EP4487462A1 - Convertisseur électronique de puissance avec mesure d'impédance, système de transfert d'énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur - Google Patents

Convertisseur électronique de puissance avec mesure d'impédance, système de transfert d'énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur

Info

Publication number
EP4487462A1
EP4487462A1 EP23712084.5A EP23712084A EP4487462A1 EP 4487462 A1 EP4487462 A1 EP 4487462A1 EP 23712084 A EP23712084 A EP 23712084A EP 4487462 A1 EP4487462 A1 EP 4487462A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
converter
electrical
output
input
disturbance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23712084.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Elie TOGNI
Daniel Hissel
Frédéric GUSTIN
Fabien HAREL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
H2sys
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Franche-Comte
Universite Gustave Eiffel
Original Assignee
H2sys
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Franche-Comte
Universite Gustave Eiffel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by H2sys, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite de Franche-Comte, Universite Gustave Eiffel filed Critical H2sys
Publication of EP4487462A1 publication Critical patent/EP4487462A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0019—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being load current fluctuations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter

Definitions

  • the invention relates to the transfer of energy from a source of electrical energy to an output device.
  • the source is for example an electrochemical source for producing electrical energy, for example a fuel cell, a supercapacitor, a battery, etc.
  • the output device is for example a storage element such as an electrochemical device for storing electrical energy, commonly called an “accumulator battery” or even more simply a “battery”.
  • the output device can also be a distribution network, motor, etc.
  • the invention finds an application in particular for the production of SPAC (Fuel Cell Systems), comprising a source of the fuel cell type coupled to a DC/DC converter, an output device (battery, energy network, etc.) which can then be connected to the output of the SPAC.
  • SPAC Fluel Cell Systems
  • the invention also finds an application for the production of hybrid SPACs comprising, interconnected, a fuel cell type source, a DC/DC converter and a storage element such as a battery, an output device (motor, etc.) that can then be connected to the output of the SPAC Hybride.
  • the invention relates more particularly to the optimization of the operation of the converter and the monitoring of the operation of the energy source and/or the monitoring of the operation of the output device.
  • An electrochemical source such as a fuel cell has a non-linear operation which evolves as energy is transferred.
  • an electrochemical storage device such as an accumulator battery has a non-linear charge or discharge cycle, the parameters of which evolve in particular according to the level of electrical charge or its duration of use.
  • it is necessary to adjust the operation of the converter in real time, in particular when the source and/or the output device has/have a non-linear operation.
  • monitoring of the input and/or output impedance of the converter is necessary in real time to ensure correct and optimal transfer of energy through the source-converter-output device chain.
  • a converter is configured to receive on an input terminal I first and second electrical input quantities (lin, Vin) of current and/or voltage supplied by the source and is configured to supply on a terminal output OUT of the converter of the first and second electrical output quantities (lout, Vout) of current and/or voltage adapted to the output device.
  • the converter conventionally comprises a conversion circuit and a regulation device; the conversion circuit is configured to provide the output device with the first electrical output quantity as a function of the first electrical input quantity that it receives from the source and as a function of regulation control signals; the regulation circuit produces the regulation control signals as a function of a measured value of the first electrical input quantity (lin) and as a function of a shift between an expected value (V*out) of the second electrical quantity output of the converter and a measured value of the second electrical output quantity (Vout), measured on the output terminal OUT.
  • the first electrical input quantity, the current or the voltage is thus regulated in real time as a function of the expected value of the second electrical output quantity, the voltage or the current, so that the first output quantity and the second output variable are matched to the output device.
  • the converter can be a boost converter, a step-down converter or a step-down/step-up converter (buck - boost). It generally comprises a plurality of power switches associated in series or in parallel according to a conventional electronic diagram chosen according to the quantity to be converted and the desired conversion ratio. The signals applied to the commands of the switches are adjusted in real time according to the regulation control signals supplied by the regulation circuit so as to adjust in real time the conversion ratio between the input IN and the output OUT of the converter.
  • the regulation circuit conventionally comprises circuits for measuring the input and/or output quantities, analog or digital filters and analog or digital correction circuits.
  • the present invention aims to overcome the drawbacks described above of known converters.
  • the invention proposes a new electronic power converter suitable for transferring energy from a source (S) of electrical energy such as an electrochemical source for producing electrical energy to an output device (DS ) such as an electrochemical energy storage device, converter configured to receive on an input terminal (IN) first and second electrical input quantities (lin, Vin , ) of current and voltage supplied by the source and configured to supply on an output terminal (OUT) of the converter first and second electrical output quantities (lout, Vout) of current and voltage adapted to the output device.
  • S source
  • DS an electrochemical energy storage device
  • the converter comprises n regulated conversion arms connected in parallel between the input terminal IN and the output terminal OUT of the converter, n being an integer greater than or equal to two, each conversion arm (BCx) being configured to receive from the source a fraction (I in_x) of the first electrical input quantity, to slave said fraction of the first electrical input quantity (lin_x) to the second output electrical quantity (Vout) and to provide the output device with a fraction (lout_x) of the first electrical output quantity (lout) matched to the output device.
  • each conversion arm (BCx) being configured to receive from the source a fraction (I in_x) of the first electrical input quantity, to slave said fraction of the first electrical input quantity (lin_x) to the second output electrical quantity (Vout) and to provide the output device with a fraction (lout_x) of the first electrical output quantity (lout) matched to the output device.
  • the converter also comprises means for determining an impedance, said impedance determining means comprising:
  • a disturbance circuit arranged to produce and supply to an input of one of the conversion arms (BCx) a disturbance waveform (Px) comprising a harmonic component at at least one predefined frequency
  • a processing means configured to measure the electrical input quantities (lin, Vin) of the converter and to determine an input impedance of the converter at the predefined frequency as a function of the measured values of the electrical input quantities and/or to measure electrical output quantities (lout, Vout) of the converter and determining an output impedance of the converter at the predefined frequency as a function of the measured values of the electrical output quantities.
  • the invention thus proposes a converter comprising n regulated conversion arms connected in parallel and whose input is slaved to the voltage and current requirements of the output device, n is greater than or equal to two. If, during operation, one of the conversion arms undergoes a disturbance affecting the transfer of energy, the other conversion arm(s) are not disturbed and continue to operate optimally, ensuring the stability of the entire converter and ensuring optimal energy transfer to the output device. Moreover, in the impedance determining means of the converter according to the invention, the disturbance waveform is applied to one conversion arm only, so that the other regulated conversion arms are not disturbed; the other regulated converter arms continue to operate optimally, ensuring the overall stability of the converter and guaranteeing optimal energy transfer to the output device.
  • the disturbance waveform applied to the input of one arm of the converter results in a disturbance waveform at the input and at the output of the converter.
  • the impedance values determined for the predefined frequency(ies) at the input of the converter (therefore at the output of the source) and/or at the output of the converter (therefore at the input of the output device) give information on the operation of the converter , but also on the operation of the source and on the operation of the output device. They make it possible in particular to detect possible faults in the operation of the source transfer chain - converter - output device or of one of the components of the said chain, to plan maintenance operations on one or other of the components of the said chain, and even to modify in real time the control means of the converter.
