi, chaque organe n'intègre plus son propre adaptateur d'alimentation. Selon un mode de réalisation, la boucle de courant comporte ion enroulement constituant le secondaire d'un transformateur dont le primaire est alimenté par une source d'énergie électrique supplémentaire, par exemple de type autonome. Dans ce cas, la source d'énergie électrique supplémentaire et/ou la source principale peut comporter un élément de stockage d'énergie, le courant étant tel qu'il permet des échanges énergétiques entre la source principale et la source supplémentaire. Dans une réalisation, le véhicule automobile est du type à traction électrique et la source d'énergie principale est agencée pour tirer son énergie de la source d'alimentation du moteur électrique de traction, cette source d'alimentation du moteur alimentant directement, sans passer par la boucle de courant, ce moteur électrique de traction, et la source auxiliaire de courant ou tension continu est destinée à l'alimentation d'au moins un autre organe du véhicule.Preferably, several transformers are provided, and therefore several secondary power sources which can supply several organs in parallel. Thus, each member no longer incorporates its own power adapter. According to one embodiment, the current loop comprises a winding constituting the secondary of a transformer, the primary of which is supplied by an additional source of electrical energy, for example of the autonomous type. In this case, the additional electrical energy source and / or the main source may include an energy storage element, the current being such that it allows energy exchanges between the main source and the additional source. In one embodiment, the motor vehicle is of the electric traction type and the main energy source is arranged to draw its energy from the power source of the electric traction motor, this power source of the motor supplying directly, without passing by the current loop, this electric traction motor, and the auxiliary source of current or direct voltage is intended for supplying at least one other member of the vehicle.
Selon un mode de réalisation, la source d'énergie principale alimente un deuxième étage primaire délivrant un courant alternatif à une seconde boucle de courant qui alimente le primaire d'un second transformateur dont le secondaire alimente un second organe de commande identique à un premier organe de commande alimenté par le secondaire du transformateur de la première boucle de courant, ce second organe étant destiné à remplacer le premier en cas de panne de celui-ci.According to one embodiment, the main energy source supplies a second primary stage delivering an alternating current to a second current loop which supplies the primary of a second transformer, the secondary of which supplies a second control member identical to a first member. control powered by the secondary of the transformer of the first current loop, this second member being intended to replace the first in case of failure thereof.
Dans ce cas, le premier et le second organes peuvent être destinés à commander un dispositif de sécurité du véhicule tel qu'un dispositif de freinage. Dans une réalisation, le circuit comporte au moins deux boucles de courant destinées à alimenter des organes de natures diverses, par exemple les uns dans le compartiment moteur et les autres dans l'habitacle.In this case, the first and second members may be intended to control a vehicle safety device such as a braking device. In one embodiment, the circuit comprises at least two current loops intended to supply organs of various natures, for example some in the engine compartment and the others in the passenger compartment.
Selon un autre mode de réalisation, un convertisseur de courant alternatif en tension(s) ou en courant (s) continu (s) comporte plusieurs sorties de tension (s) et/ou de courant (s) continu (s) de préférence de valeurs différentes.According to another embodiment, a converter of alternating current into voltage (s) or into direct current (s) has several outputs of voltage (s) and / or direct current (s) preferably of different values.
La boucle de courant comporte, dans un exemple, une pluralité de connecteurs complémentaires qui, associés, assurent la continuité de la boucle et, séparés, permettent l'introduction d'un enroulement d'un transformateur dans le circuit primaire.The current loop comprises, in one example, a plurality of complementary connectors which, combined, ensure the continuity of the loop and, separate, allow the introduction of a winding of a transformer in the primary circuit.
L' invention concerne aussi un module pour un ' circuit selon 1 ' invention qui comprend un transformateur dont l'enroulement primaire est connectable dans la boucle de courant .The invention also relates to a module for a ' circuit according to the invention which comprises a transformer whose the primary winding can be connected in the current loop.
L'invention se rapporte également à un module pour circuit selon l'invention comprenant un transformateur dont l'enroulement secondaire est connectable dans la boucle de courant .The invention also relates to a module for a circuit according to the invention comprising a transformer whose secondary winding is connectable in the current loop.
Quel que soit le mode de réalisation, la boucle (ou les boucles) de courant peut (peuvent) être utilisée (s) pour transmettre des signaux d'information. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci- après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est un schéma représentant une architecture connue de circuit d'alimentation, cette figure ayant déjà été décrite dans le préambule ci-dessus ;Whatever the embodiment, the current loop (or loops) can (can) be used to transmit information signals. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagram representing an architecture known from supply circuit, this figure having already been described in the preamble above;
- la figure 2 est une vue schématique générale de la structure d'un circuit conforme à la présente invention ; la figure 3 est un schéma représentant plus particulièrement l'étage primaire d'un circuit conforme à la présente invention ;- Figure 2 is a general schematic view of the structure of a circuit according to the present invention; Figure 3 is a diagram showing more particularly the primary stage of a circuit according to the present invention;
- la figure 4 est un schéma représentant plus particulièrement un module secondaire d'un circuit conforme à la présente invention; - la figure 5 est un schéma représentant un mode de réalisation de l'invention comprenant une source autonome d'alimentation supplémentaire;- Figure 4 is a diagram showing more particularly a secondary module of a circuit according to the present invention; - Figure 5 is a diagram showing an embodiment of the invention comprising an additional independent power source;
- la figure 6 est un schéma représentant un autre mode de réalisation de l'invention lors de son utilisation dans un véhicule électrique ;- Figure 6 is a diagram showing another embodiment of the invention when used in an electric vehicle;
- la figure 7 est un schéma représentant encore un autre mode de réalisation de l'invention ; et- Figure 7 is a diagram showing yet another embodiment of the invention; and
- le figure 8 représente une réalisation permettant de modifier le nombre de modules secondaires reliés au circuit principal d'alimentation. Comme le montre la figure 2, le circuit d'alimentation électrique de l'invention, qui est plus particulièrement conçu pour équiper un véhicule automobile, comprend essentiellement une source principale SQ de tension continue Vn, alimentée par une machine tournante telle qu'un alternateur AQ, et une pluralité de sources auxiliaires de tension, notées Si, S2, Sn-i et Sn, alimentées à partir de la source principale SQ, et délivrant des tensions continues respectives notées V]_, N2 , " n_ι et Vn pour alimenter des réseaux de distribution respectifs RD]_, KD2, R n_ι, et RDn.- Figure 8 shows an embodiment for changing the number of secondary modules connected to the main power circuit. As shown in FIG. 2, the electrical supply circuit of the invention, which is more particularly designed to equip a motor vehicle, essentially comprises a main source S Q of direct voltage Vn, supplied by a rotating machine such as a alternator AQ, and a plurality of auxiliary voltage sources, denoted Si, S2, S n -i and S n , supplied from the main source SQ, and delivering respective direct voltages denoted V] _, N2, " n _ι and V n to supply respective distribution networks RD] _, KD 2 , R n _ι, and RD n .
Comme dans l'architecture illustrée à la figure 1, une des sources auxiliaires, notée Sy et délivrant une tension continue Vy, peut être directement formée par la source principale SQ, tamponnée par une batterie BATy, pour alimenter un premier réseau de distribution RDy.As in the architecture illustrated in FIG. 1, one of the auxiliary sources, denoted Sy and delivering a direct voltage Vy, can be directly formed by the main source S Q , buffered by a BATy battery, to supply a first distribution network RDy .
