FR2756118A1 - Electric drive with flywheel energy storage for battery powered motor vehicles - Google Patents

Electric drive with flywheel energy storage for battery powered motor vehicles Download PDF

Info

Publication number
FR2756118A1
FR2756118A1 FR9614422A FR9614422A FR2756118A1 FR 2756118 A1 FR2756118 A1 FR 2756118A1 FR 9614422 A FR9614422 A FR 9614422A FR 9614422 A FR9614422 A FR 9614422A FR 2756118 A1 FR2756118 A1 FR 2756118A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
motor
mass
delivered
supplied
stator
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.)
Granted
Application number
FR9614422A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2756118B1 (en
Inventor
Gerard Dominique Odoux
Marcel Boulier
Pascal Brochet
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.)
MOTEURS FOX
Original Assignee
MOTEURS FOX
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 MOTEURS FOX filed Critical MOTEURS FOX
Priority to FR9614422A priority Critical patent/FR2756118B1/en
Publication of FR2756118A1 publication Critical patent/FR2756118A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2756118B1 publication Critical patent/FR2756118B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/02—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
    • H02K7/025—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels for power storage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/30—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power stored mechanically, e.g. in fly-wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J15/00—Systems for storing electric energy
    • H02J15/007—Systems for storing electric energy involving storage in the form of mechanical energy, e.g. fly-wheels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • H02K16/025—Machines with one stator and two or more rotors with rotors and moving stators connected in a cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/26—Driver interactions by pedal actuation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

The drive has a first alternating current motor (1) with its rotor driving an inertial mass (M) and the stator supplied at an adjustable frequency (F1), which is delivered by a first voltage converter (3) supplied with direct current from the vehicle batteries (5). A second alternating current motor (2) has its rotor attached to a mass (m) to form an inertial flywheel. Its stator is supplied at a second adjustable frequency (F2) delivered by a second variable frequency converter supplied from the batteries. An electronic regulator (6) controls the converters as a function of speed commands (V) and the level of current to or from the batteries.

Description

MACHINE ELECTRIQUE MOTRICE A STOCKAGE INERTIEL
ALIMENTEE PAR UNE SOURCE DE TENSION CONTINUE
AUTONOME
La présente invention a pour objet une machine électrique motrice à stockage inertiel, qui est alimentée à partir d'une source de tension continue autonome, et plus particulièrement d'une batterie d'accumulateurs, et qui permet d'augmenter l'autonomie de la source de tension continue. Elle trouve avantageusement, mais non exclusivement, son application à la motorisation de véhicules automobiles électriques.ELECTRIC MOTOR MACHINE WITH INERTIAL STORAGE
POWERED BY A CONTINUOUS VOLTAGE SOURCE
AUTONOMOUS
The subject of the present invention is an electric motor machine with inertial storage, which is supplied from an autonomous DC voltage source, and more particularly from a storage battery, and which makes it possible to increase the autonomy of the DC voltage source. It finds advantageously, but not exclusively, its application to the motorization of electric motor vehicles.

Dans le domaine de la motorisation de véhicules automobiles électriques, il est à ce jour connu d'utiliser un moteur alternatif dont le stator est alimenté par tensions alternatives de fréquence réglable. Ces fréquences alternatives sont délivrées par un convertisseur de tension à variation de fréquence, à partir d'une tension continue délivrée par une batterie d'accumulateurs, c'est-à-dire une source de tension continue autonome, et rechargeable. En réglant judicieusement la fréquence des tensions alternatives alimentant le stator, on règle la vitesse de rotation du moteur et par là-même la vitesse de déplacement du véhicule. In the field of motorization of electric motor vehicles, it is today known to use an alternating motor, the stator of which is supplied by alternating voltages of adjustable frequency. These alternating frequencies are delivered by a voltage converter with frequency variation, from a direct voltage delivered by an accumulator battery, that is to say an autonomous and rechargeable direct voltage source. By judiciously adjusting the frequency of the alternating voltages supplying the stator, the speed of rotation of the motor is adjusted and thereby the speed of movement of the vehicle.

On est à ce jour capable de réaliser des batteries d'accumulateurs, dont le poids et l'encombrement sont suffisamment faibles pour qu'elles puissent être embarquées sur un véhicule automobile, et qui sont capables de fournir une énergie moyenne suffisante pour entraîner ledit véhicule automobile. Cependant, l'utilisation de ces batteries pose un problème d'autonomie, pour les raisons qui vont à présent être succinctement décrites. To date, we are able to produce accumulator batteries, the weight and size of which are small enough that they can be carried on a motor vehicle, and which are capable of providing sufficient average energy to drive said vehicle. automobile. However, the use of these batteries poses a problem of autonomy, for the reasons which will now be briefly described.

Lorsque les batteries sont sollicitées de manière importante en puissance instantanée, notamment durant les phases d'accélération du véhicule, elles voient leurs performances, et notamment leur autonomie, se dégrader. Par ailleurs, lorsque l'on diminue suffisamment la fréquence d'alimentation du moteur alternatif pour décélérer le véhicule, ledit moteur se comporte comme une génératrice de courant, transformant une partie de l'énergie cinétique du véhicule se retrouvant sur le rotor du moteur via le convertisseur, en un courant continu à destination des batteries. When the batteries are significantly stressed in instantaneous power, especially during the vehicle acceleration phases, they see their performance, and in particular their autonomy, deteriorate. Furthermore, when the frequency of supply of the reciprocating motor is sufficiently reduced to decelerate the vehicle, said motor behaves like a current generator, transforming part of the kinetic energy of the vehicle ending up on the rotor of the motor via the converter into direct current for the batteries.