  • each conversion arm comprises servo-control means (CCx, MRx) configured to measure a value (l°in_x) of said fraction of the first electrical input quantity (lin_x ) and configured to control said fraction (lin_x) of the first electrical input quantity as a function of the measured value (l°in_x) of said fraction of the first electrical input quantity and of the second electrical output quantity (Vout ).
  • servo-control means CCx, MRx
  • the invention also relates to an energy transfer system comprising, interconnected, a source of electrical energy such as an electrochemical source for producing electrical energy and a converter as described above, a terminal of input IN of the converter being connected to an output terminal of the source, and an output terminal of the converter being intended to be connected to an input terminal of an output device such as an electrochemical energy storage device .
  • the invention finally relates to a hybrid system comprising an energy transfer system as described above, an output terminal of the converter being connected to an input terminal of an output device such as an electrochemical device of energy storage.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a converter according to the invention
  • - Fig. 4 shows signals present at the terminals of a converter according to the invention.
  • the invention relates to a converter and an energy transfer system.
  • the converter is a power electronic converter adapted for the transfer of energy from a source of electrical energy such as an electrochemical source of production of electrical energy to an output device such as an electrochemical energy storage device .
  • a block diagram of such a system is shown in Figure 1.
  • the converter is configured to receive on an input terminal IN first and second electrical input quantities lin, Vin of current and/or voltage provided by the source and is configured to supply on an output terminal OUT of the converter first and second electrical output quantities lout, Vout of current and/or voltage adapted to the output device.
  • the converter comprises n regulated conversion arms BC1,...BCx,...BCn connected in parallel between the input terminal IN and the output terminal OUT of the converter.
  • Each regulated conversion arm BCx of rank x is configured to receive from the source a fraction I in_x of the first electrical input quantity lin, to slave said fraction of the first electrical input quantity I in_x to the second electrical quantity of output Vout and to provide the output device with a fraction lout_x of the first electrical output quantity lout matched to the output device;
  • n is an integer greater than or equal to two and x is an integer between 1 and n.
  • each regulated conversion arm comprises a conversion circuit CCI, ..., CCn, coupled to a regulation device MRI, ..., MRn together forming servo means (CCx, MRx) configured to measure a value (l°in_x) of the fraction of the first electrical input quantity (I in_x) received from the source and configured to control said fraction (lin_x) of the first electrical input quantity as a function of the value measured (l°in_x) of said fraction of the first electrical input quantity and of the second electrical output quantity (Vout).
  • a value (l°in_x) of the fraction of the first electrical input quantity (I in_x) received from the source and configured to control said fraction (lin_x) of the first electrical input quantity as a function of the value measured (l°in_x) of said fraction of the first electrical input quantity and of the second electrical output quantity (Vout).
  • all the conversion circuits CCI, ..., CCn are here similar, and all the regulation devices MRI, ..., MRn are also similar.
  • FIG. 2 details by way of example a converter circuit CCx of the voltage booster type (boost converter) produced according to a conventional diagram based on two electronic switches controllable by an inductor.
  • a controllable switch is made in the conventional way, by a diode and a transistor connected in parallel.
  • Other electrical diagrams of controllable switches are of course possible.
  • such a converter is driven by a PWM (Pulse Width Modulation or Pulse Width Modulation) type control, by rectangular, complementary, periodic RCx digital signals with a duty cycle Dx, each of the signals controlling the opening or closing of one of the switches of the conversion circuit CCx.
  • PWM Pulse Width Modulation or Pulse Width Modulation
  • two signals RCx1, RCx2 are produced for each conversion circuit.
  • the amplitude of the DC signal at the output of the converter is adjusted by adjusting the duty cycle of the control signals.
  • the smoothing of the continuous signal supplied at the output is obtained by adjusting the frequency of the control signals RCxl, RCx2 (switching frequency) and/or the duty cycle Dx.
  • Other conversion circuits can of course be used, for example circuits of the step-down type (buck converter), or a combination of a boost circuit and a step-down circuit.
  • the control of these conversion circuits is similar, the number of control signals being able however to vary according to the type of conversion circuit chosen.
  • the choice of conversion circuits is made in a conventional manner according to the electrical quantities available at the output of the source and the electrical quantities expected by the output device.
  • the converter also comprises an MRO regulation control means.
  • the MRO regulation control means is configured:
  • the expected value V*out is the nominal value at full charge for the output device.
  • FIG. 3 details an embodiment of the MRO regulation control means.
  • MRO has an input connected to the output terminal S of the converter to receive the second electrical output quantity Vout.
  • the MRO order means here includes:
  • a subtractor 12 comprising a positive input to which is applied the expected value V*out of the second electrical output quantity and a negative input connected to the measuring device 11; the subtractor here is a numeric subtractor;
  • the measuring device 11 of the MRO control means is made in a manner known per se. It comprises for example, associated in series between the input of the converter and the negative input of the subtractor 12, an analog voltmeter to measure a voltage at the output of the converter, a voltage divider and an analog/digital converter, to adapt the analog signal measured at an appropriate digital value at the negative input of the subtractor 12.
  • the correction device 13 comprises for example a calculation circuit configured to determine the expected value I *in (for example a Proportional Integral type circuit) and a limiting circuit configured to limit the amplitude of the determined expected value I *in to an amplitude acceptable to an MRx regulation device.
  • the calculation circuit is configured to calculate l*in from a mathematical model of the behavior of the battery and the offset V*out - Vout .
  • the distribution circuit 14 may itself be a divide-by-n circuit.
  • FIG. 3 also details the regulation device MRx associated with the conversion circuit CCx.
  • the regulation device MRx is configured to produce regulation control signals RCx (two signals RCxl, RCx2 here) as a function of an offset I * in_x - ln_x between the expected value I * in_x of the rank fraction x of the first electrical input quantity lin and the value received from the source of the fraction I in_x of rank x of the first electrical input quantity (lin).
  • the conversion circuit CCx described below is arranged to produce the fraction lout_x of rank x of the first electrical output quantity lout as a function of the regulation control signals.
  • the conversion circuit CCx, coupled to the regulation device MRx together form the servo means of a conversion arm.
  • the regulation device MRx has an input connected to an output terminal of the regulation control means MRO and it comprises here (fig. 3):
  • a subtractor 22 comprising a positive input connected to the output of the regulation control means MRO to receive a fraction I *in_x of the expected value I *in of the first electrical input quantity determined by the regulation control means MRO, a negative input connected to an output of the second measuring device 21 and an output on which is produced the shift I*in_x - ln_x between the expected value and the measured value; the subtractor here is a numeric subtractor;
  • the correction device is of the Proportional Integral type (commonly called PI corrector).
  • the correction device 23 (not detailed in FIG. 3) can comprise, for example, associated in series:
  • the calculation circuit 23 is configured to calculate Dx from a mathematical model of the behavior of the converter and of the offset I *in - I in, - a limiting circuit for limiting the value of the duty cycle to a value acceptable by the conversion circuit CCx, and
  • the measuring device 21 (not detailed in FIG. 3) of the MRx regulation device is also produced in a conventional manner.
  • it may comprise, associated in series between an input of the conversion circuit CCx and the negative input of the subtractor 22, an analog electronic circuit for measuring the value I in_x of the current at the input of the conversion circuit CCx, a voltage divider and an analog/digital converter, to adapt the measured analog signal to an appropriate value at the negative input of the digital subtractor 22.
  • the converter also comprises means for determining an impedance, the impedance determining means comprising:
  • a disturbance circuit CP arranged to produce and to supply to an input of a regulated conversion arm (BCx) of order x a disturbance waveform (Px) comprising a harmonic component at at least one predefined frequency