Le circuit de l'invention se distingue essentiellement en ce qu'il comprend un étage primaire 1 (figure 3) et une pluralité de modules secondaires tels que Si et S2 (figure 2) dont chacun constitue une des sources auxiliaires. Plus précisément, l'étage primaire 1 comprend un générateur primaire de courant 10 (figures 2 et 3) , qui est alimenté par la source principale SQ et qui délivre un courant alternatif II, une boucle de courant BC (figures 2 et 3) dans laquelle circule le courant alternatif Ii produit par le générateur primaire 10, et une pluralité d'enroulements, tels que En et E12, montés en série dans la boucle de courant BC, chaque enroulement constituant l'enroulement primaire d'un transformateur correspondant, tel que Ti et T .The circuit of the invention is essentially distinguished in that it comprises a primary stage 1 (FIG. 3) and a plurality of secondary modules such as Si and S 2 (FIG. 2) each of which constitutes one of the auxiliary sources. More specifically, the primary stage 1 comprises a primary current generator 10 (FIGS. 2 and 3), which is supplied by the main source S Q and which delivers an alternating current II, a current loop BC (FIGS. 2 and 3) in which the alternating current Ii produced by the primary generator 10 flows, and a plurality of windings, such as En and E12, connected in series in the current loop BC, each winding constituting the primary winding of a corresponding transformer, such as Ti and T.
Selon un second aspect spécifique de l'invention, chaque module secondaire tel que Si et S2 comprend un enroulement, tel que E21 et E22 formant l'enroulement secondaire du transformateur correspondant T , T2, et un convertisseur courant-tension CCV branché sur cet enroulement secondaire E2 , E22- Enfin, selon un troisième aspect spécifique de l'invention, le convertisseur courant-tension CCV est propre à produire une tension de sortie continue, telle que Ni et N2 , à partir du courant alternatif tel que I21 et I22 φJ-i circule dans l'enroulement secondaire tel que E2ι et E2 •According to a second specific aspect of the invention, each secondary module such as Si and S2 comprises a winding, such as E21 and E22 forming the secondary winding of the corresponding transformer T, T2, and a current-voltage converter CCV connected to this winding secondary E2, E22- Finally, according to a third specific aspect of the invention, the current-voltage converter CCV is capable of producing a continuous output voltage, such as Ni and N2, from alternating current such that I21 and I22 φJ-i flows in l secondary winding such as E 2 ι and E 2 •
Comme le montre la figure 3, qui représente un mode de réalisation préféré du circuit de l'invention, le générateur primaire 10 de courant alternatif comprend un régulateur de courant 11 qui permet de contrôler en amplitude le courant ∑ circulant dans la boucle de courant BC, et qui sera davantage détaillé ultérieurement .As shown in FIG. 3, which represents a preferred embodiment of the circuit of the invention, the primary generator 10 of alternating current comprises a current regulator 11 which makes it possible to control in amplitude the current ∑ flowing in the current loop BC , and which will be further detailed later.
Ce générateur primaire 10 de courant alternatif comprend par ailleurs un circuit résonnant 12, un pont de transistors 13 et un circuit pilote 14, le circuit résonnant 12 étant par exemple constitué d'une capacité C12 et d'une inductance L12, montées en série dans la boucle de courant BC.This primary generator 10 of alternating current furthermore comprises a resonant circuit 12, a bridge of transistors 13 and a pilot circuit 14, the resonant circuit 12 being for example constituted by a capacitor C12 and an inductor L12, connected in series in the current loop BC.
Le pont de transistors 13 comprend deux paires de transistors opposés, à savoir la paire 131, 133, et la paire 132, 134. Le pont de transistors 13 est relié, par les nœuds communs aux transistors 131, 132 d'une part, et 133, 134 d'autre part, aux bornes d'un circuit de stockage de charges, par exemple constitué par un ou plusieurs condensateurs Q.The transistor bridge 13 comprises two pairs of opposite transistors, namely the pair 131, 133, and the pair 132, 134. The transistor bridge 13 is connected, by the nodes common to the transistors 131, 132 on the one hand, and 133, 134 on the other hand, at the terminals of a charge storage circuit, for example constituted by one or more Q capacitors.
Cette capacité Q est en permanence chargée à la tension N0 par la source principale de tension continue SQ, à laquelle elle est reliée.This capacity Q is permanently charged to the voltage N 0 by the main DC voltage source S Q , to which it is connected.
Le pont de transistors 13 est également relié, par les noeuds communs aux transistors 131, 134 d'une part, et 132, 133 d'autre part, à la boucle de courant BC et notamment au circuit résonnant série 12.The transistor bridge 13 is also connected, by the nodes common to the transistors 131, 134 on the one hand, and 132, 133 on the other hand, to the current loop BC and in particular to the series resonant circuit 12.
Le circuit pilote 14 délivre un signal de sortie S14, présentant deux phases en alternance, φ\ et 2 , cadencées à une fréquence Fc et respectivement appliquées aux paires de transistors 131, 133, et 132, 134 pour contrôler l'état de conduction de ces paires de transistors. Pour autant que la fréquence Fc ne soit pas trop différente de la fréquence de résonance propre du circuit résonnant 12, ce dernier est ainsi entretenu en oscillations par les charges électriques que lui injecte le pont de transistors 13, à la fréquence Fc et avec une polarité alternée, en les pompant à polarité constante du circuit de stockage de chargesThe pilot circuit 14 delivers an output signal S14, having two alternating phases, φ \ and 2, clocked at a frequency Fc and respectively applied to the pairs of transistors 131, 133, and 132, 134 to control the conduction state of these pairs of transistors. Provided that the frequency Fc is not too different from the natural resonant frequency of the resonant circuit 12, the latter is thus maintained in oscillations by the electric charges injected into it by the bridge of transistors 13, at the frequency Fc and with a polarity alternating, by pumping them at constant polarity from the charge storage circuit
Q.Q.
Le courant ∑i qui s'installe dans la boucle BC est ainsi un courant alternatif sinusoïdal, ou pratiquement sinusoïdal, dont la fréquence peut par exemple être choisie autour de 70 kHz.The current ∑i which settles in the loop BC is thus a sinusoidal alternating current, or practically sinusoidal, the frequency of which can for example be chosen around 70 kHz.
Comme le comprendra aisément l'homme de l'art, le circuit résonnant 12 pourrait être simplifié par suppression de la capacité C12 et se réduire ainsi à une inductance, telle que L12, dont les oscillations seraient entretenues par commande appropriée des transistors du pont 13.As will readily be understood by those skilled in the art, the resonant circuit 12 could be simplified by eliminating the capacitor C12 and thus be reduced to an inductance, such as L12, the oscillations of which are maintained by appropriate control of the transistors of the bridge 13 .
Bien que plus avantageuse au plan économique, cette variante n'offre cependant que des performances techniques inférieures à celles de la solution illustrée dans la mesure où elle engendre des pertes sensibles.Although more advantageous from an economic point of view, this variant however only offers technical performance inferior to that of the solution illustrated insofar as it generates significant losses.
Comme le montre la figure 3, le circuit pilote 14 comprend un convertisseur tension-fréquence CVF commandé par une tension de commande Vc.As shown in FIG. 3, the pilot circuit 14 comprises a voltage-frequency converter CVF controlled by a control voltage Vc.
La tension Vc, qui dépend de la tension continue V0 de la source principale SQ, est par ailleurs contrôlée par le régulateur de courant 11 dont le rôle est d'adapter la fréquenceThe voltage Vc, which depends on the direct voltage V0 of the main source S Q , is moreover controlled by the current regulator 11 whose role is to adapt the frequency
Fc en fonction du courant Ii circulant dans la boucle de courantFc as a function of the current Ii flowing in the current loop
BC.BC.