La récupération de ce courant continu par les batteries se fait dans de mauvaises conditions, et ce d'autant plus que la décélération est importante. Il en résulte que la plus grande partie de l'énergie cinétique du véhicule qui est récupérée en étant transformée en courant continu à destination des batteries, n'est en pratique pas utilisée pour recharger les batteries, mais se trouve dissipée par effet joule.The recovery of this direct current by the batteries is done under poor conditions, all the more so when the deceleration is important. As a result, most of the kinetic energy of the vehicle which is recovered by being transformed into direct current intended for the batteries, is in practice not used to recharge the batteries, but is dissipated by the Joule effect.

Le but de la présente invention est de proposer une machine électrique motrice, qui utilise un moteur alternatif destiné à entraîner une masse, telle que par exemple un véhicule automobile, qui est alimentée par une tension continue délivrée par une source de tension continue autonome, et de préférence par une source de tension continue autonome rechargeable du type batterie d'accumulateurs, mais qui permet de pallier les inconvénients constatés ci-dessus, et par là-même d'augmenter l'autonomie de la source de tension continue. The object of the present invention is to provide an electric motor machine, which uses an alternating motor intended to drive a mass, such as for example a motor vehicle, which is supplied by a direct voltage supplied by an autonomous direct voltage source, and preferably by a rechargeable autonomous DC voltage source of the storage battery type, but which overcomes the drawbacks noted above, and thereby increase the autonomy of the DC voltage source.

Ce but est parfaitement atteint par la machine électrique motrice à stockage inertiel de l'invention qui de manière connue comporte un premier moteur alternatif dont le rotor est destiné à entraîner une masse (M), dont le stator est alimenté par des tensions alternatives de fréquence réglable, délivrées par un premier convertisseur de tension à variation de fréquence, à partir d'une tension continue délivrée par une source de tension continue autonome. This object is perfectly achieved by the inertial storage electric drive machine of the invention which in known manner comprises a first reciprocating motor whose rotor is intended to drive a mass (M), the stator of which is supplied by alternating frequency voltages adjustable, delivered by a first frequency variation voltage converter, from a DC voltage delivered by an autonomous DC voltage source.

De manière caractéristique selon l'invention, la machine comprend - un second moteur alternatif dont le rotor est solidaire d'une masse (m) et constitue avec cette masse un volant d'inertie, et dont le stator est alimenté par des tensions alternatives de fréquence réglable, délivrées par un second convertisseur de tension à variation de fréquence, à partir d'une tension continue délivrée par la même source de tension continue autonome, - et des moyens de régulation électronique conçus pour piloter les deux convertisseurs de tension à variation de fréquence, en fonction d'une commande de changement de vitesse et de l'intensité mesurée du courant absorbé ou délivré par la source de tension continue.  Typically according to the invention, the machine comprises - a second reciprocating motor, the rotor of which is integral with a mass (m) and constitutes with this mass a flywheel, and the stator of which is supplied by alternating voltages of adjustable frequency, delivered by a second frequency variation voltage converter, from a direct voltage supplied by the same autonomous DC voltage source, - and electronic regulation means designed to control the two voltage converters with variation of frequency, depending on a speed change command and the measured intensity of the current absorbed or delivered by the DC voltage source.

Grâce à la machine électrique de l'invention, lorsque le premier moteur est décéléré, une partie du courant continu délivré par le premier moteur qui fonctionne en génératrice, peut être récupérée pour alimenter le stator du second moteur. Il suffit pour cela de débloquer le rotor du second moteur, en augmentant la fréquence des tensions alternatives du stator de ce second moteur, par l'intermédiaire des moyens de régulation électronique, ce qui se traduit par une mise en rotation du volant d'inertie. Ainsi, en agissant sur la fréquence d'alimentation du stator du second moteur, on peut utiliser en phase de décélération, aux pertes de rendement près, une partie de l'énergie cinétique de la masse (M) entraînée par le rotor du premier moteur qui est récupérée sous forme de courant continu lors de la décélération, pour la stocker provisoirement sous forme d'énergie cinétique dans le volant d'inertie constitué par le rotor et la masse (m) du second moteur, et l'autre partie de cette énergie cinétique pour s'il y a lieu recharger en partie la source de tension continue autonome, lorsque celleci est rechargeable. Thanks to the electric machine of the invention, when the first motor is decelerated, part of the direct current delivered by the first motor which operates as a generator, can be recovered to supply the stator of the second motor. For this, it suffices to unlock the rotor of the second motor, by increasing the frequency of the alternating voltages of the stator of this second motor, by means of electronic regulation means, which results in a rotation of the flywheel. . Thus, by acting on the frequency of supply of the stator of the second motor, it is possible to use, during the deceleration phase, to the loss of efficiency, part of the kinetic energy of the mass (M) driven by the rotor of the first motor. which is recovered in the form of direct current during deceleration, to temporarily store it in the form of kinetic energy in the flywheel constituted by the rotor and the mass (m) of the second motor, and the other part of this kinetic energy to partially recharge the autonomous DC voltage source, when it is rechargeable.

A l'inverse, lors des phases d'accélération, il est possible en diminuant la fréquence d'alimentation du stator du second moteur par l'intermédiaire des moyens de régulation électronique, de ralentir le rotor du second moteur en récupérant l'énergie cinétique acquise par le volant d'inertie, sous la forme d'un courant continu à destination du premier moteur, en complément du courant demandé par le premier moteur à la source de tension continue autonome. Conversely, during acceleration phases, it is possible by decreasing the frequency of supply of the stator of the second motor by means of electronic regulation means, to slow down the rotor of the second motor by recovering the kinetic energy acquired by the flywheel, in the form of a direct current to the first motor, in addition to the current requested by the first motor from the autonomous DC voltage source.