  • a processing means configured to measure the electrical input quantities (lin, Vin) of the converter and to determine an input impedance of the converter at the predefined frequency as a function of the measured values of the electrical input quantities and/or to measure electrical output quantities (lout, Vout) of the converter and determining an output impedance of the converter at the predefined frequency as a function of the measured values of the electrical output quantities.
  • the disturbance circuit produces a disturbance waveform (or electrical signal) Px which is superimposed on the fraction I * in_x of expected value of the electrical input quantity received by the device regulator MRx of the BCx conversion arm.
  • the disturbance circuit is a signal generator which produces a digital electrical signal which is applied to a second positive input of the subtractor 22. The disturbance waveform is thus taken into account in the calculation of the offset Px + I *in - lin.
  • the input impedance of the converter is equal to the output impedance of the source and the output impedance of the converter is equal to the input impedance of the output device.
  • the output impedance of the source gives information about the operating state of the source, determining in real time the input impedance of the converter makes it possible to monitor the operating state of the source in real time and thus to detect any fault or particular mode of operation of the source.
  • the input impedance of the output device gives information on the operating state of the output device, determining in real time the output impedance of the converter makes it possible to follow in real time the state of operation of the output device.
  • the processing means comprises a device for measuring the electrical input quantities lin, Vin of the converter and/or a device for measuring the electrical output quantities lout, Vout of the converter, and an impedance calculation device.
  • the measurement device (not detailed in the figures), at the input or at the output of the converter, can include for example:
  • a measurement circuit configured to measure the first and second electrical input quantities (lin, Vin) of current and/or voltage, and/or to measure the first and second electrical output quantities (lout, Vout) of current and/or voltage,
  • a device for filtering the measured signals configured to filter a DC component of said measured signals.
  • the filtering device can also be configured to determine, for the predefined frequency or for each predefined frequency, the amplitude of the harmonic component of the first electrical quantity (the current in the example) and the amplitude of the harmonic component of the second electrical quantity (the voltage in the example), at input and/or at output.
  • the measuring device may also comprise, for example between the measuring circuit and the filtering device, a signal conditioning device configured to adapt, by an appropriate proportionality coefficient, the amplitude of the measured signals and to supply conditioned measured signals. in a predetermined range of amplitudes, for example the 0-3 V range, suitable for the filter device.
  • a signal conditioning device configured to adapt, by an appropriate proportionality coefficient, the amplitude of the measured signals and to supply conditioned measured signals. in a predetermined range of amplitudes, for example the 0-3 V range, suitable for the filter device.
  • the calculation device calculates the impedance at a given frequency from the first electrical quantity (the current here) and the second electrical quantity (the voltage here), for example by applying a calculation method based on a Discrete Fourrier Transform (DFT) or a Fast Fourrier Transform (FFT).
  • DFT Discrete Fourrier Transform
  • FFT Fast Fourrier Transform
  • the disturbance circuit CP can be configured to provide a disturbance waveform comprising a plurality of harmonic components, each at a predefined frequency; in this case the processing means is preferably configured to determine an input impedance or an output impedance for the predefined frequency of each component.
  • the disturbance circuit can thus produce a disturbance waveform comprising a single frequency such as a sinusoidal waveform, or else a waveform comprising several harmonic components such as a triangle, square, etc. waveform.
  • the disturbance circuit can be a digital current source, capable of generating a digital signal whose amplitude is sufficient to generate a disturbance at the output of the converter.
  • the disturbance circuit CP can also be arranged to produce several disturbance waveforms each comprising one or more harmonic components at one or more predefined frequencies, each disturbance waveform being supplied to a single conversion arm; in this case, the processing means is configured to determine an input impedance or an output impedance for each predefined frequency of each disturbance waveform.
  • Adding several disturbance waveforms, each associated with a conversion arm, and each preferably having harmonic frequencies distinct from the harmonic frequencies of the other disturbance waveforms makes it possible to limit the risks of having on a conversion arm conversion, even punctually, a disturbance of too great an amplitude compared to the amplitude of the power signal (defined by lin, Vin) crossing the conversion arm and transferring the electrical power to the output device. This limits the risks of loss of regulation in a conversion arm of the converter.
  • the disturbance circuit is configured to produce several waveforms of disturbances phase shifted with respect to each other, phase shift preferably by an angle of 360 /n degrees.
  • the choice of the number n of conversion arms in parallel is a compromise between:
  • FIG. 4 shows, by way of example, results obtained for measurements carried out on a converter according to the invention used for charging a LiFePO4 - 45 A.h type storage battery from a source consisting of a 5 KW fuel cell.
  • Each conversion arm is of the step-up type such as that in FIG. 2.
  • the converter is driven by PWM signals RC1, ...., RCx, ...., RCn with a switching frequency of 250 kHz.
  • the converter supplies the load with a continuous load current lout of the order of 25 A, with a residual oscillation of the order of 1.5 App (for Ampere Peak to Peak or Ampere peak to peak) at the switching frequency .
  • the regulation control means MRO and the regulation devices MRI, ..., MRn of the conversion arms ensure the regulation of the quantity lout so that it is adapted to the output device ( here a battery) and as stable as possible over time.
  • a disturbance waveform PI here sinusoidal, is applied to the conversion arm BC1 and more precisely to the subtractor 22.
  • the disturbance is taken into account by the correction device 23 which modifies the control signals RC1 accordingly.
  • the modification of the signals RC1 then results in a modification of the current lout_1 produced by the conversion arm BC1.
  • the voltage across the terminals of the output device changes according to the current lout and the intrinsic characteristics of the output device. exit.
  • the modifications of the electrical output quantities lout, Vout are passed on to the electrical input quantities lin, Vin via the regulation means.
  • Figure 4a shows:
  • the current I in_l is a direct current of approximately 15 A on which a sinusoidal oscillation is superimposed of amplitude approximately 10 App.
  • the current is a direct current of approximately 15 A, with a residual oscillation of the order of 1.5 App at the chopping frequency.
  • the chopping frequency being very high compared to the frequency of the disturbance PI, the graphic representation of the current I in_2 results here in a band with a middle value of approximately 15 A and an amplitude of 1.5 App.
  • FIG. 4b shows the evolution of the converter input electrical quantities:
  • the current lin is equal to the sum of the currents flowing in the input inductance of the conversion circuit of each conversion arm BC1 to BC4.
  • lin has a continuous component of the order of 60 A on which is superimposed an alternating component of approximately 10 to 12 App, brought by the disturbance PI via the current l_in_l;
  • the voltage Vin here has a direct component of the order of 45 V on which is superimposed a very weak alternating component, of the order of 5 Vpp (Volt peak to peak).
  • the current lout is equal to the sum of the currents produced by the conversion circuits CC1 to CC4 of each conversion arm BC1 to BC4.
  • lout here has a direct component of the order of 25 A on which is superimposed an alternating component of approximately 2 App, provided by an alternating component of the same amplitude present on the current lout_l supplied by the conversion arm to which the voltage is applied.
  • the voltage Vout here has a direct component of the order of 100 V, on which is superimposed an alternating component of approximately 8 Vpp.
  • the input impedance of the converter at the frequency of the disturbance PI can be calculated.
  • the output impedance of the converter at the frequency of the disturbance PI can be calculated.
  • the invention proposes a new power converter in particular adapted for a nonlinear electrochemical charge, and a conversion system comprising a nonlinear electrochemical energy source and a converter, converter and conversion system which bring in particular the technical benefits and economics:
  • Ml means for determining an impedance
  • CP disturbance circuit means of processing device for measuring input quantities (Vin, lin) and/or output quantities (Vout, lout) measurement circuit device for filtering the DC component conditioning device device for calculating impedance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