Plus précisément, le régulateur de courant 11 comprend une boucle de rétroaction symboliquement représentée par un convertisseur courant alternatif-tension continue 111 et par un amplificateur 112 dont l'entrée de contre-réaction reçoit, de la part du convertisseur 111, une tension croissant avec l'amplitude du courant alternatif I circulant dans la boucle de courant BC. Grâce à cet agencement, la fréquence de pompage de charges électriques Fc est régulée pour donner à l'amplitude du courant alternatif Ii la valeur souhaitée, qui peut d'ailleurs dépendre de la demande en énergie électrique de l'ensemble du circuit .More specifically, the current regulator 11 comprises a feedback loop symbolically represented by an alternating current-DC voltage converter 111 and by an amplifier 112 whose feedback input receives, from the converter 111, an increasing voltage with the amplitude of the alternating current I flowing in the current loop BC. Thanks to this arrangement, the pumping frequency of electrical charges Fc is regulated to give the amplitude of the alternating current Ii the desired value, which can moreover depend on the demand for electrical energy of the entire circuit.
Le convertisseur courant-tension CCV de chaque module secondaire, tel que Si ou S2 (figures 3 et 4) , comprend un pont redresseur PR branché sur l'enroulement secondaire, tel que E21 ou E22 du transformateur correspondant, Ti ou T2, et un circuit capacitif K.The current-voltage converter CCV of each secondary module, such as Si or S2 (Figures 3 and 4), includes a rectifier bridge PR connected to the secondary winding, such as E21 or E22 of the corresponding transformer, Ti or T2, and a capacitive circuit K.
Le circuit capacitif K est relié à l'enroulement secondaire du transformateur correspondant à travers le pont redresseur PR, qui assure la charge de ce circuit capacitif K à polarité constante. Chaque module secondaire (figure 4) comprend par ailleurs un régulateur de tension RGV dont le rôle est de réguler en amplitude la tension de sortie continue, telle que Vi ou V2, délivrée par le convertisseur courant-tension CCV.The capacitive circuit K is connected to the secondary winding of the corresponding transformer through the rectifier bridge PR, which ensures the charging of this capacitive circuit K at constant polarity. Each secondary module (FIG. 4) furthermore comprises a voltage regulator RGV whose role is to regulate in amplitude the continuous output voltage, such as Vi or V2, delivered by the current-voltage converter CCV.
Par exemple, le régulateur de tension RGV est fonctionnellement constitué par un interrupteur J qui est commandé par un détecteur de seuil DS.For example, the voltage regulator RGV is functionally constituted by a switch J which is controlled by a threshold detector DS.
Le détecteur de seuil DS a pour fonction de comparer la tension de charge du circuit capacitif K à une valeur de tension de consigne qui lui est fournie, telle que Vg , et de commander l'interrupteur J de manière à relier, pour un flux d'énergie, le circuit capacitif K à l'enroulement secondaire du transformateur correspondant, à travers le pont PR, lorsque la tension de charge de ce circuit capacitif K est inférieure à la valeur de consigne Vgi, et de manière à isoler, vis-à-vis du. flux d'énergie, le circuit capacitif K de l'enroulement secondaire en court-circuitant ce dernier, lorsque la tension de charge de ce circuit capacitif K atteint la valeur de consigne Vgi, le pont PR étant bloquant et évitant donc la décharge du circuit capacitif K à travers l'interrupteur J fermé. Comme le comprendra aisément l'homme de l'art, l'agencement de fonctions précédemment décrit peut être mis en oeuvre par des circuits de structures diverses.The function of the threshold detector DS is to compare the charging voltage of the capacitive circuit K with a reference voltage value supplied to it, such as Vg, and to control the switch J so as to connect, for a flow d energy, the capacitive circuit K at the secondary winding of the corresponding transformer, through the bridge PR, when the charging voltage of this capacitive circuit K is less than the set value Vgi, and so as to isolate, opposite -vis the. energy flow, the capacitive circuit K of the secondary winding by short-circuiting the latter, when the charging voltage of this capacitive circuit K reaches the set value Vgi, the bridge PR being blocking and therefore preventing the discharge of the circuit capacitive K through switch J closed. As will be readily understood by those skilled in the art, the arrangement of functions described above can be implemented by circuits of various structures.
En particulier, dans le cas où le pont de redressement PR est non pas formé ou pas intégralement formé de diodes, contrairement à ce qui est habituellement le cas, mais au moins partiellement constitué de deux transistors montés en série entre les bornes de l'enroulement secondaire du transformateur correspondant, de part et d'autre d'une borne du circuit capa- citif K et opérant un redressement synchrone à la fréquence du courant primaire, l'interrupteur J peut être constitué de ces deux transistors, dont le basculement simultané à 1 ' état passant remplit la fonction de fermeture de cet interrupteur J.In particular, in the case where the rectifying bridge PR is not formed or not entirely formed of diodes, contrary to what is usually the case, but at least partially made up of two transistors mounted in series between the terminals of the winding secondary of the corresponding transformer, on either side of a terminal of the capacitive circuit K and operating a synchronous rectification at the frequency of the primary current, the switch J can be made up of these two transistors, whose simultaneous switching at 1 on state fulfills the closing function of this switch J.
Dans l'esprit de l'invention, les différents modules secondaires servent à alimenter diverses familles d'organes de consommation d'énergie électriques, regroupés au moins en fonction de leur technologie, de leurs besoins en énergie, et éventuellement de leur implantation dans le véhicule.In the spirit of the invention, the different secondary modules serve to supply various families of electrical energy consumption members, grouped at least according to their technology, their energy needs, and possibly their location in the vehicle.
A titre d'exemple, un module de 100 volts peut être prévu à l'avant du véhicule pour alimenter les lampes à décharge ; un autre module de 7 volts peut être prévu à l'avant du véhicule pour alimenter les lampes à filament et les calculateurs sous capot ; un troisième module de 14 volts peut être prévu dans l'habitacle du véhicule pour alimenter les organes de puissance moyenne tels que la chaîne Hi-Fi, etc.For example, a 100-volt module can be provided at the front of the vehicle to power the discharge lamps; another 7-volt module can be provided at the front of the vehicle to power the filament lamps and the under-hood computers; a third 14-volt module can be provided in the passenger compartment of the vehicle to supply medium-power components such as the Hi-Fi system, etc.
Compte tenu de cette diversité, il est en pratique utile de faire en sorte que les rapports de transformation respectifs des différents transformateurs associés aux différents modules secondaires, c'est-à-dire les rapports des nombres de spires des enroulements primaires et secondaires de ces transformateurs, diffèrent les uns des autres, pour certains au moins d'entre eux.Given this diversity, it is in practice useful to ensure that the respective transformation ratios of the different transformers associated with the different secondary modules, that is to say the ratios of the numbers of turns of the primary and secondary windings of these transformers, differ from each other, for some at least of them.
Ainsi, si les nombres de spires des enroulements primaire et secondaire du transformateur i associé au module S sont respectivement u et N21, et si les nombres de spires des enroulements primaire et secondaire du transformateur T2 associé au module S2 sont respectivement 2 et N22 il est par exemple fait en sorte que les rapports N11/ 21 et N12/N22 diffèrent l'un de l'autre. Le circuit de l'invention, qui autorise à utiliser les câbles d'alimentation comme support physique de transmission d'informations par courant porteur, optimise de façon sensible le câblage du véhicule.Thus, if the numbers of turns of the primary and secondary windings of the transformer i associated with the module S are u and N21 respectively, and if the numbers of turns of the primary and secondary windings of the transformer T2 associated with the module S2 are respectively 2 and N22 it is for example made so that the ratios N11 / 21 and N12 / N22 differ from one another. The circuit of the invention, which allows the use of power cables as a physical medium for the transmission of information by carrier current, significantly improves the wiring of the vehicle.