La commande du second moteur qui fait office de réservoir d'énergie étant réalisée par les moyens électroniques de régulation à partir d'une mesure de l'intensité du courant absorbé ou délivré par la batterie, il devient ainsi possible de limiter les pics de courant demandé ou fourni à la source de tension continue autonome, ce qui permet d'en augmenter l'autonomie. The control of the second motor which acts as an energy reservoir being carried out by electronic regulation means on the basis of a measurement of the intensity of the current absorbed or delivered by the battery, it therefore becomes possible to limit the current peaks requested or supplied to the autonomous DC voltage source, which increases its autonomy.

Jusqu'à ce jour, les machines électriques à deux moteurs, encore appelées machines bi-rotatives, était utilisées pour réaliser de la variation de vitesse du rotor de sortie. Un exemple d'utilisation des ces machines en variation de vitesse est notamment décrit dans la demande de brevet français FR 2.172.130. D'une part, il faut souligner que ces machines étaient en pratique alimentées à partir du réseau alternatif, et n'étaient pas alimentées à partir d'une source de tension continue autonome. Le problème résolu par l'invention, et lié à l'utilisation de ce type particulier d'alimentation, ne se posait donc pas dans le cadre de cette utilisation. D'autre part, le but étant de réaliser de la variation de vitesse, il était recherché que l'inertie du rotor du second moteur soit la plus faible possible, la fonction de ce rotor n'étant pas, contrairement à l'invention, de stocker de l'énergie cinétique. Until now, electric machines with two motors, also called bi-rotary machines, have been used to achieve speed variation of the output rotor. An example of the use of these machines in speed variation is described in particular in French patent application FR 2,172,130. On the one hand, it should be emphasized that these machines were in practice supplied from the AC network, and were not supplied from an autonomous DC voltage source. The problem solved by the invention, and linked to the use of this particular type of power supply, therefore did not arise in the context of this use. On the other hand, the aim being to achieve speed variation, it was sought that the inertia of the rotor of the second motor is as low as possible, the function of this rotor not being, unlike the invention, to store kinetic energy.

Plus particulièrement, dans un souci de limiter l'encombrement de la machine électrique, les deux moteurs seront de préférence coaxiaux, le stator du premier moteur étant solidaire en rotation du rotor du second moteur, et faisant office de masse (m). More particularly, in order to limit the size of the electric machine, the two motors will preferably be coaxial, the stator of the first motor being integral in rotation with the rotor of the second motor, and acting as mass (m).

Pour des raisons de coût, on utilisera de préférence deux moteurs alternatifs asynchrones qui présentent l'intérêt d'être moins onéreux que des moteurs synchrones. For cost reasons, preferably use two asynchronous reciprocating motors which have the advantage of being less expensive than synchronous motors.

De préférence, dans le but de simplifier la commande, les deux moteurs seront des moteurs asynchrones diphasés. Preferably, in order to simplify the control, the two motors will be two-phase asynchronous motors.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation d'une machine électrique motrice à stockage inertiel de l'invention, laquelle description est donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente un schéma de principe de l'alimentation et de la commande des deux moteurs d'une machine électrique motrice selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'une machine de l'invention à deux moteurs coaxiaux. The characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a particular embodiment of an electric motor machine with inertial storage of the invention, which description is given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawing in which - FIG. 1 represents a block diagram of the supply and control of the two motors of an electric motor machine according to the invention, - FIG. 2 is a sectional view of a machine of the invention with two coaxial motors.

Si l'on se réfère à la figure 1, une machine électrique motrice de l'invention comprend deux moteurs alternatifs 1 et 2 dont les stators sont référencés respectivement la et 2a, et les rotors sont référencés Ib, 2b. Le stator la du premier moteur 1 est alimenté par une batterie d'accumulateurs 5, par l'intermédiaire d'un convertisseur à variation de fréquence 3 du type onduleur. Ce convertisseur 3 permet de transformer une tension continue à son entrée en un système de tensions alternatives 3a, qui alimente le stator la, et dont la fréquence
F, est réglable. De manière similaire, le stator 2a du second moteur 2 est alimenté par la même batterie 5, par l'intermédiaire d'un convertisseur à variation de fréquence 4 transformant une tension continue à son entrée en un système de tensions alternatives 4a de fréquence réglable F2.Referring to FIG. 1, an electric motor machine of the invention comprises two reciprocating motors 1 and 2, the stators of which are referenced la and 2a respectively, and the rotors are referenced Ib, 2b. The stator 1a of the first motor 1 is supplied by a storage battery 5, by means of a frequency variation converter 3 of the inverter type. This converter 3 makes it possible to transform a direct voltage at its input into a system of alternating voltages 3a, which supplies the stator la, and whose frequency
F, is adjustable. Similarly, the stator 2a of the second motor 2 is supplied by the same battery 5, by means of a frequency variation converter 4 transforming a direct voltage at its input into a system of alternating voltages 4a of adjustable frequency F2 .

Le rotor lb du premier moteur est couplé mécaniquement à une masse schématisée (M) sur la figure 1. Il s'agira par exemple d'un véhicule automobile, dont le mécanisme d'entraînement des roues est couplé au rotor lb par une chaîne de transmission cinématique connue. Le rotor 2b du second moteur 2 comporte en bout d'arbre une masse (m), et constitue avec cette masse un volant d'inertie. The rotor lb of the first motor is mechanically coupled to a mass shown diagrammatically (M) in FIG. 1. It will for example be a motor vehicle, the wheel drive mechanism of which is coupled to the rotor lb by a chain of known kinematic transmission. The rotor 2b of the second motor 2 has a mass (m) at the end of the shaft, and with this mass constitutes a flywheel.