L'invention concerne un convertisseur électronique de puissance adapté pour un transfert d'énergie depuis une source (S) d'énergie électrique telle qu'une source électrochimique de production d'énergie électrique vers un dispositif de sortie (DS) tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie. Le convertisseur configuré pour recevoir de la source des grandeurs électriques d'entrée et fournir des grandeurs électriques appropriées au dispositif de sortie. Le convertisseur selon l'invention comprend n bras de conversion (BC1,...BCx,... BCn) reliés en parallèle entre son entrée IN et sa sortie OUT et des moyens de régulation configurés pour contrôler en temps réel le fonctionnement de chaque bras de conversion. Le convertisseur selon l'invention présente ainsi une très grande stabilité et est peu sensible aux perturbations. Le convertisseur comprend également des moyens pour déterminer une impédance d'entrée et / ou de sortie du convertisseur.

Description

DESCRIPTION
Titre de l'invention : Convertisseur électronique de puissance avec mesure d'impédance, système de transfert d'énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur
ETAT DE L'ART
L'invention concerne le transfert d'énergie depuis une source d'énergie électrique vers un dispositif de sortie. La source est par exemple une source électrochimique de production d'énergie électrique, par exemple une pile à combustible, un supercondensateur, une batterie, etc. Le dispositif de sortie est par exemple un élément de stockage tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie électrique, communément appelé « batterie d'accumulateurs » ou encore plus simplement « batterie ». Le dispositif de sortie peut également être un réseau de distribution, un moteur, etc. L'invention trouve une application notamment pour la réalisation de SPAC (Systèmes Pile à Combustible), comprenant une source de type pile à combustible couplée à un convertisseur DC/DC, un dispositif de sortie (batterie, réseau d'énergie, etc.) pouvant être ensuite connecté à la sortie du SPAC. L'invention trouve également une application pour la réalisation de SPAC hybride comprenant, connectés entre eux, une source de type pile à combustible, un convertisseur DC/DC et un élément de stockage tel qu'une batterie, un dispositif de sortie (moteur, etc.) pouvant être ensuite connecté à la sortie du SPAC Hybride.
L'invention concerne plus particulièrement l'optimisation du fonctionnement du convertisseur et la surveillance du fonctionnement de la source d'énergie et / ou la surveillance du fonctionnement du dispositif de sortie.
Une source électrochimique telle qu'une pile à combustible a un fonctionnement non linéaire et qui évolue au fur et à mesure du transfert d'énergie. De la même façon, un dispositif électrochimique de stockage tel qu'une batterie d'accumulateurs a un cycle de charge ou de décharge non linéaire, dont les paramètres évoluent notamment en fonction du niveau de charge électrique ou de sa durée d'usage. Ainsi, afin d'optimiser le transfert d'énergie électrique, il est nécessaire d'ajuster le fonctionnement du convertisseur en temps réel, notamment lorsque la source et / ou le dispositif de sortie a/ont un fonctionnement non linéaire. Par ailleurs, une surveillance de l'impédance d'entrée et / ou de sortie du convertisseur est nécessaire en temps réel pour assurer un transfert correct et optimal d'énergie à travers la chaîne source - convertisseur - dispositif de sortie.
De manière connue, un convertisseur est configuré pour recevoir sur une borne d'entrée I des première et deuxième grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin) de courant et / ou de tension fournies par la source et est configuré pour fournir sur une borne de sortie OUT du convertisseur des première et deuxième grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) de courant et / ou de tension adaptées au dispositif de sortie. Le convertisseur comprend classiquement un circuit de conversion et un dispositif de régulation ; le circuit de conversion est configuré pour fournir au dispositif de sortie la première grandeur électrique de sortie en fonction de la première grandeur électrique d'entrée qu'il reçoit de la source et en fonction de signaux de commande de régulation ; le circuit de régulation produit les signaux de commande de régulation en fonction d'une valeur mesurée de la première grandeur électrique d'entrée (lin) et en fonction d'un décalage entre une valeur attendue (V*out) de la deuxième grandeur électrique de sortie du convertisseur et une valeur mesurée de la deuxième grandeur électrique de sortie (Vout), mesurée sur la borne de sortie OUT. La première grandeur électrique d'entrée, le courant ou la tension, est ainsi régulée en temps réel en fonction de la valeur attendue de la deuxième grandeur électrique de sortie, la tension ou le courant, de sorte que la première grandeur de sortie et la deuxième grandeur de sortie soient adaptées au dispositif de sortie. En fonction des grandeurs électriques d'entrée et / ou de sortie, le convertisseur peut être un convertisseur élévateur, un convertisseur abaisseur ou un convertisseur abaisseur / élévateur (buck - boost). Il comprend généralement une pluralité d'interrupteurs de puissance associés en série ou en parallèle selon un schéma électronique classique choisi selon la grandeur à convertir et le rapport de conversion recherché. Les signaux appliqués sur les commandes des interrupteurs sont ajustés en temps réel en fonction des signaux de commande de régulation fournis par le circuit de régulation de sorte à ajuster en temps réel le rapport de conversion entre l'entrée IN et la sortie OUT du convertisseur. Le circuit de régulation comprend classiquement des circuits de mesure des grandeurs d'entrée et / ou de sortie, des filtres analogiques ou numériques et des circuits analogique ou numériques de correction.
On constate dans la pratique que, sur de tels convertisseurs, la mise en oeuvre de moyens pour la mesure d'impédance aux bornes de la source ou aux bornes du dispositif de sortie est difficile.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
La présente invention vise à pallier les inconvénients décrits ci-dessus des convertisseurs connus. A cet effet, l'invention propose un nouveau convertisseur électronique de puissance adapté pour un transfert d'énergie depuis une source (S) d'énergie électrique telle qu'une source électrochimique de production d'énergie électrique vers un dispositif de sortie (DS) tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie, convertisseur configuré pour recevoir sur une borne d'entrée (IN) des première et deuxième grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin , ) de courant et de tension fournies par la source et configuré pour fournir sur une borne de sortie (OUT) du convertisseur des première et deuxième grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) de courant et de tension adaptées au dispositif de sortie.
Selon l'invention, le convertisseur comprend n bras de conversion régulés reliés en parallèle entre la borne d'entrée IN et la borne de sortie OUT du convertisseur, n étant un nombre entier supérieur ou égal à deux, chaque bras de conversion (BCx) étant configuré pour recevoir de la source une fraction (I in_x) de la première grandeur électrique d'entrée, pour asservir ladite fraction de la première grandeur électrique d'entrée (lin_x) à la deuxième grandeur électrique de sortie de sortie (Vout) et pour fournir au dispositif de sortie une fraction (lout_x) de la première grandeur électrique de sortie (lout) adaptée au dispositif de sortie.
Selon l'invention, le convertisseur comprend également des moyens pour déterminer une impédance, les dits moyens de détermination d'impédance comprenant :
- un circuit de perturbation agencé pour produire et fournir à une entrée d'un des bras de conversion (BCx) une forme d'onde de perturbation (Px) comprenant une composante harmonique à au moins une fréquence prédéfinie
- un moyen de traitement configuré pour mesurer les grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin) du convertisseur et déterminer une impédance d'entrée du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques d'entrée et / ou pour mesurer des grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) du convertisseur et déterminer une impédance de sortie du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques de sortie.
L'invention propose ainsi un convertisseur comprenant n bras de conversion régulés reliés en parallèle et dont l'entrée est asservie sur les besoins en tension et courant du dispositif de sortie, n est supérieur ou égal à deux. Si, en cours de fonctionnement, un des bras de conversion subit une perturbation affectant le transfert d'énergie, le ou les autres bras de conversion ne sont pas perturbés et continuent à fonctionner de manière optimale, assurant la stabilité de l'ensemble du convertisseur et garantissant un transfert d'énergie optimal vers le dispositif de sortie. Par ailleurs, dans le moyen de détermination d'impédance du convertisseur selon l'invention, la forme d'onde de perturbation est appliquée sur un bras de conversion uniquement, de sorte que les autres bras de conversion régulés ne sont pas perturbés ; les autres bras de conversion régulés continuent à fonctionner de manière optimale, assurant la stabilité globale du convertisseur et garantissant un transfert d'énergie optimal vers le dispositif de sortie.