En outre, par la possibilité qu'il offre de communiquer à l'étage primaire, par courant porteur, une information relative à la demande globale en énergie électrique, le circuit de l'invention ouvre la perspective de permettre une optimisation de son rendement instantané, le courant primaire pouvant alors en effet être régulé à la valeur adéquate pour délivrer exactement la puissance requise à la tension maximum, sans excès et donc sans pertes inutiles.In addition, by the possibility that it offers of communicating to the primary stage, by carrier current, information relating to the overall demand for electrical energy, the circuit of the invention opens up the prospect of allowing an optimization of its instantaneous yield. , the primary current can then indeed be regulated to the appropriate value to deliver exactly the power required at the maximum voltage, without excess and therefore without unnecessary losses.
On va maintenant décrire avec les figures 5 à 8 plusieurs autres modes de réalisation de l'invention.We will now describe with FIGS. 5 to 8 several other embodiments of the invention.
Dans la réalisation représentée sur la figure 5, dans une boucle de courant 56 conforme à l'invention on prévoit une source 52 autonome d'alimentation supplémentaire en courant continu ou alternatif.In the embodiment shown in Figure 5, in a current loop 56 according to the invention there is provided a stand-alone source 52 of additional direct or alternating current supply.
On sait qu'une source 52 autonome d'alimentation supplémentaire peut, dans un véhicule, être utilisée pour diverses opérations telles que fournir l'énergie nécessaire au démarrage du véhicule - lorsque la source principale d'énergie du véhicule est désactivée - ou assurer l'alimentation de dispositifs secondaires comme la climatisation.It is known that an additional autonomous source 52 of power can, in a vehicle, be used for various operations such as supplying the energy necessary for starting the vehicle - when the main source of energy of the vehicle is deactivated - or ensuring the supply of secondary devices such as air conditioning.
Cette source 52 d'énergie supplémentaire est, par exemple, une pile à combustible, un petit moteur thermique entraînant un alternateur, un organe de récupération de l'énergie thermique perdue du moteur principal (cellule à effet Peltier ou turbine entraînée par les gaz d'échappement), un organe de récupération d'énergie cinétique lors des phases de freinage ou, même, un autre alternateur. Dans les véhicules connus, la présence d'une deuxième source d'énergie nécessite la présence d'une protection supplémentaire par fusibles, augmentant les coûts et la complexité du réseau électrique. L'incorporation d'une (ou plusieurs) source (s) supplémentaire (s) dans un circuit 50 conforme à l'invention, n'entraîne pas l'obligation de prévoir une protection supplémentaire par fusible.This source 52 of additional energy is, for example, a fuel cell, a small heat engine driving an alternator, a member for recovering the heat energy lost from the main engine (Peltier cell or turbine driven by the gases of 'exhaust), a kinetic energy recovery device during braking phases or, even, another alternator. In known vehicles, the presence of a second energy source requires the presence of additional protection by fuses, increasing the costs and the complexity of the electrical network. The incorporation of one (or more) additional source (s) into a circuit 50 according to the invention does not entail the obligation to provide additional protection by fuse.
Dans l'exemple représenté sur la figure 5, la source supplémentaire 52 est incorporée dans le circuit électrique 50 du véhicule en reliant cette source supplémentaire à un module secondaire SJJ disposé dans la boucle 56 de courant.In the example shown in FIG. 5, the additional source 52 is incorporated into the electrical circuit 50 of the vehicle by connecting this additional source to a secondary SJJ module disposed in the current loop 56.
Ce module S^ comporte, comme les autres modules S ,This module S ^ includes, like the other modules S,
S2,..., S _I insérés dans la boucle 56, un transformateur à enroulements 51 et 53. Un enroulement 51 dans la boucle 56 constitue, quand la source 52 est active, un enroulement secondaire délivrant de l'énergie à cette boucle 56.S2, ..., S _I inserted in loop 56, a transformer with windings 51 and 53. A winding 51 in loop 56 constitutes, when the source 52 is active, a secondary winding delivering energy to this loop 56 .
Si la source 52 délivre une tension ou un courant continu, on lui adjoint un onduleur (non montré) , par exemple placé dans le module S^.If the source 52 delivers a voltage or a direct current, an inverter (not shown) is added thereto, for example placed in the module S ^.
Les éléments du circuit électrique 50 tels que le générateur primaire 10 et les modules secondaires Si, S2,..,Sjj-ι peuvent être alimentés soit par la source principale SQ soit par la source supplémentaire 52. Dans la réalisation représentée, les modules secondaires sont alimentés par la source AQ et/ou la source 52, mais diverses autres combinaisons d'alimentation sont possibles, parmi lesquelles on peut notamment citer :The elements of the electrical circuit 50 such as the primary generator 10 and the secondary modules Si, S2, .., S jj -ι can be supplied either by the main source S Q or by the additional source 52. In the embodiment shown, the secondary modules are supplied by the source A Q and / or the source 52, but various other combinations of supply are possible, among which there may be mentioned in particular:
1. Le générateur primaire 10 est alimenté par la source principale Q d'alimentation, telle qu'une machine tournante entraînée par le moteur thermique, tandis que plusieurs modules secondaires constituent des alimentations du type du module S^j avec une source autonome.1. The primary generator 10 is powered by the main power source Q , such as a rotary machine driven by the heat engine, while several secondary modules constitute power supplies of the module S ^ j type with an independent source.
2. Le générateur primaire 10 est alimenté par une source autonome qui devient une source principale. Dans ce cas, on peut prévoir qu'une machine tournante entraînée par le moteur du véhicule soit connectée à un module secondaire du type du module SJJ. On peut aussi prévoir une ou plusieurs sources autonomes supplémentaires connectées, chacune, à un module secondaire du type du module S^.2. The primary generator 10 is supplied by an autonomous source which becomes a main source. In this case, provision may be made for a rotary machine driven by the vehicle engine to be connected to a secondary module of the type of the SJJ module. One can also provide one or more additional autonomous sources each connected to a secondary module of the S ^ module type.
3. Le générateur primaire 10 n'est pas alimenté ou n'existe pas. Mais la boucle 56 est alimentée à l'aide d'au moins une source autonome, c'est-à-dire à l'aide d'au moins un module du type S^. II est à noter que, dans ce contexte, l'étage primaire est alors constitué par le module ou les modules secondaires alimentés par une (ou plusieurs) source (s) autonome (s).3. The primary generator 10 is not supplied or does not exist. However, the loop 56 is supplied using at least one autonomous source, that is to say using at least one module of the S ^ type. It should be noted that, in this context, the primary stage is then constituted by the secondary module or modules supplied by one (or more) autonomous source (s).
Le stockage d'énergie peut être effectué selon diverses modalités, en particulier : Dans une première réalisation, on stocke uniquement de l'énergie à l'entrée du circuit primaire, par exemple à l'aide de la batterie BATy.Energy storage can be carried out in various ways, in particular: In a first embodiment, only energy is stored at the input of the primary circuit, for example using the BATy battery.
Dans une autre réalisation, on effectue plusieurs stockages, l'un à l'entrée du circuit primaire et d'autres sur des sorties de certains modules secondaires.In another embodiment, several storage operations are carried out, one at the input of the primary circuit and others on the outputs of certain secondary modules.
Par ailleurs, il est aussi possible de supprimer le stockage à l'entrée du circuit primaire et de maintenir le stockage en sortie de certains modules secondaires ou, finalement, ne plus stocker d'énergie. Dans ce dernier cas, la source autonome 52 fournit l'énergie initiale pour le démarrage d'un moteur thermique. Autrement dit, on peut alors se passer de la batterie.Furthermore, it is also possible to eliminate the storage at the input of the primary circuit and to maintain the storage at the output of certain secondary modules or, finally, to no longer store energy. In the latter case, the autonomous source 52 provides the initial energy for starting a heat engine. In other words, we can then do without the battery.