La machine de l'invention de la figure 1 comprend en outre un régulateur électronique 6, qui pilote les deux convertisseurs 3 et 4 par l'intermédiaire de signaux de commande C, et C2. Les fréquences F, et F2 des signaux alternatifs 3a et 4a sont fonction du niveau respectivement des signaux de commande C, et
C2. La commande des convertisseurs 3 et 4 par le régulateur électronique 6 est réalisée à partir d'une part d'un premier signal (V) caractéristique d'une commande de changement de vitesse (accélération ou décélération) , et d'autre part de l'intensité mesurée du courant global Ibat produit ou absorbé par la batterie 5. A cet effet, la machine de l'invention comprend un capteur de courant 6a délivrant pour le régulateur 6 un courant de mesure I", proportionnel au courant 1bat
Avec les conventions de courant adoptées sur la figure 1, on a la relation suivante
1 = 1bat + 12
Le signal de commande de changement de vitesse (V) est un signal analogique, dont le signe sera caractéristique d'une décélération ou d'une accélération, et dont le niveau sera caractéristique de la valeur du changement de vitesse demandé. Ce signal sera délivré de manière connue par un convertisseur mécanique/électrique relié aux commandes manuelles d'accélération ou de freinage de la masse M, c'est-à-dire dans le cas d'un véhicule automobile aux pédales d'accélération et de frein du véhicule.The machine of the invention of FIG. 1 further comprises an electronic regulator 6, which controls the two converters 3 and 4 by means of control signals C, and C2. The frequencies F, and F2 of the alternating signals 3a and 4a are a function of the level respectively of the control signals C, and
C2. The control of the converters 3 and 4 by the electronic regulator 6 is carried out on the one hand from a first signal (V) characteristic of a speed change command (acceleration or deceleration), and on the other hand from the measured intensity of the overall current Ibat produced or absorbed by the battery 5. For this purpose, the machine of the invention comprises a current sensor 6a delivering for the regulator 6 a measurement current I ", proportional to the current 1bat
With the current conventions adopted in Figure 1, we have the following relationship
1 = 1bat + 12
The speed change control signal (V) is an analog signal, the sign of which will be characteristic of deceleration or acceleration, and the level of which will be characteristic of the value of the speed change requested. This signal will be delivered in a known manner by a mechanical / electrical converter connected to the manual acceleration or braking commands of the mass M, that is to say in the case of a motor vehicle with the acceleration and vehicle brake.

Afin de mieux comprendre la fonction du régulateur 6 et des deux moteurs 1 et 2, un exemple particulier de commande des deux moteurs I et 2 de la machine de la figure 1, en phase de décélération et en phase d'accélération va à présent être détaillée. In order to better understand the function of the regulator 6 and of the two motors 1 and 2, a particular example of control of the two motors I and 2 of the machine of FIG. 1, in the deceleration phase and in the acceleration phase will now be detailed.

Phase de décélération
On suppose que préalablement à cette phase de décélération, la masse M est entraînée à une vitesse donnée par le rotor lb du premier moteur 1. Cette vitesse est fonction de la fréquence du signal alternatif 3a.Deceleration phase
It is assumed that prior to this deceleration phase, the mass M is driven at a speed given by the rotor lb of the first motor 1. This speed is a function of the frequency of the alternating signal 3a.

On suppose par ailleurs que le rotor 2b du second moteur 2 est à l'arrêt. It is also assumed that the rotor 2b of the second motor 2 is stopped.

Lorsque la machine est constituée de deux moteurs 1 et 2 indépendants, tel qu'illustré sur le schéma de principe de la figure 1, le second moteur 2 ne sera pas alimenté. Lorsque la machine est constituée de deux moteurs coaxiaux 1 et 2, conformément à la variante de la figure 2, deux cas sont à envisager. Si le second moteur 2 est asynchrone, le stator 2a de ce moteur 2 sera alimenté par un signal alternatif 4a dont la fréquence F2 sera tout juste suffisante pour créer un champ induit tournant à vitesse nulle. Si le moteur 2 est un moteur alternatif synchrone, la fréquence F2 du signal 4a sera nulle.When the machine consists of two independent motors 1 and 2, as illustrated in the block diagram of FIG. 1, the second motor 2 will not be supplied. When the machine consists of two coaxial motors 1 and 2, in accordance with the variant of FIG. 2, two cases are to be considered. If the second motor 2 is asynchronous, the stator 2a of this motor 2 will be supplied by an alternating signal 4a whose frequency F2 will be barely sufficient to create an induced field rotating at zero speed. If the motor 2 is a synchronous alternating motor, the frequency F2 of the signal 4a will be zero.

Lorsque le régulateur 6 reçoit une commande de décélération (le signal de commande (V) ayant par exemple une valeur négative), il est conçu pour délivrer un sortie un signal de commande Cl pour le convertisseur 3, qui permet de faire diminuer la fréquence du signal alternatif 3a alimentant le stator la du premier moteur 1, jusqu'à une fréquence donnée fonction du niveau du signal de changement de vitesse (V). When the regulator 6 receives a deceleration command (the control signal (V) having for example a negative value), it is designed to deliver an output a control signal Cl for the converter 3, which makes it possible to decrease the frequency of the alternating signal 3a supplying the stator la of the first motor 1, up to a given frequency depending on the level of the speed change signal (V).