La forme d'onde de perturbation appliquée à l'entrée d'un bras du convertisseur se traduit par une forme d'onde de perturbation en entrée et en sortie du convertisseur. Les valeurs d'impédances déterminées pour la ou les fréquences prédéfinies à l'entrée du convertisseur (donc en sortie de la source) et / ou en sortie du convertisseur (donc en entrée du dispositif de sortie) donnent des informations sur le fonctionnement du convertisseur, mais aussi sur le fonctionnement de la source et sur le fonctionnement du dispositif de sortie. Elles permettent notamment de détecter d'éventuels défauts de fonctionnement de la chaîne de transfert source - convertisseur -dispositif de sortie ou de l'un des composants de la dite chaîne, de prévoir des opérations de maintenance sur l'un ou l'autre des composants de la dite chaîne, et même de modifier en temps réel les moyens de commande du convertisseur.
Selon un mode de réalisation, pour asservir la fraction de la première grandeur électrique d'entrée (I in_x) à la deuxième grandeur électrique de sortie de sortie (Vout) et pour fournir au dispositif de sortie une fraction (lout_x) de la première grandeur électrique de sortie (lout) adaptée au dispositif de sortie, chaque bras de conversion comprend des moyens d'asservissement (CCx, MRx) configurés pour mesurer une valeur (l°in_x) de ladite fraction de la première grandeur électrique d'entrée (lin_x) et configurés pour asservir ladite fraction (lin_x) de la première grandeur électrique d'entrée en fonction de la valeur mesurée (l°in_x) de ladite fraction de la première grandeur électrique d'entrée et de la deuxième grandeur électrique de sortie (Vout).
L'invention concerne également un système de transfert d'énergie comprenant, connectés entre eux, une source d'énergie électrique telle qu'une source électrochimique de production d'énergie électrique et un convertisseur tel que décrit ci-dessus, une borne d'entrée IN du convertisseur étant reliée à une borne de sortie de la source, et une borne de sortie du convertisseur étant destinée à être reliée à une borne d'entrée d'un dispositif de sortie tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie. L'invention concerne enfin un système hybride comprenant un système de transfert d'énergie tel que décrit ci-dessus, une borne de sortie du convertisseur étant reliée à une borne d'entrée d'un dispositif de sortie tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci- dessous de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La Fig. 1 présente un schéma de principe d'un convertisseur selon l'invention
- La Fig. 2 présente un mode de réalisation d'un élément essentiel de l'invention
- La Fig. 3 présente un mode de réalisation d'un autre élément essentiel de l'invention
- La Fig. 4 présente des signaux présents aux bornes d'un convertisseur selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION
Comme dit précédemment, l'invention concerne un convertisseur et un système de transfert d'énergie. Le convertisseur est un convertisseur électronique de puissance adapté pour le transfert d'énergie depuis une source d'énergie électrique telle qu'une source électrochimique de production d'énergie électrique vers un dispositif de sortie tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie. Un schéma de principe d'un tel système est représenté sur la figure 1. Le convertisseur est configuré pour recevoir sur une borne d'entrée IN des première et deuxième grandeurs électriques d'entrée lin, Vin de courant et / ou de tension fournies par la source et est configuré pour fournir sur une borne de sortie OUT du convertisseur des première et deuxième grandeurs électriques de sortie lout, Vout de courant et / ou de tension adaptées au dispositif de sortie.
Selon l'invention (figure 1), le convertisseur comprend n bras de conversion régulés BC1, ...BCx, ... BCn reliés en parallèle entre la borne d'entrée IN et la borne de sortie OUT du convertisseur. Chaque bras de conversion régulé BCx de rang x est configuré pour recevoir de la source une fraction I in_x de la première grandeur électrique d'entrée lin, pour asservir la dite fraction de la première grandeur électrique d'entrée I in_x à la deuxième grandeur électrique de sortie Vout et pour fournir au dispositif de sortie une fraction lout_x de la première grandeur électrique de sortie lout adaptée au dispositif de sortie ; n est un nombre entier supérieur ou égal à deux et x est un nombre entier compris entre 1 et n.
Dans l'exemple représenté, chaque bras de conversion régulé comprend un circuit de conversion CCI, ..., CCn, couplé à un dispositif de régulation MRI, ..., MRn formant ensemble des moyens d'asservissement (CCx, MRx) configurés pour mesurer une valeur (l°in_x) de la fraction de la première grandeur électrique d'entrée (I in_x) reçue de la source et configurés pour asservir ladite fraction (lin_x) de la première grandeur électrique d'entrée en fonction de la valeur mesurée (l°in_x) de ladite fraction de la première grandeur électrique d'entrée et de la deuxième grandeur électrique de sortie (Vout). Par souci d'équilibre entre les bras de conversion de la puissance électrique à transférer au dispositif de sortie, tous les circuits de conversion CCI, ..., CCn sont ici similaires, et tous les dispositifs de régulation MRI, ..., MRn sont également similaires. Les dispositifs de régulation MRI, ... MRn, pilotent chacun la première grandeur électrique à l'entrée du circuit de conversion associé CCI, ..., CCn de sorte que linl = ...lin_x = ... I_in_n = lin / n pour garantir un transfert de puissance équilibré entre les n bras de conversion.
La figure 2 détaille à titre d'exemple un circuit de conversion CCx de type élévateur de tension (boost converter) réalisé selon un schéma classique à base de deux interrupteurs électroniques commandables d'une inductance. Dans un exemple, un interrupteur commandable est réalisé de manière classique, par une diode et un transistor connectés en parallèle. D'autres schémas électriques d'interrupteurs commandables sont bien sûr envisageables. De manière classique également, un tel convertisseur est piloté par une commande de type PWM (Pulse Width Modulation ou Modulation de Largeur d'impulsion), par des signaux numériques RCx rectangulaires, complémentaires, périodiques et de rapport cyclique Dx, chacun des signaux commandant l'ouverture ou la fermeture d'un des interrupteurs du circuit de conversion CCx. Dans l'exemple représenté d'un circuit de conversion comprenant deux interrupteurs commandés, deux signaux RCxl, RCx2 sont produits pour chaque circuit de conversion. L'amplitude du signal continu en sortie du convertisseur est réglée en ajustant le rapport cyclique des signaux de commande. Le lissage du signal continu fourni en sortie est obtenu en réglant la fréquence des signaux de commande RCxl, RCx2 (fréquence de découpage) et / ou le rapport cyclique Dx. D'autres circuits de conversion peuvent bien sûr être utilisés, par exemple des circuits de type abaisseur (buck converter), ou une combinaison d'un circuit élévateur et d'un circuit abaisseur. La commande de ces circuits de conversion est similaire, le nombre de signaux de commande pouvant toutefois varier en fonction du type de circuit de conversion choisi. Le choix des circuits de conversion est fait de manière classique en fonction des grandeurs électriques disponibles en sortie de la source et des grandeurs électriques attendues par le dispositif de sortie.
Dans l'exemple représenté, le convertisseur comprend également un moyen de commande de régulation MRO. Le moyen de commande de régulation MRO est configuré :
- pour mesurer une valeur V°out de la deuxième grandeur électrique de sortie Vout,
- pour déterminer, pour chaque bras de conversion de rang x (BCx) une valeur attendue I * in_x d'une fraction de rang x I i n_x de la première grandeur électrique d'entrée lin en fonction d'un décalage V*out - V°out entre une valeur attendue V*out de la deuxième grandeur électrique de sortie Vout et la valeur mesurée V°out de la dite deuxième grandeur électrique de sortie Vout, et
- pour fournir la valeur attendue de rang x I * in_x de la fraction de rang x I in_x de la première grandeur électrique d'entrée lin au bras de conversion de rang x. Dans l'exemple concret d'un dispositif de sortie de type batterie que l'on cherche à charger, la valeur attendue V*out est la valeur nominale à pleine charge pour le dispositif de sortie.
La figure 3 détaille un exemple de réalisation du moyen de commande de régulation MRO. MRO a une entrée connectée à la borne de sortie S du convertisseur pour recevoir la deuxième grandeur électrique de sortie Vout. Le moyen de commande MRO comprend ici :
- un dispositif de mesure 11, pour mesurer la valeur V°out de la deuxième grandeur électrique de sortie Vout;
- un soustracteur 12, comprenant une entrée positive sur laquelle est appliquée la valeur attendue V*out de la deuxième grandeur électrique de sortie et une entrée négative reliée au dispositif de mesure 11 ; le soustracteur est ici un soustracteur numérique ;
- un dispositif de correction 13, pour produire la valeur attendue I *in de la première grandeur électrique d'entrée ;
- un dispositif de répartition 14 pour produire les valeurs attendues I *in_l, ..., I * in_n des fractions l_in_l, ...,
I i n_n de la première grandeur électrique d'entrée lin ; dans l'exemple représenté, pour garantir le transfert de puissance équilibré, les valeurs attendue sont choisies égales entre elles et égales à I *in_n : I *in_l = I *in_n = I *in / n.