La source supplémentaire 52 peut aussi être mise en service en même temps que la source principale AQ, SQ en cas de défaillance ou insuffisance de cette dernière, par exemple pour compléter l'alimentation destinée à un organe.The additional source 52 can also be put into service at the same time as the main source A Q , S Q in the event of failure or insufficiency of the latter, for example to supplement the supply intended for an organ.
Cette source autonome supplémentaire 52 peut également être mise en service lorsque la source principale SQ n'est pas en fonctionnement, par exemple quand le moteur ne tourne pas et que l'alternateur AQ ne fournit aucune alimentation. Par ailleurs la source 52 permet, comme l'alternateur AQ, de charger des batteries, par exemple la batterie BATy.This additional autonomous source 52 can also be put into service when the main source S Q is not in operation, for example when the engine is not running and the alternator A Q does not provide any power. Furthermore, the source 52 makes it possible, like the alternator A Q , to charge batteries, for example the BATy battery.
Dans une variante (non montrée) une batterie supplémentaire est associée à la source 52. Cette batterie supplémentaire est alors chargée par la source 52 et/ou par la source principale.In a variant (not shown) an additional battery is associated with the source 52. This additional battery is then charged by the source 52 and / or by the main source.
Dans ce cas, des échanges d'énergie peuvent intervenir entre la batterie BATy et la batterie supplémentaire ou la source 52, si celle-ci est une batterie. La présence de source autonome permet de simplifier la gestion de l'énergie stockée dans la batterie utilisée pour assurer le démarrage d'un moteur thermique.In this case, energy exchanges can take place between the BATy battery and the additional battery or the source 52, if the latter is a battery. The presence of an autonomous source makes it possible to simplify the management of the energy stored in the battery used to ensure the starting of a thermal engine.
La présence d'au moins une source auxiliaire permet d'assurer la climatisation à l'aide de compresseur (s) à moteur électrique au lieu de prévoir des compresseurs de type mécanique entraînés par le moteur thermique du véhicule, cette source autonome évitant ainsi de décharger la batterie du véhicule. La source autonome peut également être choisie pour présenter un meilleur rendement qu'un moteur thermique entraînant un alternateur. En outre, une source autonome peut être moins polluante que le moteur thermique.The presence of at least one auxiliary source makes it possible to provide air conditioning using compressor (s) with an electric motor instead of providing mechanical type compressors driven by the heat engine of the vehicle, this autonomous source thus avoiding discharge the vehicle battery. The autonomous source can also be chosen to have better efficiency than a heat engine driving an alternator. In addition, an autonomous source can be less polluting than the heat engine.
Le réseau 50 représenté sur la figure 5 présente les mêmes avantages que les autres modes de réalisation, en particulier une isolation galvanique entre les sous-réseaux reliés à chaque module Si, S2,...SN_I et le circuit 50.The network 50 shown in FIG. 5 has the same advantages as the other embodiments, in particular galvanic isolation between the sub-networks connected to each module Si, S2, ... SN_I and the circuit 50.
De ce fait, un court-circuit dans un des sous-réseaux connectés à un module Si, S2, ...Su_ι n'a pas d'effet sur les autres sous-réseaux ou sur le circuit principal 50.Therefore, a short circuit in one of the subnets connected to a module Si, S2, ... Su_ι has no effect on the other subnets or on the main circuit 50.
On va maintenant décrire avec la figure 6 l'utilisation de l'invention dans un véhicule à traction électrique ou hybride. Une telle utilisation est particulièrement appropriée car les normes de sécurité imposent une séparation galvanique entre le (s) réseau (x) électrique (s) à haute tension, assurant l'alimentation du moteur de propulsion du véhicule, et le (s) réseau (x) électrique (s) à basse tension, alimentant d'autres organes tels que des ampoules d'éclairage ou signalisation, des essuie-glaces, etc.We will now describe with FIG. 6 the use of the invention in a vehicle with electric or hybrid traction. Such use is particularly appropriate because the safety standards impose a galvanic separation between the high-voltage electrical network (s), ensuring the supply of the vehicle's propulsion engine, and the network (s) ( x) low voltage electric (s), powering other devices such as light bulbs or signaling devices, windscreen wipers, etc.
Ainsi le réseau 60 représenté sur la figure 6 comprend une source principale 62 délivrant une haute tension (115V dans l'exemple) à un générateur principal 10, à une batterie BATy et à un moteur électrique 68.Thus, the network 60 shown in FIG. 6 comprises a main source 62 delivering a high voltage (115V in the example) to a main generator 10, to a BATy battery and to an electric motor 68.
Le générateur principal 10 transforme, comme dans les autres modes de réalisation, cette haute tension en un courant alternatif qui circule dans la boucle 56. Cette boucle 56 de courant alimente des enroulements primaires Pi, P2, ...P^-i-de transformateurs faisant partie de modules secondaires Si, S2, ...Sjj-i; disposés dans la boucle 56. Ainsi l'isolement galvanique entre les primaires Pi,The main generator 10 transforms, as in the other embodiments, this high voltage into an alternating current which circulates in the loop 56. This current loop 56 supplies primary windings Pi, P2, ... P ^ -i-de transformers forming part of secondary modules Si, S2, ... Sjj-i; arranged in the loop 56. Thus the galvanic isolation between the primaries Pi,
P , ...PN_I et les secondaires des transformateurs des modules S , S2, ---SN-I assure l'isolement galvanique requis par les normes entre le circuit haute tension et le (s) circuit (s) basse tension, relié (s) à la (aux) sortie (s) du (des) module (s) secondaire (s) Si, S2, ...S$j-ι.P, ... PN_I and the secondary transformers of the modules S, S2, --- SN-I provides the galvanic isolation required by standards between the high voltage circuit and the low voltage circuit (s), connected (s) at the output (s) of the secondary module (s) Si, S2, ... S $ j-ι.
Par ailleurs, un circuit conforme à l'invention permet de transmettre des puissances électriques élevées à des organes fortement consommateurs en énergie, telle qu'une climatisation, qui est obligatoirement électrique sur ce type de véhicule. À même section de câble dans la boucle, il est possible, dans l'exemple, de passer 115/14 fois plus de puissance qu'avec un véhicule équipé d'un réseau 14V (ou 115/42 fois plus de puissance qu'avec un véhicule équipé d'un réseau 42V) .Furthermore, a circuit in accordance with the invention makes it possible to transmit high electrical powers to bodies that consume a great deal of energy, such as air conditioning, which is necessarily electric on this type of vehicle. In the same cable section in the loop, it is possible, in the example, to pass 115/14 times more power than with a vehicle equipped with a 14V network (or 115/42 times more power than with a vehicle equipped with a 42V network).
Si ce gain en puissance n'est pas nécessaire, le coût de l'installation électrique peut être diminué en diminuant la section des câbles de la boucle. La figure 7 représente l'utilisation de l'invention dans le cas où la commande de certains organes du véhicule est doublée pour des raisons de sécurité.If this power gain is not necessary, the cost of the electrical installation can be reduced by reducing the cable cross-section of the loop. FIG. 7 represents the use of the invention in the case where the control of certain components of the vehicle is doubled for safety reasons.
On sait que certains organes vitaux au fonctionnement du véhicule ou à la sécurité de ses passagers doivent être protégés contre une éventuelle panne d'alimentation ou une panne des organes de commande. On peut citer, par exemple, des freins à commande électrique ou une direction sans colonne.We know that certain vital organs for the operation of the vehicle or the safety of its passengers must be protected against a possible power failure or breakdown. control elements. Mention may be made, for example, of electrically controlled brakes or of a steering without a column.
Pour obtenir ce résultat, il est usuel de doubler les alimentations et les circuits transmettant les signaux de commande. Ainsi, les organes vitaux sont reliés à deux actionneurs qui reçoivent les mêmes signaux de commandes et/ou à deux alimentations identiques.To obtain this result, it is usual to double the power supplies and the circuits transmitting the control signals. Thus, the vital organs are connected to two actuators which receive the same control signals and / or to two identical power supplies.