Compte-tenu de l'inertie de la masse (M), pendant la phase de décélération, le rotor lb de ce premier moteur I se trouve entraîné en rotation à une vitesse supérieure à celle du champ toumant induit par le stator la. Il en résulte que le premier moteur 1 fonctionne comme une génératrice de courant, transformant l'énergie cinétique de la masse (M) en un courant alternatif à destination du convertisseur 3. Cette génératrice sera asynchrone si le premier moteur 1 est un moteur alternatif asynchrone, ou sera assimilable à un alternateur si le premier moteur 1 est un moteur alternatif synchrone. Le convertisseur 3 joue alors le rôle d'un redresseur en convertissant le signal alternatif produit par le moteur 1 en un courant continu Il à destination de la batterie 5, c'est-à-dire en un courant négatif avec la notation adoptée sur la figure 1. Tant que le rotor du moteur 2 est à l'arrêt, le courant I2 consommé par ce second moteur est négligeable, et on peut considérer que l'intégralité du courant continu I, délivré par le convertisseur 3 est dirigé vers l'entrée de la batterie 5, ce qui permet de recharger en partie cette batterie. Given the inertia of the mass (M), during the deceleration phase, the rotor lb of this first motor I is rotated at a speed greater than that of the rotating field induced by the stator la. As a result, the first motor 1 operates as a current generator, transforming the kinetic energy of the mass (M) into an alternating current intended for the converter 3. This generator will be asynchronous if the first motor 1 is an asynchronous alternating motor , or will be assimilated to an alternator if the first engine 1 is a synchronous reciprocating engine. The converter 3 then plays the role of a rectifier by converting the alternating signal produced by the motor 1 into a direct current Il intended for the battery 5, that is to say into a negative current with the notation adopted on the Figure 1. As long as the rotor of motor 2 is stopped, the current I2 consumed by this second motor is negligible, and we can consider that all of the direct current I, delivered by the converter 3 is directed towards the battery 5 input, which partially recharges this battery.

Dans un exemple particulier de réalisation, le régulateur électronique 6 est conçu pour comparer pendant la phase de décélération l'intensité du courant 1bat absorbé par la batterie 5 en fonction d'un seuil prédéterminé (Sd), et pour augmenter par l'intermédiaire de la commande C2 la fréquence F2 du signal 4a lorsque l'intensité mesurée du courant Iba, atteint ce seuil prédéterminé. Il en résulte une mise en rotation du rotor 2b du second moteur 2, qui de ce fait se met à consommer un courant I2 plus important. Ainsi à partir d'un seuil prédéterminé de courant absorbé 1bat par la batterie en phase de décélération, le régulateur 6 effectue une régulation automatique de la fréquence F2 du signal alimentant le stator 2a du second moteur 2, de telle sorte qu'une partie du courant I, produit par le convertisseur 3 serve à alimenter le second moteur 2, et que l'intensité Iba, absorbée par la batterie ne dépasse pas le seuil d'intensité prédéterminé (sud). On utilise ainsi une partie de l'énergie cinétique de la masse (M) récupérée lors du freinage pour mettre en rotation le volant d'inertie constitué par le rotor 2b et la masse (m) du second moteur 2.  In a particular embodiment, the electronic regulator 6 is designed to compare during the deceleration phase the intensity of the current 1bat absorbed by the battery 5 as a function of a predetermined threshold (Sd), and to increase by means of the C2 command the frequency F2 of the signal 4a when the measured intensity of the current Iba reaches this predetermined threshold. This results in a rotation of the rotor 2b of the second motor 2, which therefore begins to consume a higher current I2. Thus, from a predetermined threshold of current absorbed 1bat by the battery in the deceleration phase, the regulator 6 performs automatic regulation of the frequency F2 of the signal supplying the stator 2a of the second motor 2, so that part of the current I, produced by the converter 3 used to power the second motor 2, and that the intensity Iba, absorbed by the battery does not exceed the predetermined intensity threshold (south). Part of the kinetic energy of the mass (M) recovered during braking is thus used to rotate the flywheel constituted by the rotor 2b and the mass (m) of the second motor 2.

Phase d'accélération
A l'issue de la phase de décélération précitée, le stator 2a du second moteur 2 est alimenté à une fréquence F2 donnée. Le volant d'inertie constitué par le rotor 2b et la masse (m) est entraîné en rotation à une vitesse donnée, et le second moteur consomme un courant I2 délivré par la batterie 5.Acceleration phase
At the end of the above-mentioned deceleration phase, the stator 2a of the second motor 2 is supplied at a given frequency F2. The flywheel constituted by the rotor 2b and the mass (m) is rotated at a given speed, and the second motor consumes a current I2 delivered by the battery 5.

Lorsque le régulateur 6 reçoit une commande l'accélération (le signal de commande (V) ayant une valeur positive), il est conçu pour commander par l'intermédiaire de la commande Cl l'augmentation de la fréquence F, du signal 3 alimentant le stator la du premier moteur 1, jusqu' à une valeur prédéterminée fonction du niveau du signal de changement de vitesse (V). Le régulateur 6 est en outre conçu pour comparer, pendant la phase d'accélération, I'intensité du courant Iba, en sortie de la batterie 5 avec un seuil prédéterminé (Sa). Lorsque l'intensité du courant Iba, délivré par la batterie 5 atteint ce seuil, le régulateur 6 est conçu pour commander une diminution de la fréquence F2 du signal 4a alimentant le stator 2a du second moteur, de telle sorte que l'intensité du courant Iba, ne dépasse pas le seuil (Sa). Cette commande en décélération du second moteur 2 permet de récupérer l'énergie cinétique du volant d'inertie en rotation constitué par le rotor 2b et sa masse (m), de la même manière que pendant la phase de décélération pour le premier moteur 1 et la masse (M), sous la forme d'un courant continu I2 qui vient s'additionner au courant Iba, pour alimenter le premier moteur 1. On restitue ainsi l'énergie cinétique du volant d'inertie, constitué par le moteur 2b et la masse (m), pour entraîner en rotation la masse (M). When the regulator 6 receives an acceleration command (the control signal (V) having a positive value), it is designed to control by means of the command C1 the increase in the frequency F, of the signal 3 supplying the stator 1a of the first motor 1, up to a predetermined value depending on the level of the speed change signal (V). The regulator 6 is further designed to compare, during the acceleration phase, the intensity of the current Iba, at the output of the battery 5 with a predetermined threshold (Sa). When the intensity of the current Iba, delivered by the battery 5 reaches this threshold, the regulator 6 is designed to control a decrease in the frequency F2 of the signal 4a supplying the stator 2a of the second motor, so that the intensity of the current Iba, does not exceed the threshold (Sa). This deceleration command of the second motor 2 makes it possible to recover the kinetic energy of the rotating flywheel constituted by the rotor 2b and its mass (m), in the same way as during the deceleration phase for the first motor 1 and the mass (M), in the form of a direct current I2 which is added to the current Iba, to supply the first motor 1. The kinetic energy of the flywheel, constituted by the motor 2b, is thus restored. the mass (m), to rotate the mass (M).