Le dispositif de mesure 11 du moyen de commande MRO est réalisé de manière connue en soi. Il comprend par exemple, associés en série entre l'entrée du convertisseur et l'entrée négative du soustracteur 12, un voltmètre analogique pour mesurer une tension à la sortie du convertisseur, un diviseur de tension et un convertisseur analogique / numérique, pour adapter le signal analogique mesuré à une valeur numérique appropriée à l'entrée négative du soustracteur 12. Le dispositif de correction 13 comprend par exemple un circuit de calcul configuré pour déterminer la valeur attendue I *in (par exemple un circuit de type Proportionnel Intégral) et un circuit limiteur configuré pour limiter l'amplitude de la valeur attendue déterminée I *in à une amplitude acceptable pour un dispositif de régulation MRx. Dans l'exemple concret d'un dispositif de sortie non linéaire tel qu'une batterie, le circuit de calcul est configuré pour calculer l*in à partir d'un modèle mathématique du comportement de la batterie et du décalage V*out - Vout. Le circuit de répartition 14 peut être quant à lui un circuit diviseur par n.
La figure 3 détaille également le dispositif de régulation MRx associé au circuit de conversion CCx. Le dispositif de régulation MRx est configuré pour produire des signaux de commande de régulation RCx (deux signaux RCxl, RCx2 ici) en fonction d'un décalage I * in_x - ln_x entre la valeur attendue I * in_x de la fraction de rang x de la première grandeur électrique lin d'entrée et la valeur reçue de la source de la fraction I in_x de rang x de la première grandeur électrique (lin) d'entrée. Le circuit de conversion CCx décrit ci-dessous est agencé pour produire la fraction lout_x de rang x de la première grandeur électrique de sortie lout en fonction des signaux de commande de régulation. Le circuit de conversion CCx, couplé au dispositif de régulation MRx forment ensemble les moyens d'asservissement d'un bras de conversion.
Le dispositif de régulation MRx a une entrée connectée à une borne de sortie du moyen de commande de régulation MRO et il comprend ici (fig. 3) :
- un dispositif de mesure 21, pour identifier sur la borne d'entrée du circuit de conversion CCx, la valeur de la fraction I in_x de la première grandeur électrique d'entrée lin reçue de la source par le dit circuit de conversion;
- un soustracteur 22, comprenant une entrée positive connectée à la sortie du moyen de commande de régulation MRO pour recevoir une fraction I *in_x de la valeur attendue I *in de la première grandeur électrique d'entrée déterminée par le moyen de commande de régulation MRO, une entrée négative reliée à une sortie du deuxième dispositif de mesure 21 et une sortie sur laquelle est produit le décalage I * in_x - ln_x entre la valeur attendue et la valeur mesurée ; le soustracteur est ici un soustracteur numérique ;
- un dispositif de correction 23, pour produire les signaux de commande de régulation RCxl, RCx2 associés au circuit de conversion CCx ; dans un exemple concret, le dispositif de correction est de type Proportionnel Intégral (communément appelé correcteur PI).
Le dispositif de correction 23 (non détaillé sur la figure 3) peut comprendre par exemple, associés en série :
- un circuit de calcul configuré pour produire une valeur du rapport cyclique Dx approprié pour corriger le décalage déterminé par le soustracteur, dans un exemple concret, le circuit de calcul 23 est configuré pour calculer Dx à partir d'un modèle mathématique du comportement du convertisseur et du décalage I *in - I in, - un circuit limiteur pour limiter la valeur du rapport cyclique à une valeur acceptable par le circuit de conversion CCx, et
- un circuit pour traduire la valeur du rapport cyclique Dx en signaux de commande de régulation, RCxl et RCx2 ici.
Le dispositif de mesure 21 (non détaillé figure 3) du dispositif de régulation MRx est également réalisé de manière classique. Dans un exemple, il peut comprendre, associés en série entre une entrée du circuit de conversion CCx et l'entrée négative du soustracteur 22, un circuit électronique analogique pour mesurer la valeur I in_x du courant à l'entrée du circuit de conversion CCx, un diviseur de tension et un convertisseur analogique / numérique, pour adapter le signal analogique mesuré à une valeur appropriée à l'entrée négative du soustracteur 22 numérique.
Selon un autre aspect de l'invention, le convertisseur comprend également des moyens pour déterminer une impédance, les moyens de détermination d'impédance comprenant :
- un circuit de perturbation CP agencé pour produire et pour fournir à une entrée d'un bras de conversion régulé (BCx) de rang x une forme d'onde de perturbation (Px) comprenant une composante harmonique à au moins une fréquence prédéfinie
- un moyen de traitement configuré pour mesurer les grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin) du convertisseur et déterminer une impédance d'entrée du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques d'entrée et / ou pour mesurer des grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) du convertisseur et déterminer une impédance de sortie du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques de sortie.
Dans l'exemple représenté figure 3, le circuit de perturbation produit une forme d'onde (ou signal électrique) de perturbation Px qui vient se superposer à la fraction I * in_x de valeur attendue de la grandeur électrique d'entrée reçue par le dispositif de régulation MRx du bras de conversion BCx. Et plus précisément dans cet exemple, le circuit de perturbation est un générateur de signaux qui produit un signal électrique numérique qui est appliqué sur une deuxième entrée positive du soustracteur 22. La forme d'onde de perturbation est ainsi prise en compte dans le calcul du décalage Px + I *in - lin.
L'impédance d'entrée du convertisseur est égale à l'impédance de sortie de la source et l'impédance de sortie du convertisseur est égale à l'impédance d'entrée du dispositif de sortie. Comme l'impédance de sortie de la source donne des informations sur l'état de fonctionnement de la source, déterminer en temps réel l'impédance d'entrée du convertisseur permet de suivre en temps réel l'état de fonctionnement de la source et de détecter ainsi un éventuel défaut ou mode de fonctionnement particulier de la source. De manière similaire, comme l'impédance d'entrée du dispositif de sortie donne des informations sur l'état de fonctionnement du dispositif de sortie, déterminer en temps réel l'impédance de sortie du convertisseur permet de suivre en temps réel l'état de fonctionnement du dispositif de sortie.
Le moyen de traitement comprend un dispositif de mesure des grandeurs électriques d'entrée lin, Vin du convertisseur et / ou un dispositif de mesure des grandeurs électriques de sortie lout, Vout du convertisseur, et un dispositif de calcul d'impédance.
Le dispositif de mesure (non détaillé sur les figures), en entrée ou en sortie du convertisseur, peut comprendre par exemple :
- un circuit de mesure configuré pour mesurer les première et deuxième grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin) de courant et / ou de tension, et / ou pour mesurer les première et deuxième grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) de courant et / ou de tension,
- un dispositif de filtrage des signaux mesurés configurés pour filtrer une composante continue des dits signaux mesurés.
Le dispositif de filtrage peut également être configuré pour déterminer, pour la fréquence prédéfinie ou pour chaque fréquence prédéfinie, l'amplitude de la composante harmonique de la première grandeur électrique (le courant dans l'exemple) et l'amplitude de la composante harmonique de la deuxième grandeur électrique (la tension dans l'exemple), en entrée et / ou en sortie.
Le dispositif de mesure peut comprendre également, par exemple entre le circuit de mesure et le dispositif de filtrage, un dispositif de conditionnement de signaux configuré pour adapter, par un coefficient de proportionnalité approprié, l'amplitude des signaux mesurés et fournir des signaux mesurés conditionnés dans une plage d'amplitudes prédéterminée, par exemple la plage 0-3 V, adaptée au dispositif de filtrage.
De manière classique ensuite, le dispositif de calcul calcule l'impédance à une fréquence donnée à partir de la première grandeur électrique (le courant ici) et la deuxième grandeur électrique (la tension ici), par exemple en appliquant une méthode de calcul basée sur une Transformée de Fourrier Discrète (DFT) ou une Transformée de Fourrier Rapide (FFT). Une impédance peut être calculée pour chaque fréquence harmonique.
Le circuit de perturbation CP peut être configuré pour fournir une forme d'onde de perturbation comprenant une pluralité de composantes harmoniques, chacune à une fréquence prédéfinie ; dans ce cas le moyen de traitement est configuré préférentiellement pour déterminer une impédance d'entrée ou une impédance de sortie pour la fréquence prédéfinie de chaque composante. Selon les besoins en fréquences à tester, le circuit de perturbation peut ainsi produire une forme d'onde de perturbation comprenant une seule fréquence tel qu'une forme d'onde sinusoïdale, ou bien une forme d'onde comprenant plusieurs composantes harmoniques telle qu'une forme d'onde triangulaire, carrée, etc. Dans un exemple de mise en oeuvre concret, le circuit de perturbation peut être une source numérique de courant, apte à générer un signal numérique dont l'amplitude est suffisante pour générer une perturbation en sortie du convertisseur.