Un seul actionneur et/ou une seule alimentation est (sont) activé (s) à la fois, l' actionneur et/ou l'alimentation redondant (s) n'intervenant qu'en cas de panne du premier actionneur et/ou de la première alimentation.Only one actuator and / or one power supply is (are) activated at the same time, the actuator and / or the redundant power supply (s) only intervening in the event of failure of the first actuator and / or the first feeding.
Dans le mode de réalisation de l'invention montré sur la figure 7, on prévoit pour la redondance de l'alimentation des organes de sécurité du véhicule, deux circuits 70ι et 7Û2, reliés à une même source principale SQ, chacun de ces circuits comprenant un générateur primaire 10ι et IO2, une boucle de courant 78ι et 782 et des modules secondaires Su, S21,.., S(N_ 1)1 et Si2, S22, •••/S(N_ι)2.In the embodiment of the invention shown in Figure 7, there is provided for the redundancy of the power supply of the vehicle safety members, two circuits 70ι and 7Û2, connected to the same main source S Q , each of these circuits comprising a primary generator 10ι and IO2, a current loop 78ι and 782 and secondary modules Su, S21, .., S (N_ 1) 1 and S i2 , S 2 2, ••• / S ( N _ι) 2 .
Le module secondaire Su du circuit 70ι alimente un organe de commande 74ι pour un dispositif 72 de sécurité du véhicule et le module S12 du circuit 7O2 alimente un autre organe de commande 742 d dispositif 72.The secondary module Su of the circuit 70ι supplies a control member 74ι for a vehicle safety device 72 and the module S12 of the circuit 7O2 supplies another control member 742 of the device 72.
L'organe 742, alimenté par le module S12, est identique à l'organe de commande 741 alimenté par le module Su. Si le dispositif est un frein, ces organes 74ι et 74 sont par exemple des moteurs électriques destinés à 1 ' actionnement du frein, chacun de ces moteurs 7 ι, 74 agissant sur le même arbre 76 de commande du frein.The member 742, supplied by the module S12, is identical to the control member 741 supplied by the module Su. If the device is a brake, these organs 74ι and 74 are for example electric motors intended for actuating the brake, each of these motors 7ι, 74 acting on the same shaft 76 for controlling the brake.
Ainsi, en cas de défaillance de l'organe 74ι, le deuxième organe 7 2 passe d'un état de veille à un état actif et prend le relais de l'organe tombé en panne.Thus, in the event of failure of the organ 74ι, the second organ 7 2 goes from a standby state to an active state and takes over from the organ that has broken down.
La défaillance d'un actionneur (ou organe de commande) peut être provoquée soit par l'organe 741 lui-même, soit par la défaillance du générateur 10ι ou d'un élément du module Su, soit encore par une défaillance de la boucle 78ι. La défaillance peut aussi être due à une perte des signaux de commande de l'organe 7 i-The failure of an actuator (or control member) can be caused either by the member 741 itself, or by the failure of the generator 10ι or of an element of the module Su, or also by a failure of the loop 78ι . Failure may also be due to a loss of control signals from organ 7 i-
Il convient de rappeler ici que, de façon générale, l'invention assure la sécurité contre les pannes, car la défaillance d'un module secondaire (mise à part la coupure de l'enroulement primaire d'un transformateur) n'a pas d'effet sur les autres modules secondaires connectés sur la même boucle.It should be recalled here that, in general, the invention provides security against breakdowns, since the failure of a secondary module (apart from the interruption of the primary winding of a transformer) has not effect on other secondary modules connected on the same loop.
Dans une autre réalisation de l'invention, représentée sur la figure 8, un circuit d'alimentation électrique comprend des dispositifs permettant de faire varier le nombre de modules secondaires disposés dans une boucle 80 de courant d'un circuit électrique conforme à l'invention.In another embodiment of the invention, shown in FIG. 8, an electrical supply circuit comprises devices making it possible to vary the number of secondary modules arranged in a current loop 80 of an electrical circuit according to the invention .
A cet effet, on prévoit des couples 90 de connecteurs mâles 82 et femelles 84 complémentaires. Ces couples 90 sont prévus sur le conducteur 80 de la boucle de courant.To this end, provision is made for pairs 90 of complementary male 82 and female 84 connectors. These torques 90 are provided on the conductor 80 of the current loop.
Pour introduire un module secondaire Sj_, on sépareTo introduce a secondary module Sj_, we separate
(figure 8a) le conducteur mâle 82 du connecteur femelle 84 et on joint le connecteur femelle 84^ (figure 8b) du module S^ au connecteur mâle 82 du conducteur 80. De même, on associe le connecteur femelle 84 du conducteur 80 au connecteur mâle 82j_ du module S± .(FIG. 8a) the male conductor 82 of the female connector 84 and the female connector 84 ^ (FIG. 8b) of the module S ^ is joined to the male connector 82 of the conductor 80. Similarly, the female connector 84 of the conductor 80 is associated with the connector male 82 j _ from module S ±.
Le courant peut ainsi circuler dans la boucle 80 de courant et dans l'enroulement 88 du nouveau module secondaire Si. Dans un mode de réalisation (non montré) , le véhicule comporte au moins deux boucles de courant. Le nombre de boucles de courant peut être fonction de la disposition des divers organes du véhicule. Par exemple, une boucle alimente les organes se trouvant sous le capot du véhicule, c'est-à-dire dans le compartiment moteur, et une autre boucle alimente les organes se trouvant dans l'habitacle.Current can thus flow in current loop 80 and in winding 88 of the new secondary module Si. In one embodiment (not shown), the vehicle comprises at least two current loops. The number of current loops can be a function of the arrangement of the various components of the vehicle. For example, a loop supplies the components located under the hood of the vehicle, that is to say in the engine compartment, and another loop supplies the components located in the passenger compartment.
Le choix du nombre des boucles peut également être effectué en fonction des protocoles de communication utilisant des courants porteurs. À titre d'exemple, une boucle alimente les organes dialoguant selon le protocole VAN et une autre boucle est prévue pour alimenter les organes dialoguant selon le protocole CAN.The choice of the number of loops can also be made according to the communication protocols using carrier currents. For example, a loop feeds the organs interacting according to the VAN protocol and another loop is provided to supply the organs interacting according to the CAN protocol.
Selon une autre réalisation, au moins un module secondaire est capable de fournir plusieurs tensions continues, le transformateur correspondant, comprenant par exemple plusieurs enroulements secondaires ayant des nombres de spires différents. Dans ces conditions, on peut limiter le nombre de modules secondaires puisque le même module peut alimenter divers types d'organes à des tensions différentes. II est également important de noter que certains organes pouvant être alimentés directement en courant alternatif, il n'est pas indispensable que chaque module secondaire comporte une source de tension ou de courant continu.According to another embodiment, at least one secondary module is capable of supplying several DC voltages, the corresponding transformer, comprising for example several secondary windings having different numbers of turns. Under these conditions, the number of secondary modules can be limited since the same module can supply various types of components at different voltages. It is also important to note that certain organs being able to be supplied directly with alternating current, it is not essential that each secondary module comprises a voltage or direct current source.
En particulier les lampes à filament ou certaines résistances, notamment des résistances de chauffage, peuvent être alimentées en courant alternatif.In particular, filament lamps or certain resistors, in particular heating resistors, can be supplied with alternating current.