On comprend à la lumière de l'exemple ci-dessus que le régulateur électronique 6 est conçu pour réguler les fréquences Fl, F2 des deux moteurs par l'intermédiaire des signaux de commande Cl, C2, de telle sorte qu'en phase d'accélération ou de décélération, I'intensité du courant Iba, délivré ou absorbé par la batterie 5, reste inférieure ou égale à seuil maximal donné qui dépendra des seuils de détection (Sa) et (Sd). Il revient à l'homme du métier de choisir judicieusement ces seuils de détection, en fonction des caractéristiques de la batterie 5, et plus particulièrement de la puissance maximale pouvant être délivrée ou absorbée par la batterie 5, afin d'augmenter de manière optimale l'autonomie de cette batterie. It will be understood in the light of the above example that the electronic regulator 6 is designed to regulate the frequencies F1, F2 of the two motors by means of the control signals C1, C2, so that in phase of acceleration or deceleration, the intensity of the current Iba, delivered or absorbed by the battery 5, remains less than or equal to the given maximum threshold which will depend on the detection thresholds (Sa) and (Sd). It is up to the person skilled in the art to judiciously choose these detection thresholds, as a function of the characteristics of the battery 5, and more particularly of the maximum power that can be delivered or absorbed by the battery 5, in order to optimally increase the of this battery.

Dans le cadre de l'invention, tel qu'illustré sur la figure 1, les moteurs I et 2 peuvent n'avoir aucune liaison mécanique entre eux. Néanmoins dans une variante préférée de réalisation, illustrée à la figure 2, les deux moteurs 1 et 2 seront coaxiaux, le stator la du premier moteur I étant solidaire mécaniquement en rotation du rotor 2b du second moteur 2, et jouant le rôle de la masse (m) du schéma de principe de la figure 1. In the context of the invention, as illustrated in FIG. 1, the motors I and 2 may have no mechanical connection between them. However, in a preferred variant of embodiment, illustrated in FIG. 2, the two motors 1 and 2 will be coaxial, the stator 1a of the first motor I being mechanically integral in rotation with the rotor 2b of the second motor 2, and playing the role of mass (m) of the block diagram of Figure 1.

Il revient à l'homme du métier de dimensionner le volant d'inertie constitué par I 'ensemble rotor 2b -masse (m) sur la figure 1, ou par l'ensemble rotor 2b - stator la sur la figure 2, de telle sorte que ce volant d'inertie présente d'une part une masse suffisante pour stocker suffisamment d'énergie cinétique pendant les phases de décélération, mais par ailleurs une masse suffisamment faible pour limiter le poids supplémentaire embarqué. It is up to the person skilled in the art to size the flywheel constituted by the rotor assembly 2b - mass (m) in FIG. 1, or by the rotor assembly 2b - stator 1a in FIG. 2, so that this flywheel has on the one hand a mass sufficient to store sufficient kinetic energy during the deceleration phases, but also a mass sufficiently low to limit the additional weight on board.

Dans un exemple précis de réalisation, les deux moteurs 1 et 2 consistaient en deux moteurs alternatifs asynchrones avec induits à cage d'écureuil. In a specific embodiment, the two motors 1 and 2 consisted of two asynchronous reciprocating motors with armature with squirrel cage.