Le circuit de perturbation CP peut encore être agencé pour produire plusieurs formes d'onde de perturbation comprenant chacune une ou plusieurs composantes harmoniques à une ou des fréquences prédéfinies chaque forme d'onde de perturbation étant fournie à un unique bras de conversion ; dans ce cas, le moyen de traitement est configuré pour déterminer une impédance d'entrée ou une impédance de sortie pour chaque fréquence prédéfinie de chaque forme d'onde de perturbation. Ajouter plusieurs formes d'onde de perturbation, chacune associée à un bras de conversion, et chacune ayant de préférence des fréquences harmoniques distinctes des fréquences harmoniques des autres formes d'onde de perturbation, permet de limiter les risques d'avoir sur un bras de conversion, même ponctuellement, une perturbation d'amplitude trop importante par rapport à l'amplitude du signal de puissance (défini par lin, Vin) traversant le bras de conversion et transférant la puissance électrique au dispositif de sortie. Cela limite les risques de perte de régulation dans un bras de conversion du convertisseur.
Egalement, pour limiter encore la perturbation de la régulation simultanément sur plusieurs bras de conversion BCx, le circuit de perturbation est configuré pour produire plusieurs formes d'onde de perturbations déphasées les unes par rapport aux autres, déphasage de préférence d'un angle de 360/n degrés.
Pour un convertisseur selon l'invention, le choix du nombre n de bras de conversion en parallèle est un compromis entre :
- la complexité du convertisseur, qui augmente avec le nombre de bras de conversion en parallèle,
- l'efficacité du convertisseur, qui augmente également avec le nombre de bras de conversion : plus le nombre de bras de conversion est important et moins une perturbation sur un bras de conversion a d'effet sur l'ensemble du convertisseur, plus le risque de décrochage de la régulation dans le convertisseur est faible. Dans la pratique, des essais réalisés avec des nombres n différents ont montré qu'un convertisseur à n égal quatre (4) branches est un bon compromis et donne des résultats satisfaisants. Avec un convertisseur à 4 bras de conversion, les résultats les plus intéressants ont été obtenus avec un circuit de perturbation agencé pour produire quatre formes d'onde de perturbation, la deuxième, la troisième et la quatrième formes d'onde étant déphasées respectivement de 90°, 180° et 270° par rapport à la première forme d'onde de perturbation.
Dans la pratique également, en dehors des circuits de mesure de tension ou de courant, la plupart des éléments (convertisseur A/N, soustracteurs, dispositif de filtrage, circuit de calcul, etc.) qui composent les dispositifs de régulation MRO, MRI, ..., ... MRx, ..., MRn et les moyens pour déterminer une impédance sont des moyens numériques ; mis en oeuvre par exemple à partir d'un processeur de type DSP (Digital Signal Processor) connu et de programmes ou portions de programme d'ordinateur configurés pour réaliser les fonctions techniques recherchées pour ces dispositifs.
La figure 4 montre à titre d'exemple des résultats obtenus pour des mesures réalisées sur un convertisseur selon l'invention utilisé pour la charge d'une batterie d'accumulateurs de type LiFePO4 - 45 A. h à partir d'une source constituée d'une pile à combustible de puissance 5 KW. Le convertisseur comprend n = 4 bras de conversion identiques BC1 à BC4 associés en parallèle entre l'entrée IN et la sortie OUT du convertisseur, selon le schéma de la figure 1. Chaque bras de conversion est de type élévateur tel que celui de la figure 2. Le convertisseur est piloté par des signaux PWM RC1, ...., RCx, ...., RCn de fréquence de découpage de 250 kHz. Le convertisseur fournit à la charge un courant continu de charge lout de l'ordre de 25 A, avec une oscillation résiduelle de l'ordre de 1,5 App (pour Ampère Peak to Peak ou Ampère crête à crête) à la fréquence de découpage. Comme expliqué plus haut, dans le convertisseur, le moyen de commande de régulation MRO et les dispositifs de régulation MRI, ..., MRn des bras de conversion assurent la régulation de la grandeur lout pour qu'elle soit adaptée au dispositif de sortie (ici une batterie) et le plus stable possible dans le temps.
Une forme d'onde de perturbation PI, ici sinusoïdale, est appliquée sur le bras de conversion BC1 et plus précisément sur le soustracteur 22. La perturbation est prise en compte par le dispositif de correction 23 qui modifie les signaux de commande RC1 en conséquence. La modification des signaux RC1 se traduit ensuite par une modification du courant lout_l produit par le bras de conversion BC1. La modification du courant lout_l vient affecter le courant lout = lout_l+ .... + lout_n fourni au dispositif de sortie. La tension aux bornes du dispositif de sortie évolue en fonction du courant lout et des caractéristiques intrinsèques du dispositif de sortie. Les modifications des grandeurs électriques de sortie lout, Vout sont répercutées sur les grandeurs électriques d'entrée lin, Vin par l'intermédiaire des moyens de régulation.
La figure 4a montre :
- le courant lin_l circulant dans l'inductance d'entrée du circuit de conversion CCI du bras de conversion BC1 sur lequel est appliqué la perturbation PI : le courant I in_l est un courant continu d'environ 15 A sur lequel se superpose une oscillation sinusoïdale d'amplitude environ 10 App.
- les courants lin_2, 1 in_3 et lin_4, identiques, circulant dans l'inductance d'entrée des circuits de conversion CC2, CC3 et CC4 des bras de conversion BC2, BC3 et BC4, (non perturbés par PI) : le courant est un courant continu d'environ 15 A, avec une oscillation résiduelle de l'ordre de 1,5 App à la fréquence de découpage. La fréquence de découpage étant très élevée par rapport à la fréquence de la perturbation PI, la représentation graphique du courant I in_2 se traduit ici par une bande de valeur milieu d'environ 15 A et d'amplitude 1,5 App.
On peut noter que les courants I in_2, 1 n_3 et I in_4 se sont pas ou très peu perturbés par la perturbation PI, seul le courant lin_l subissant la perturbation PI. .
La figure 4b montre l'évolution des grandeurs électriques d'entrée du convertisseur :
- le courant lin est égal à la somme des courants circulant dans l'inductance d'entrée du circuit de conversion de chaque bras de conversion BC1 à BC4. Ainsi, lin a une composante continue de l'ordre de 60 A sur laquelle se superpose une composante alternative d'environ 10 à 12 App, apportée par la perturbation PI via le courant l_in_l ;
- la tension Vin a ici une composante continue de l'ordre de 45 V sur laquelle se superpose une composante alternative très faible , de l'ordre de 5 Vpp (Volt crête à crête).
La figure 4c montre l'évolution des grandeurs électriques de sortie du convertisseur :
- le courant lout est égal à la somme des courants produits par les circuit de conversion CCI à CC4 de chaque bras de conversion BC1 à BC4. lout a ici une composante continu de l'ordre de 25 A sur laquelle se superpose une composante alternative d'environ 2 App, apportée par une composante alternative de même amplitude présente sur le courant lout_l fourni par le bras de conversion sur lequel est appliquée la perturbation PI,
- la tension Vout a ici une composante continue de l'ordre de 100 V, sur laquelle se superpose une composante alternative d'environ 8 Vpp.
Après filtrage des composantes continues des signaux Vin, lin, l'impédance d'entrée du convertisseur à la fréquence de la perturbation PI peut être calculée. De manière similaire, après filtrage des composantes continues des signaux Vout, lout, l'impédance de sortie du convertisseur à la fréquence de la perturbation PI peut être calculée.
En synthèse, l'invention propose un nouveau convertisseur de puissance notamment adapté pour une charge électrochimique non linéaire, et un système de conversion comprenant une source d'énergie électrochimique non linéaire et un convertisseur, convertisseur et système de conversion qui apportent notamment les bénéfices techniques et économiques suivants :
- une régulation en continu du transfert de puissance entre la source et le dispositif de sortie,
- des moyens de mesure d'impédance permettant le suivi en temps réel du fonctionnement de la source et de la charge, sans adjonction de moyens supplémentaires et sans perturbation du fonctionnement du convertisseur. Nomenclature
S, DS source d'énergie électrique et élément de stockage d'énergie électrique
IN, OUT borne d'entrée et borne de sortie du convertisseur lin première grandeur électrique (courant dans l'exemple) d'entrée
I i n_x fraction de la première grandeur électrique d'entrée sur le bras de conversion x
I *in valeur attendue de la première grandeur électrique d'entrée
I *in_x valeur attendue de la fraction de la première grandeur électrique d'entrée sur le bras de conversion x l°in_x valeur mesurée de la fraction de la première grandeur électrique d'entrée sur le bras de conversion x
Vin deuxième grandeur électrique (tension dans l'exemple) d'entrée lout première grandeur électrique (courant dans l'exemple) de sortie lout_x fraction de la première grandeur électrique de sortie
Vout deuxième grandeur électrique (tension dans l'exemple) de sortie
V*out valeur attendue de la deuxième grandeur électrique de sortie
V°out valeur mesurée de la deuxième grandeur électrique de sortie n nombre de bras de conversion régulés
BC1, ...BCx, ... BCn n bras de conversion régulés
RCx signaux de commande de régulation
CCI, Ccx, CCn circuit de conversion
MRI, ...MRx, ... MRn dispositifs de régulation, un par circuit de conversion
21 dispositif de mesure de la fraction de rang x de la 1ère grandeur électrique d'entrée (lin_x)
22 soustracteur
23 dispositif de correction
MRO moyen de commande de régulation
11 dispositif de mesure de la deuxième grandeur électrique de sortie (Vout)
12 soustracteur
13 dispositif de correction
Ml moyens pour déterminer une impédance
CP circuit de perturbation moyen de traitement dispositif de mesure des grandeurs d'entrée (Vin, lin) et / ou des grandeurs de sortie (Vout, lout) circuit de mesure dispositif de filtrage de la composante continue dispositif de conditionnement dispositif de calcul d'impédance

Claims

REVENDICATIONS
1. Convertisseur électronique de puissance adapté pour un transfert d'énergie depuis une source (S) d'énergie électrique telle qu'une source électrochimique de production d'énergie électrique vers un dispositif de sortie (DS) tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie, convertisseur configuré pour recevoir sur une borne d'entrée (IN) des première et deuxième grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin , ) de courant et de tension fournies par la source et configuré pour fournir sur une borne de sortie (OUT) du convertisseur des première et deuxième grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) de courant et de tension adaptées au dispositif de sortie, convertisseur comprenant n bras de conversion régulés reliés en parallèle entre la borne d'entrée IN et la borne de sortie OUT du convertisseur, n étant un nombre entier supérieur ou égal à deux, chaque bras de conversion (BCx) étant configuré pour recevoir de la source une fraction (I in_x) de la première grandeur électrique d'entrée, pour asservir ladite fraction de la première grandeur électrique d'entrée (lin_x) à la deuxième grandeur électrique de sortie de sortie (Vout) et pour fournir au dispositif de sortie une fraction (lout_x) de la première grandeur électrique de sortie (lout) adaptée au dispositif de sortie , convertisseur comprenant également des moyens pour déterminer une impédance, les dits moyens de détermination d'impédance comprenant :
- un circuit de perturbation agencé pour produire et fournir à une entrée d'un bras de conversion (BCx) une forme d'onde de perturbation (Px) comprenant une composante harmonique à au moins une fréquence prédéfinie
- un moyen de traitement configuré pour mesurer les grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin) du convertisseur et déterminer une impédance d'entrée du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques d'entrée et / ou pour mesurer des grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) du convertisseur et déterminer une impédance de sortie du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques de sortie.
2. convertisseur selon la revendication 1 dans lequel chaque bras de conversion comprend des moyens d'asservissement (CCx, MRx) configurés pour mesurer une valeur (l°in_x) de ladite fraction de la première grandeur électrique d'entrée (lin_x) et configurés pour asservir ladite fraction (I in_x) de la première grandeur électrique d'entrée en fonction de la valeur mesurée (l°in_x) de ladite fraction de la première grandeur électrique d'entrée et de la deuxième grandeur électrique de sortie (Vout).
3. Convertisseur selon la revendication 2 comprenant un moyen de commande de régulation (MRO) configuré :
- pour mesurer une valeur (V°out) de la deuxième grandeur électrique de sortie (Vout),
- pour déterminer, pour chaque bras de conversion de rang x (BCx), une valeur attendue (I *in_x) d'une fraction de rang x de la première grandeur électrique d'entrée (lin) en fonction d'un décalage (V*out - V°out) entre une valeur attendue (V*out) de la deuxième grandeur électrique de sortie (Vout) et la valeur mesurée (V°out) de la dite deuxième grandeur électrique de sortie (Vout), et
- pour fournir la valeur attendue de rang x (I *i n_x) de la fraction de rang x (lin_x) de la première grandeur électrique d'entrée (lin) à chaque bras de conversion de rang x, et convertisseur dans lequel les moyens d'asservissement de chaque bras de conversion de rang x (BCx), x étant un nombre compris entre 1 et n, comprend :
- un dispositif de régulation (MRx) configuré pour produire des signaux de commande de régulation (RCx) en fonction d'un décalage ( I * in_x - I n_x) entre la valeur attendue (I * in_x) de la fraction de rang x de la première grandeur électrique (lin) d'entrée et la valeur reçue de la source de la fraction de rang x (I in_x) de la première grandeur électrique (lin) d'entrée, et
- un circuit de conversion (CCx) agencé pour produire la fraction de rang x (lout_x) de la première grandeur électrique de sortie (lout) en fonction des signaux de commande de régulation.
4. Convertisseur selon la revendication 3 dans lequel le circuit de perturbation est configuré pour superposer la forme d'onde de perturbation (Px) à la valeur attendue (I *in_x) de la fraction de rang x de la première grandeur électrique (lin) d'entrée.
5. Convertisseur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel n est égal à quatre..
6. Convertisseur selon l'une des revendications précédentes dans lequel, dans les moyens pour déterminer une impédance, le moyen de traitement comprend :
- un dispositif de mesure des première et deuxième grandeurs électriques d'entrée (lin, Vin) de courant et de tension, et / ou un dispositif de mesure des première et deuxième grandeurs électriques de sortie (lout, Vout) de courant et de tension,
- un circuit de filtrage des grandeurs mesurées pour filtrer une composante continue des dites grandeurs mesurées, et
- un circuit de calcul configuré pour déterminer une impédance d'entrée du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques d'entrée et / ou configuré pour déterminer une impédance de sortie du convertisseur à la fréquence prédéfinie en fonction des valeurs mesurées des grandeurs électriques de sortie.
7. Convertisseur selon la revendication 6, dans lequel le circuit de perturbation est configuré pour fournir une forme d'onde de perturbation comprenant une pluralité de composantes harmoniques à une pluralité de fréquences prédéfinies, et dans lequel le moyen de traitement est configuré pour déterminer une impédance d'entrée ou une impédance de sortie pour chaque fréquence prédéfinie.
8. Convertisseur selon l'une des revendications précédentes dans lequel :
- le circuit de perturbation est agencé pour produire plusieurs formes d'onde de perturbation comprenant chacune une ou plusieurs composantes harmoniques à une ou des fréquences prédéfinies, chaque forme d'onde de perturbation étant fournie à un unique bras de conversion, et dans lequel
- le moyen de traitement est configuré pour déterminer une impédance d'entrée ou une impédance de sortie pour chaque fréquence prédéfinie de chaque forme d'onde de perturbation.
9. Convertisseur selon la revendication précédente dans lequel le circuit de perturbation est configuré pour produire des formes d'onde de perturbation déphasées les unes par rapport aux autres d'un angle de 360/n degrés.
10. Convertisseur selon la revendication précédente, dans lequel n est égal à quatre, et dans lequel le circuit de perturbation est agencé pour produire quatre formes d'onde de perturbation, une deuxième, une troisième et une quatrième formes d'onde étant déphasées respectivement de 90°, 180° et 270° par rapport à une première forme d'onde.
11. Système de transfert d'énergie comprenant, reliés en série, une source d'énergie électrique telle qu'une source électrochimique de production d'énergie électrique et un convertisseur selon d'une des revendications précédentes, une borne d'entrée IN du convertisseur étant reliée à une borne de sortie de la source, et une borne de sortie du convertisseur étant destinée à être reliée à une borne d'entrée d'un dispositif de sortie tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie.
12. Système hybride comprenant un système de transfert d'énergie selon la revendication précédente, une borne de sortie du convertisseur étant reliée à une borne d'entrée d'un dispositif de sortie tel qu'un dispositif électrochimique de stockage d'énergie.
EP23712084.5A 2022-02-28 2023-02-27 Convertisseur électronique de puissance avec mesure d'impédance, système de transfert d'énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur Pending EP4487462A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2201719A FR3133109B1 (fr) 2022-02-28 2022-02-28 Convertisseur électronique de puissance avec mesure d’impédance, système de transfert d’énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur
PCT/IB2023/051807 WO2023161893A1 (fr) 2022-02-28 2023-02-27 Convertisseur électronique de puissance avec mesure d'impédance, système de transfert d'énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4487462A1 true EP4487462A1 (fr) 2025-01-08

Family

ID=82100674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23712084.5A Pending EP4487462A1 (fr) 2022-02-28 2023-02-27 Convertisseur électronique de puissance avec mesure d'impédance, système de transfert d'énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4487462A1 (fr)
FR (1) FR3133109B1 (fr)
WO (1) WO2023161893A1 (fr)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9006930B2 (en) * 2010-07-08 2015-04-14 Delta Electronics Inc. Power supply having converters with serially connected inputs and parallel connected outputs
CN108206631B (zh) * 2016-12-16 2022-01-21 台达电子企业管理（上海）有限公司 功率变换器装置及功率变换器系统
EP3832871B1 (fr) * 2019-12-03 2022-10-26 NXP USA, Inc. Commande d'entrelacement distribuée de smpc multiphase

Also Published As

Publication number Publication date
FR3133109B1 (fr) 2024-03-15
FR3133109A1 (fr) 2023-09-01
WO2023161893A1 (fr) 2023-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3811487B1 (fr) Systeme électrique à cellules commutées et procédé de commande d'un tel système
EP3017497B1 (fr) Méthode et système de gestion de la charge d'une batterie rechargeable comprenant plusieurs branches d'éléments électrochimiques connectes en parallèle
EP2697886B1 (fr) Dispositif de charge d'une batterie d'un véhicule automobile à partir d' un réseau d' alimentation monophasé, et procédé de commande du dispositif
EP3175528B1 (fr) Procede et dispositif de charge d'une batterie de vehicule automobile en fonction de l'impedance d'un reseau d'alimentation et vehicule automobile dote d'un tel dispositif de charge
FR3003106A1 (fr) Convertisseur modulaire de haute frequence et procede pour le faire fonctionner
CA3041876A1 (fr) Convertisseur dc/dc isole et bidirectionnel avec controle hybride
EP2842223A2 (fr) Procede de commande de charge d'une batterie
FR2975497A1 (fr) Convertisseur electronique de puissance
EP3649728B1 (fr) Convertisseur muni d'un module de gestion de l'energie en partie alternative
EP3520210B1 (fr) Procede de commande d'un redresseur triphase pour un dispositif de charge embarque sur un vehicule electrique ou hybride
EP3539204B1 (fr) Procédé de commande d'un redresseur triphasé pour un dispositif de charge embarqué sur un véhicule électrique ou hybride
EP4487462A1 (fr) Convertisseur électronique de puissance avec mesure d'impédance, système de transfert d'énergie et système hybride comprenant un tel convertisseur
EP4646343A1 (fr) Systeme de batterie comportant des moyens de synchronisation de la tension et de regulation de courant avec un reseau d'alimentation electrique
FR3072516B1 (fr) Dispositif de charge d'une batterie d'accumulation electrique
WO2022053578A1 (fr) Procédé de commande d'un bloc pile à combustible et dispositifs associés
WO2025163135A1 (fr) Procédé de commande d'un redresseur, dispositif de commande, chargeur et véhicule associés
WO2013156744A1 (fr) Dispositif de charge d'une batterie d'un véhicule automobile à traction électrique comprenant des moyens de diagnostic embarqués
FR2978308A1 (fr) Chargeur de batterie embarque dans un vehicule automobile, a alimentation electrique continue
FR3151953A1 (fr) Procédé de commande d’un convertisseur de puissance
FR3064847A1 (fr) Procede de gestion des commutations d'un bras d'interrupteur commande en frequence
EP4687273A1 (fr) Méthode de commande d'un chargeur d'unité de stockage d'énergie électrique de véhicule, et chargeur
FR2982095A1 (fr) Procede de controle d'un courant de sortie d'un convertisseur de tension

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240924

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)