Dans une variante du circuit décrit en relation avec la figure 4, l'interrupteur J destiné à interrompre l'alimentation en courant continu ou la charge en courant continu n'est plus disposé, comme c'est le cas sur la figure 4, aux bornes d'un enroulement secondaire E21 mais aux bornes d'un enroulement primaire En. In a variant of the circuit described in relation to FIG. 4, the switch J intended to interrupt the DC supply or the DC load is no longer arranged, as is the case in FIG. 4, at the terminals of a secondary winding E21 but at the terminals of a primary winding En.

Claims

REVENDICATIONS
1. Circuit d'alimentation électrique pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un étage primaire1. Electrical supply circuit for a motor vehicle, characterized in that it comprises a primary stage
(10) alimenté par une source d'énergie principale, cet étage primaire délivrant un courant alternatif à une boucle de courant (BC ; 50 ; 60 ; 70 ; 80) alimentant au moins un enroulement primaire d'un transformateur, un convertisseur de courant alternatif en courant ou tension continu étant associé à l'enroulement secondaire du transformateur de façon à constituer une source auxiliaire de courant ou tension continu. (10) supplied by a main energy source, this primary stage delivering an alternating current to a current loop (BC; 50; 60; 70; 80) supplying at least one primary winding of a transformer, a current converter alternating in direct current or voltage being associated with the secondary winding of the transformer so as to constitute an auxiliary source of direct current or voltage.
2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source d'énergie principale comporte une machine tournante, telle qu'un alternateur ( AQ) .2. Circuit according to claim 1, characterized in that the main energy source comprises a rotating machine, such as an alternator (AQ).
3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que la machine tournante alimente une source continue (SQ, BATy) en amont du circuit primaire.3. Circuit according to claim 2, characterized in that the rotating machine feeds a continuous source (SQ, BATy) upstream of the primary circuit.
4. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle de courant est utilisée pour transmettre des signaux d'information.4. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the current loop is used to transmit information signals.
5. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle de courant comporte un enroulement constituant le secondaire (51) d'un transformateur dont le primaire (53) est alimenté par une source d'énergie électrique supplémentaire (52) .5. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the current loop comprises a winding constituting the secondary (51) of a transformer whose primary (53) is supplied by an additional source of electrical energy ( 52).
6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source d'énergie électrique supplémentaire et/ou la source principale comporte un élément de stockage d'énergie, et en ce que le courant est tel qu'il permet des échanges énergétiques entre la source principale et la source supplémentaire . 6. Circuit according to claim 5, characterized in that the additional electrical energy source and / or the main source comprises an energy storage element, and in that the current is such that it allows energy exchanges between the main source and the additional source.
7. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule automobile étant du type à traction électrique, la source d'énergie principale (62) est agencée pour tirer son énergie de la source d'alimentation du moteur électrique de traction (68), cette source d'alimentation du moteur alimentant directement, sans passer par la boucle de courant, ce moteur électrique de traction, la source auxiliaire (Si, ..., SJJ_ ) de courant ou tension continu étant destinée à l'alimentation d'au moins un autre organe du véhicule.7. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle being of the electric traction type, the main energy source (62) is arranged to draw its energy from the power source of the electric motor traction (68), this motor power source supplying directly, without passing through the current loop, this traction electric motor, the auxiliary source (Si, ..., SJJ_) of direct current or voltage being intended for supplying at least another vehicle body.
8. Circuit selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source d'énergie principale (AQ, SQ ) alimente un deuxième étage primaire (IO2) délivrant un courant alternatif à une seconde boucle de courant (782) qui alimente le primaire d'un second transformateur dont le secondaire alimente un second organe de commande (742) identique à un premier organe de commande (74 ) alimenté par le secondaire du transformateur de la première boucle de courant (78ι) , ce second organe étant destiné à remplacer le premier en cas de panne de celui-ci.8. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the main energy source (AQ, SQ) supplies a second primary stage (IO2) delivering an alternating current to a second current loop (782) which supplies the primary of a second transformer, the secondary of which supplies a second control member (742) identical to a first control member (74) supplied by the secondary of the transformer of the first current loop (78ι), this second member being intended to replace the first one in the event of its breakdown.
9. Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier et le second organes sont destinés à commander un dispositif de sécurité (72) du véhicule tel qu'un dispositif de freinage . 9. Circuit according to claim 8, characterized in that the first and second members are intended to control a safety device (72) of the vehicle such as a braking device.
10. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux boucles de courant destinées à alimenter des organes de natures diverses, par exemple les uns dans le compartiment moteur et les autres dans l'habitacle. 10. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least two current loops intended to supply organs of various natures, for example some in the engine compartment and the others in the passenger compartment.
11. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un convertisseur de courant alternatif en tension (s) ou en courant (s) continu (s) comporte plusieurs sorties de tension (s) et/ou de courant (s) continu (s) de préférence de valeurs différentes. 11. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that an alternating current to voltage (s) or direct current (s) converter has several voltage (s) and / or current outputs (s) continuous (s) preferably of different values.
12. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle de courant comporte une pluralité de connecteurs complémentaires (90) qui, associés, assurent la continuité de la boucle (80) et, séparés,- permettent l'introduction d'un enroulement d'un transformateur dans le circuit primaire. 12. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the current loop comprises a plurality of complementary connectors (90) which, associated, ensure the continuity of the loop (80) and, separated, - allow the introduction of a transformer winding in the primary circuit.
13. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enroulement secondaire du transformateur alimente directement en courant alternatif un organe du véhicule tel qu'une lampe à filament ou une résistance électrique .13. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the secondary winding of the transformer directly supplies an alternating current to a member of the vehicle such as a filament lamp or an electrical resistance.
14. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur primaire (10) de courant alternatif comprend un régulateur de courant (11) propre à contrôler en amplitude le courant (Ii) circulant dans la boucle de courant (BC) .14. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary generator (10) of alternating current comprises a current regulator (11) capable of controlling in amplitude the current (Ii) flowing in the current loop ( BC).
15. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étage primaire (10) de courant alternatif comprend un circuit résonnant (12) monté en série dans la boucle de courant (BC) et entretenu en oscillations par pompage de charges électriques prélevées à une fréquence déterminée (Fc) sur un circuit de stockage de charges (Q) relié à la source principale (SQ) de tension continue.15. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary stage (10) of alternating current comprises a resonant circuit (12) mounted in series in the current loop (BC) and maintained in oscillations by pumping. electric charges taken at a determined frequency (Fc) on a charge storage circuit (Q) connected to the main source (S Q ) of direct voltage.
16. Circuit selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étage primaire (10) de courant alternatif comprend un pont de transistors (13) et un circuit pilote (14) , le pont de transistors (13) étant relié au circuit de stockage de charges (Q) et au circuit résonnant (12) pour transférer au circuit résonnant (12) les charges électriques prélevées du circuit de stockage de charges (Q) , et chaque paire de transistors (131, 133 ; 132, 134) du pont de transistors (13) adoptant un état de conduction cycliquement variable, commandé par un signal de sortie (S 4) du circuit pilote (14) , ayant la fréquence déterminée (Fc) .16. The circuit as claimed in claim 15, characterized in that the primary stage (10) of alternating current comprises a bridge of transistors (13) and a pilot circuit (14), the bridge of transistors (13) being connected to the circuit of charge storage (Q) and to the resonant circuit (12) for transferring to the resonant circuit (12) the electric charges taken from the charge storage circuit (Q), and each pair of transistors (131, 133; 132, 134) from the transistor bridge (13) adopting a cyclically variable conduction state, controlled by an output signal (S 4) from the pilot circuit (14), having the determined frequency (Fc).
17. Circuit selon la revendication 16, caractérisé en ce que le circuit pilote (14) comprend un convertisseur tension- fréquence (CVF) , commandé par une tension de commande (Vc) dépendant de la tension continue (V ) de la source principale (SQ) , pour délivrer le signal de sortie (S1 ) à la fréquence déterminée (Fc) , et en ce que le régulateur de courant (11) comprend une boucle de rétroaction (111, 112) propre à modifier la tension de commande (Vc) du convertisseur tension-fréquence (CNF) en fonction du courant (Ii) circulant dans la boucle de courant (BC) .17. The circuit as claimed in claim 16, characterized in that the pilot circuit (14) comprises a voltage-frequency converter (CVF), controlled by a control voltage (Vc) depending on the direct voltage (V) of the main source ( SQ), to deliver the output signal (S1) at the determined frequency (Fc), and in that the current regulator (11) includes a feedback loop (111, 112) suitable for modifying the control voltage (V c ) of the voltage-frequency converter (CNF) as a function of the current (Ii) flowing in the current loop (BC).
18. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu'au moins un module secondaire (Si, S2) comprend un régulateur de tension (RGV) propre à réguler en amplitude la tension de sortie continue (Vi, V2) du convertisseur courant-tension (CCV) .18. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one secondary module (Si, S2) comprises a voltage regulator (RGV) capable of regulating the amplitude of the DC output voltage (Vi, V2) of the current-voltage converter (CCV).
19. Circuit selon la revendication 18, caractérisé en ce que le convertisseur courant-tension (CCV) comprend un pont redresseur (PR) branché sur l'enroulement secondaire (E ι, E22) du transformateur (Ti, T2) , et un circuit capacitif (K) relié à l'enroulement secondaire (E21, E22) Par une liaison électrique à travers le pont redresseur (PR) , ce pont redresseur (PR) chargeant ce circuit capacitif (K) .19. The circuit of claim 18, characterized in that the current-voltage converter (CCV) comprises a rectifier bridge (PR) connected to the secondary winding (E ι, E22) of the transformer (Ti, T2), and a circuit capacitive (K) connected to the secondary winding (E21, E22) P ar an electrical connection through the rectifier bridge (PR), this rectifying bridge (PR) charging the capacitive circuit (K).
20. Circuit selon la revendication 19, caractérisé en ce que le régulateur de tension (RGV) comprend un détecteur de seuil (DS) comparant la tension de charge du circuit capacitif (K) à une valeur de tension prédéterminée (Vgi, Vg2) , et un moyen de commutation (J) commandé par le détecteur de seuil (DS) pour court-circuiter sélectivement l'enroulement secondaire (Ξ21, E22) lorsque la tension de charge du circuit capacitif (K) atteint la valeur de tension prédéterminée (Vgi, vS2 )- 21. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que la boucle secondaire comporte un premier et un second transformateurs (T , T2) qui ont des rapports de transformation respectifs (Ν11/Ν21 ; 12/N22) / qui diffèrent l'un de l'autre. 22. Circuit selon la revendication 15, caractérisé en ce que le circuit de stockage de charges (Q) comprend au moins un condensateur. 20. The circuit as claimed in claim 19, characterized in that the voltage regulator (RGV) comprises a threshold detector (DS) comparing the charge voltage of the capacitive circuit (K) with a predetermined voltage value (Vgi, Vg 2 ) , and a switching means (J) controlled by the threshold detector (DS) for selectively short-circuiting the secondary winding (Ξ21, E22) when the charge voltage of the capacitive circuit (K) reaches the predetermined voltage value ( Vgi, v S2 ) - 21. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the secondary loop comprises first and second transformers (T, T2) which have respective transformation ratios (Ν11 / Ν21; 12 / N22) / which differ from each other. 22. Circuit according to claim 15, characterized in that the charge storage circuit (Q) comprises at least one capacitor.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218456A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 Abb Patent Gmbh Switching power supply arrangement
ES2295715T3 (en) * 2004-02-16 2008-04-16 Catem Develec Gmbh ELECTRIC CIRCUIT FOR VEHICLES WITH ACCUMULATION OF CURRENT OF THE GENERATOR INDEPENDENT OF THE BATTERY.
US7880326B2 (en) * 2005-01-10 2011-02-01 Lear Corporation Integrated power module for hybrid and fuel cell vehicles
CN101138144B (en) * 2005-04-22 2012-05-16 株式会社大福 Secondary-side power receiving circuit of noncontact power supplying equipment
US7480487B2 (en) * 2005-05-20 2009-01-20 Dresser, Inc. Power regulation for field instruments
US20060265105A1 (en) * 2005-05-20 2006-11-23 Hughes Albert R Loop-powered field instrument
DE102007033654B4 (en) 2006-09-20 2019-08-01 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System with cart and base units
DE102006053682B4 (en) * 2006-11-13 2020-04-02 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Consumer and contactless supply system
DE102007027734A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Circuit arrangement with a plurality of flyback converter modules and a method for providing a number of 2 * n drive signals for the n electrodes of a dielectrically impeded discharge lamp
US7631627B2 (en) * 2007-10-30 2009-12-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Voltage sag prevention apparatus and method
US8214120B2 (en) * 2007-11-04 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Method to manage a high voltage system in a hybrid powertrain system
KR100921046B1 (en) * 2007-11-07 2009-10-08 현대자동차주식회사 System and method for supplying power to ABS for vehicles
JP2010206837A (en) * 2010-05-25 2010-09-16 Moeller Gmbh Method and switching device for controlling device connected in bus network through opened field bus
TWI437926B (en) * 2011-03-28 2014-05-11 Delta Electronics Inc Multi-output electronic ballast
FR2977739B1 (en) * 2011-07-06 2020-02-14 Valeo Systemes De Controle Moteur ELECTRICAL DEVICE AND CORRESPONDING POWER SUPPLY SYSTEM
DE102012220118A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-22 Bombardier Transportation Gmbh Circuit arrangement and method for operating a circuit arrangement
US10202043B2 (en) * 2016-04-18 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc Structure to optimize electricity generation in a vehicle
EP4119400A1 (en) * 2021-07-12 2023-01-18 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Power supply management system for a vehicle

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1020973A (en) * 1911-04-03 1912-03-26 William W Frisholm Concrete railway cross-tie.
US4761727A (en) * 1987-04-14 1988-08-02 Reliance Comm/Tec Corporation Current sensing circuit for use with decoupled half bridge converter
US5057763A (en) * 1988-09-12 1991-10-15 Nippondenso Co., Ltd. High power supply for motor vehicle
EP0487581B1 (en) * 1989-08-15 2003-05-02 MISHOMIS Pty. Ltd. Switching devices
JP2996559B2 (en) * 1992-01-29 2000-01-11 本田技研工業株式会社 Electric vehicle charging status display system
US5982645A (en) * 1992-08-25 1999-11-09 Square D Company Power conversion and distribution system
DE4311230C2 (en) * 1993-04-02 1996-12-19 Mannesmann Ag Non-track-bound vehicle with an electric motor
US5502368A (en) * 1994-06-06 1996-03-26 Ecoair Corp. Hybrid alternator with voltage regulator
US5656923A (en) * 1995-04-10 1997-08-12 The Whitaker Corporation A DC power supply controller
FR2760909B1 (en) * 1997-03-14 1999-05-28 Valeo Equip Electr Moteur CONTROL OF MOTOR VEHICLE ELECTRONICALLY CONTROLLED STARTERS
US6081434A (en) * 1998-03-23 2000-06-27 Fuji Electric Co., Ltd. Insulation-type DC-DC power conversion unit and electric system for electric vehicle
JP3511927B2 (en) * 1999-01-18 2004-03-29 株式会社日立製作所 Charge / discharge device for power storage means
KR20010006576A (en) * 1999-01-18 2001-01-26 가나이 쓰도무 Apparatus for charging and discharging electric power accumulating mean and method for manufacturing electric power accumulating mean using the same
US6625553B1 (en) * 2000-03-23 2003-09-23 Udt Sensors, Inc. Vehicle safety and security system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0179019A1 *

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