De préférence, il s'agissait de moteurs alternatifs asynchrones diphasés. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à ce type particulier de moteurs, mais peut par exemple être mise en oeuvre avec tout type de moteurs alternatifs asynchrones polyphasés et notamment triphasés, ou encore avec des moteurs alternatifs synchrones. Preferably, they were two-phase asynchronous reciprocating motors. Of course, the invention is not limited to this particular type of motors, but can, for example, be implemented with any type of asynchronous polyphase and in particular three-phase AC motors, or even with synchronous AC motors.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Machine électrique motrice à stockage inertiel comportant un premier moteur alternatif (1) dont le rotor (lb) est destiné à entraîner une masse (M), et dont le stator (la) est alimenté par des tensions alternatives de fréquence (F,) réglable, délivrées par un premier convertisseur de tension (3) à variation de fréquence, à partir d'une tension continue délivrée par une source de tension continue autonome (5), de préférence rechargeable, du type batterie d'accumulateurs, caractérisée en ce qu'elle comprend - un second moteur alternatif (2) dont le rotor (2b) est solidaire d'une masse (m) et constitue avec cette masse un volant d'inertie, et dont le stator (2a) est alimenté par des tensions alternatives de fréquence (F2) réglable, délivrées par un second convertisseur de tension (4) à variation de fréquence, à partir d'une tension continue délivrée par la même source de tension continue autonome (5), - et des moyens de régulation électronique (6) conçus pour piloter les deux convertisseurs de tension (3,4), en fonction d'une commande de changement de vitesse (V) et de l'intensité mesurée du courant (bat) absorbé ou délivré par la source de tension continue autonome (5).1. An inertial storage electric drive machine comprising a first reciprocating motor (1) whose rotor (lb) is intended to drive a mass (M), and whose stator (la) is supplied by alternating frequency voltages (F, ) adjustable, delivered by a first voltage converter (3) with frequency variation, from a direct voltage delivered by an autonomous direct voltage source (5), preferably rechargeable, of the storage battery type, characterized in what it includes - a second reciprocating motor (2) whose rotor (2b) is integral with a mass (m) and constitutes with this mass a flywheel, and whose stator (2a) is powered by alternating voltages of adjustable frequency (F2), supplied by a second voltage converter (4) with frequency variation, from a direct voltage supplied by the same autonomous DC voltage source (5), - and regulating means electronic (6) designed s to control the two voltage converters (3,4), as a function of a speed change command (V) and of the measured intensity of the current (bat) absorbed or delivered by the autonomous DC voltage source (5 ). 2. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens de régulation électronique (6) sont conçus pour piloter les deux convertisseurs (3,4) de telle sorte que l'intensité du courant (Iba,) absorbé ou délivré par la source de tension continue autonome (5) respectivement en phases de décélération ou d'accélération du premier moteur (1) reste inférieure ou égale à un seuil maximal prédéterminé.2. Machine according to claim 1 characterized in that the electronic regulation means (6) are designed to drive the two converters (3,4) so that the intensity of the current (Iba,) absorbed or delivered by the source of autonomous DC voltage (5) respectively in deceleration or acceleration phases of the first motor (1) remains less than or equal to a predetermined maximum threshold. 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les deux moteurs sont coaxiaux, le stator (la) du premier moteur (1) étant solidaire en rotation du rotor (2b) du second moteur (2), et faisant office de masse (m).3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the two motors are coaxial, the stator (la) of the first motor (1) being integral in rotation with the rotor (2b) of the second motor (2), and acting mass (m). 4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que les deux moteurs sont asynchrones, et de préférence diphasés. 4. Machine according to one of claims 1 to 3 characterized in that the two motors are asynchronous, and preferably two-phase.
FR9614422A 1996-11-20 1996-11-20 ELECTRIC MOTOR MACHINE WITH INERTIAL STORAGE POWERED BY AN AUTONOMOUS CONTINUOUS VOLTAGE SOURCE Expired - Fee Related FR2756118B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9614422A FR2756118B1 (en) 1996-11-20 1996-11-20 ELECTRIC MOTOR MACHINE WITH INERTIAL STORAGE POWERED BY AN AUTONOMOUS CONTINUOUS VOLTAGE SOURCE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9614422A FR2756118B1 (en) 1996-11-20 1996-11-20 ELECTRIC MOTOR MACHINE WITH INERTIAL STORAGE POWERED BY AN AUTONOMOUS CONTINUOUS VOLTAGE SOURCE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2756118A1 true FR2756118A1 (en) 1998-05-22
FR2756118B1 FR2756118B1 (en) 1999-02-05

Family

ID=9498005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9614422A Expired - Fee Related FR2756118B1 (en) 1996-11-20 1996-11-20 ELECTRIC MOTOR MACHINE WITH INERTIAL STORAGE POWERED BY AN AUTONOMOUS CONTINUOUS VOLTAGE SOURCE

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2756118B1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0982176A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-01 Alstom France SA Power supply system for an electric driven vehicle
EP1087501A2 (en) * 1999-09-27 2001-03-28 Nissan Motor Co., Ltd. Motor/generator with multiple rotors
EP1482634A2 (en) * 2003-05-27 2004-12-01 Fanuc Ltd Motor drive system
WO2007082393A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-26 Abb Schweiz Ag Fuel/electric drive system
US8808096B2 (en) 2009-03-27 2014-08-19 Ricardo Uk Limited Flywheel
US9273755B2 (en) 2009-03-27 2016-03-01 Ricardo Uk Limited Method and apparatus for balancing a flywheel
US9391489B2 (en) 2010-11-17 2016-07-12 Ricardo Uk Limited Magnetic coupler having magnets with different magnetic strengths
US9704631B2 (en) 2009-03-27 2017-07-11 Ricardo Uk Limited Flywheel
US9718343B2 (en) 2011-04-20 2017-08-01 Ricardo Uk Limited Energy storage system having a flywheel for a vehicle transmission
IT201600084463A1 (en) * 2016-08-10 2018-02-10 Fabbri Stefano Energy storage device and energy storage and management process
CN113183765A (en) * 2021-06-18 2021-07-30 桂林星辰科技股份有限公司 Servo energy storage mechanism for electric vehicle and control method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4321478A (en) * 1979-11-13 1982-03-23 General Electric Company Auxiliary power supply with kinetic energy storage
US4629947A (en) * 1985-04-03 1986-12-16 Hammerslag Julius G Electric vehicle drive system
WO1992001532A1 (en) * 1990-07-16 1992-02-06 Garu Ag Präzisionsmechanik Main-spindle drive for a machine toole

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4321478A (en) * 1979-11-13 1982-03-23 General Electric Company Auxiliary power supply with kinetic energy storage
US4629947A (en) * 1985-04-03 1986-12-16 Hammerslag Julius G Electric vehicle drive system
WO1992001532A1 (en) * 1990-07-16 1992-02-06 Garu Ag Präzisionsmechanik Main-spindle drive for a machine toole

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHAIBLE ET AL.: "A Torque Controlled High Speed Flywheel Energy Storage System for Peak Power Transfer in Electric Vehicles", CONFERENCE RECORD OF THE 1994 INDUSTRY APPLICATIONS CONFERENCE, vol. 1, 2 October 1994 (1994-10-02) - 5 October 1994 (1994-10-05), DENVER, US, pages 435 - 442, XP000514786 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2782680A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-03 Alstom Technology POWER SUPPLY SYSTEM FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN VEHICLE
US6294886B1 (en) 1998-08-28 2001-09-25 Alstom France Sa Supply system for an electric traction vehicle
EP0982176A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-01 Alstom France SA Power supply system for an electric driven vehicle
EP1087501A2 (en) * 1999-09-27 2001-03-28 Nissan Motor Co., Ltd. Motor/generator with multiple rotors
EP1087501A3 (en) * 1999-09-27 2003-09-03 Nissan Motor Co., Ltd. Motor/generator with multiple rotors
EP1482634A3 (en) * 2003-05-27 2009-02-11 Fanuc Ltd Motor drive system
EP1482634A2 (en) * 2003-05-27 2004-12-01 Fanuc Ltd Motor drive system
US7960939B2 (en) 2006-01-17 2011-06-14 Abb Schweiz Ag Fuel/electric drive system
WO2007082393A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-26 Abb Schweiz Ag Fuel/electric drive system
US8808096B2 (en) 2009-03-27 2014-08-19 Ricardo Uk Limited Flywheel
US9273755B2 (en) 2009-03-27 2016-03-01 Ricardo Uk Limited Method and apparatus for balancing a flywheel
US9704631B2 (en) 2009-03-27 2017-07-11 Ricardo Uk Limited Flywheel
US9391489B2 (en) 2010-11-17 2016-07-12 Ricardo Uk Limited Magnetic coupler having magnets with different magnetic strengths
US9718343B2 (en) 2011-04-20 2017-08-01 Ricardo Uk Limited Energy storage system having a flywheel for a vehicle transmission
IT201600084463A1 (en) * 2016-08-10 2018-02-10 Fabbri Stefano Energy storage device and energy storage and management process
WO2018029553A1 (en) * 2016-08-10 2018-02-15 Fabbri Stefano Energy storage apparatus and process for storing and managing energy using said apparatus
CN113183765A (en) * 2021-06-18 2021-07-30 桂林星辰科技股份有限公司 Servo energy storage mechanism for electric vehicle and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
FR2756118B1 (en) 1999-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2480204C (en) Fixed-frequency electrical generation system and process for controlling the system
EP2128427B1 (en) Method and device for controlling the starting time of a vehicle heat engine
EP0652835B1 (en) Electrically-driven car
EP1537328A2 (en) Control device for a reversible rotating electrical machine
FR2756118A1 (en) Electric drive with flywheel energy storage for battery powered motor vehicles
EP2033293B1 (en) Method for recovering electrical energy in a vehicle with regenerative braking
FR3093080A1 (en) HYBRID-ELECTRIC PROPULSIVE ARCHITECTURE AND ELECTRICAL ENERGY DISSIPATION PROCESS IN SUCH ARCHITECTURE
EP2710257B1 (en) Turbine having optimised efficiency
CA2069191C (en) Electrical driving device for a rolling vehicle and motor vehicle equipped therewith
EP1331716B1 (en) Power supply system for a motor vehicle
FR2891961A1 (en) METHOD FOR MAINTAINING A VOLTAGE CONTINUOUS TO THE INPUT OF A CONTINUOUS-VOLTAGE ALTERNATIVE CONVERTER, RECORDING MEDIUM FOR THIS METHOD AND ELECTRIC VEHICLE
WO2015107297A1 (en) Method of controlling an electronic power module able to operate as a synchronous rectifier, corresponding control device and rotating electric machine of electric vehicle comprising such a device
FR2847858A1 (en) ELECTRIC REGULATION SYSTEM FOR THE MOTION TRANSMISSION DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
WO2009115719A2 (en) Method of controlling a drive assembly provided with a reversible alternator and with a speed variator, and associated drive assembly
EP2036198B1 (en) Method for managing a power supply system with a variable voltage, especially of a motor vehicle
FR2926684A1 (en) Power supply system for hybrid motor vehicle, has energy exchange device provided for permitting power transfer between energy storage unit, power storage unit, energy consuming equipment and energy providing equipment
FR2605815A1 (en) Alternator self-excited in the overexcitation condition
FR2811944A1 (en) ELECTRONIC TORQUE TRANSMISSION DEVICE WITHOUT POWER BATTERY
FR2851515A1 (en) Power transmission device regulating system for hybrid vehicle, has electrical regulating module to impose torque values on each machine where reference values are set in module based on which module regulates torque values
WO2022069828A1 (en) Pump actuating device, and associated pumping system, aircraft and fuel supply method
EP2751914A2 (en) Rotary electric machine
FR2977530A1 (en) Electric supply device for e.g. mild hybrid car, has voltage converter integrated to maintenance device, and commutation unit adapted to isolate onboard network from battery during starting and restarting phases of vehicle
FR3131277A1 (en) AIRCRAFT PROPELLER BLADE PITCHING AND DE-ICING SYSTEM
FR2931774A1 (en) Reversible alternator-toroidal type mechanical variable speed gear couple controlling method for hybrid motor vehicle, involves controlling rate of speed gear in energy generation mode such that rotational speed of alternator is minimal
FR2511205A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE VOLTAGE OF A DIRECT ELECTRIC CURRENT GENERATOR

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse