FR2836604A1 - Electrical power supply by generator for charging battery, e.g. in vehicle, increases charging current when load is activated - Google Patents

Electrical power supply by generator for charging battery, e.g. in vehicle, increases charging current when load is activated Download PDF

Info

Publication number
FR2836604A1
FR2836604A1 FR0202287A FR0202287A FR2836604A1 FR 2836604 A1 FR2836604 A1 FR 2836604A1 FR 0202287 A FR0202287 A FR 0202287A FR 0202287 A FR0202287 A FR 0202287A FR 2836604 A1 FR2836604 A1 FR 2836604A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electrical energy
voltage
battery
network
generator
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
FR0202287A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2836604B1 (en
Inventor
Nicolas Guillarme
Marc Long
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.)
Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Original Assignee
Johnson Controls Automotive Electronics SAS
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 Johnson Controls Automotive Electronics SAS filed Critical Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Priority to FR0202287A priority Critical patent/FR2836604B1/en
Priority to PCT/FR2003/000579 priority patent/WO2003071658A2/en
Publication of FR2836604A1 publication Critical patent/FR2836604A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2836604B1 publication Critical patent/FR2836604B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1438Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in combination with power supplies for loads other than batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082Plural DC voltage, e.g. DC supply voltage with at least two different DC voltage levels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0016Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0019Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being load current fluctuations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

The supply comprises a generator (36) configured to generate a charge current and associated batteries (31,41) to generate an auxiliary current to supply power consuming devices (32,34), the system further includes a management unit designed to respond to a signal (C1,C2) for activating the power consuming device to modify a control (CTRL) of the operating mode of the power generator to increase the charging current in anticipation of an actual activation of the power consuming device.

Description

<Desc/Clms Page number 1> <Desc / Clms Page number 1>

SYSTEME D'ALIMENTATION ELECTRIQUE BI-TENSION
La présente invention concerne un système d'alimentation électrique bi-tension, et trouve des applications en particulier dans les réseaux de bord pour véhicules automobiles.
TWO-VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM
The present invention relates to a dual-voltage power supply system, and finds applications in particular in on-board networks for motor vehicles.

Le concept de réseau de bord bi-tension pour l'alimentation électrique des équipements consommateurs d'énergie embarqués à bord des véhicules automobile est apparu, ces derniers temps, comme une réponse à l'augmentation du nombre et de la puissance de fonctionnement de ces équipements.  The concept of a dual-voltage on-board network for the power supply of energy-consuming equipment on board motor vehicles has recently appeared as a response to the increase in the number and the operating power of these equipment.

On connaît ainsi un système d'alimentation électrique pour véhicule automobile, comprenant un réseau haute tension ayant une première batterie délivrant une première tension d'alimentation continue (ci-après haute tension), et un réseau basse tension ayant une seconde batterie délivrant une seconde tension d'alimentation continue (ci-après basse tension), inférieure à ladite première tension d'alimentation continue. La première batterie est utilisée pour l'alimentation des charges électriques de forte puissance, tels qu'une installation de climatisation, des projecteurs à lampe à décharge, le démarreur du véhicule, un dispositif d'embrayage piloté, les moteurs de lève-vitres, etc. La seconde batterie est utilisée pour l'alimentation des charges électriques de faible puissance tels que les moyens d'éclairage du tableau de bord ou de l'habitacle, la radio, le dispositif de verrouillage/déverrouillage centralisé des ouvrants, les feux de signalisation, etc.  There is thus known a power supply system for a motor vehicle, comprising a high voltage network having a first battery delivering a first continuous supply voltage (hereinafter high voltage), and a low voltage network having a second battery delivering a second DC supply voltage (hereinafter low voltage), lower than said first DC supply voltage. The first battery is used to power high-power electrical loads, such as an air conditioning system, discharge lamp headlights, the vehicle starter, a controlled clutch device, window lift motors, etc. The second battery is used to power low-power electrical loads such as the dashboard or passenger compartment lighting means, the radio, the centralized locking / unlocking device for the doors, the signaling lights, etc.

Par batterie, on entend au sens de la présente invention et dans la suite, tout dispositif formant réservoir d'énergie électrique rechargeable, aux bornes duquel une tension électrique continue non nulle est disponible, du moins dans un état de charge non nul du dispositif. Un tel dispositif est ainsi constitué, par exemple, d'une batterie d'accumulateurs classique.  By battery is meant within the meaning of the present invention and hereinafter, any device forming a rechargeable electric energy reservoir, at the terminals of which a non-zero continuous electric voltage is available, at least in a non-zero state of charge of the device. Such a device thus consists, for example, of a conventional storage battery.

Un consensus semble actuellement se dégager autour des valeurs de tension suivantes, pour la normalisation des réseaux de bord bi-tension des véhicules automobiles du futur : 42 volts pour la haute tension, et 14 volts pour la basse tension.  A consensus currently seems to be emerging around the following voltage values, for the standardization of the dual-voltage on-board networks of motor vehicles of the future: 42 volts for high voltage, and 14 volts for low voltage.

Dans un réseau de bord classique (ayant un système d'alimentation électrique uni-tension), illustré par le schéma de la figure 1, un ou plusieurs  In a conventional on-board network (having a single-voltage electrical supply system), illustrated by the diagram in FIG. 1, one or more

<Desc/Clms Page number 2><Desc / Clms Page number 2>

dispositifs consommateurs d'énergie électrique tels que 1 (charges électriques) sont connectés aux deux bornes d'une batterie 2 pour recevoir la tension d'alimentation continue délivrée par celle-ci. Dit autrement, le dispositif 1 est alimenté par la tension d'alimentation délivrée par la batterie 2. En outre, un générateur d'énergie électrique 3 (comme un alternateur) est également connecté aux bornes de la batterie 2, et délivre un courant de charge Ic. Le dispositif 1 peut être soit activé (il consomme alors un courant électrique), soit désactivé (il ne consomme alors aucun courant électrique).  devices consuming electrical energy such as 1 (electrical charges) are connected to the two terminals of a battery 2 to receive the DC supply voltage delivered by the latter. In other words, the device 1 is supplied by the supply voltage supplied by the battery 2. In addition, an electrical energy generator 3 (such as an alternator) is also connected to the terminals of the battery 2, and delivers a current of charge Ic. The device 1 can be either activated (it then consumes an electric current), or deactivated (it then consumes no electric current).

En général, le courant de charge Ic est adapté pour correspondre au courant consommé par le dispositif 1 lorsqu'il est activé et/ou pour recharger la batterie 2 quand elle est au moins partiellement déchargée. Certes l'alternateur 3 fonctionne en permanence, puisqu'il est entraîné par le mouvement de rotation du moteur thermique du véhicule dès lors, bien entendu, que celui-ci est lancé. Toutefois, l'alternateur comprend des moyens de régulation pour adapter la quantité d'énergie électrique qu'il génère par unité de temps à ce qui est nécessaire pour répondre aux appels de courant du dispositif 1 lorsqu'il est activé et/ou de la batterie 2 lorsqu'elle est déchargée.  In general, the charging current Ic is adapted to correspond to the current consumed by the device 1 when it is activated and / or to recharge the battery 2 when it is at least partially discharged. Admittedly, the alternator 3 operates continuously, since it is driven by the rotational movement of the engine of the vehicle when, of course, it is launched. However, the alternator includes regulation means to adapt the amount of electrical energy it generates per unit of time to what is necessary to respond to the current calls from the device 1 when it is activated and / or from the battery 2 when it is discharged.

Toutefois, la bande passante de l'alternateur, c'est-à-dire sa réponse à un échelon du courant consommé dans le réseau de bord, est faible. Il s'ensuit que les appels de courant par les charges électriques de forte puissance du réseau de bord ne sont pas toujours pris en compte par l'alternateur.  However, the alternator bandwidth, that is to say its response to a step of the current consumed in the on-board network, is low. It follows that the current calls by the high power electrical charges of the on-board network are not always taken into account by the alternator.

Ceci est illustré par le graphe de la figure 2. Sur cette figure, la courbe 4 montre l'allure du courant consommé dans le réseau de bord, à partir d'une situation où la batterie est complètement chargée et où aucun dispositif consommateur de courant du réseau de bord n'est activé (et où par conséquent le courant consommé et le courant de charge Ic sont nuls) la courbe 5 montre l'allure de la réponse de l'alternateur, c'est-à-dire du courant de charge Ic délivré par celui-ci. Sur ce graphe, l'instant d'origine est pris comme l'instant où une charge électrique de puissance est activée. Dans la suite, les termes"anticipation"ou"anticiper"sont utilisés en référence à cette convention.  This is illustrated by the graph in Figure 2. In this figure, curve 4 shows the shape of the current consumed in the on-board network, from a situation where the battery is fully charged and where no current consuming device of the on-board network is not activated (and where consequently the consumed current and the charging current Ic are zero) curve 5 shows the shape of the alternator's response, i.e. the current of charge Ic issued by the latter. On this graph, the original instant is taken as the instant when an electric charge of power is activated. In the following, the terms "anticipation" or "anticipate" are used with reference to this convention.

La différence entre l'énergie électrique fournie par l'alternateur 3 et l'énergie électrique consommée par la charge électrique de puissance 1 est  The difference between the electrical energy supplied by the alternator 3 and the electrical energy consumed by the electrical load of power 1 is

<Desc/Clms Page number 3><Desc / Clms Page number 3>

graphiquement représentée par la zone 6 comprise entre les courbes 4 et 5.  graphically represented by area 6 between curves 4 and 5.

Cette zone 6 est la zone hachurée sur la figure 2. Cette différence d'énergie électrique est fournie par la batterie 2. Ceci se traduit par divers inconvénients, notamment la nécessité d'un surdimensionnement de la batterie, de l'alternateur et de la section des câbles reliant celui-ci à celle-là, une durée de vie réduite de la batterie, et des variations de la tension d'alimentation du réseau de bord qui se répercutent sur le fonctionnement des équipements de bord. This zone 6 is the hatched zone in FIG. 2. This difference in electrical energy is supplied by the battery 2. This results in various drawbacks, in particular the need for oversizing the battery, the alternator and the section of cables connecting this one to that one, a reduced battery life, and variations in the supply voltage of the on-board network which affect the operation of on-board equipment.

Dans un réseau de bord bi-tension, le système d'alimentation électrique comprend deux réseaux de bord, l'un (le réseau haute tension) comprenant la batterie haute tension et les équipements alimentés par la haute tension d'alimentation qu'elle délivre, et l'autre (le réseau basse tension) comprenant la batterie basse tension et les équipements alimentés par la basse tension d'alimentation qu'elle délivre. Un unique générateur de courant électrique est compris dans le réseau haute tension, afin notamment de recharger la batterie haute tension et de répondre aux appels de courant des équipements du réseau haute tension, qui sont par hypothèse les plus importants. En outre, la batterie haute tension et la batterie basse tension sont couplées entre elles par l'intermédiaire d'un convertisseur d'énergie tel qu'un convertisseur de tension à découpage fonctionnant en abaisseur de tension (appelé convertisseur "Buck" dans le jargon de l'homme du métier). Ce convertisseur a pour fonction de recharger la batterie basse tension à partir de la haute tension d'alimentation délivrée par la batterie haute tension.  In a dual-voltage on-board network, the electrical supply system comprises two on-board networks, one (the high-voltage network) comprising the high-voltage battery and the equipment supplied by the high supply voltage which it delivers. , and the other (the low voltage network) comprising the low voltage battery and the equipment supplied by the low supply voltage which it delivers. A single electric current generator is included in the high voltage network, in particular in order to recharge the high voltage battery and to respond to current calls from the equipment of the high voltage network, which are hypothetically the most important. In addition, the high-voltage battery and the low-voltage battery are coupled together by means of an energy converter such as a switching voltage converter operating in step-down voltage (called "Buck" converter in jargon). skilled in the art). The purpose of this converter is to recharge the low voltage battery from the high supply voltage supplied by the high voltage battery.

Pour un tel système les inconvénients précités, qui sont liés à la faible bande passante de l'alternateur, sont encourus par le réseau de bord haute tension.  For such a system the aforementioned drawbacks, which are linked to the low bandwidth of the alternator, are incurred by the high voltage on-board network.

L'objet de la présente invention est d'atténuer ces inconvénients dans le cas d'un système d'alimentation électrique bi-tension, comprenant un réseau de bord haute tension et un réseau de bord basse tension, en tirant parti des caractéristiques de structure d'un tel système.  The object of the present invention is to mitigate these drawbacks in the case of a two-voltage electrical supply system, comprising a high-voltage on-board network and a low-voltage on-board network, by taking advantage of the structural characteristics. of such a system.

L'invention propose ainsi un système d'alimentation électrique, notamment pour véhicule automobile, comprenant une première batterie formant réservoir d'énergie électrique (batterie haute tension) et délivrant une  The invention thus provides a power supply system, in particular for a motor vehicle, comprising a first battery forming a reservoir of electrical energy (high voltage battery) and delivering a

<Desc/Clms Page number 4><Desc / Clms Page number 4>

première tension d'alimentation continue (haute tension d'alimentation), une seconde batterie formant réservoir d'énergie électrique (batterie basse tension) et délivrant une seconde tension d'alimentation continue (basse tension d'alimentation), inférieure à ladite première tension d'alimentation, ainsi qu'au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique (charge électrique de puissance), alimenté par la première tension d'alimentation, et commandé pour être sélectivement activé ou désactivé.  first continuous supply voltage (high supply voltage), a second battery forming a reservoir of electrical energy (low voltage battery) and delivering a second continuous supply voltage (low supply voltage), lower than said first voltage supply, as well as at least one device consuming electrical energy (electrical power load), supplied by the first supply voltage, and controlled to be selectively activated or deactivated.

Selon l'invention, le système comprend un convertisseur d'énergie électrique réversible agencé pour, dans un premier mode de fonctionnement, recharger la seconde batterie à partir de la première tension d'alimentation, et pour, dans un second mode de fonctionnement, recharger la première batterie à partir de la seconde tension d'alimentation. Le système comprend en outre une unité de gestion agencée pour placer le convertisseur de tension dans le second mode de fonctionnement en réponse à l'activation ou à un signal d'activation d'au moins un desdits dispositifs consommateurs d'énergie électrique.  According to the invention, the system comprises a reversible electrical energy converter arranged to, in a first operating mode, recharge the second battery from the first supply voltage, and to, in a second operating mode, recharge the first battery from the second supply voltage. The system further comprises a management unit arranged to place the voltage converter in the second operating mode in response to the activation or to an activation signal of at least one of said devices consuming electrical energy.

Ainsi, la différence entre l'énergie électrique fournie par un générateur de courant électrique du réseau haute tension et l'énergie électrique consommée par la charge électrique de puissance est fournie partiellement par la batterie haute tension et partiellement par la batterie basse tension. Il s'ensuit que, pour un appel de courant donné, les inconvénients mentionnés en introduction qui résultent de la faible bande passante du générateur, étant supportés par les deux batteries à la fois et non par la seule batterie haute tension, sont réduits pour chacune des batteries par rapport au cas d'un système selon l'art antérieur.  Thus, the difference between the electric energy supplied by an electric current generator of the high voltage network and the electric energy consumed by the electric power load is partially supplied by the high voltage battery and partially by the low voltage battery. It follows that, for a given current draw, the drawbacks mentioned in the introduction which result from the low bandwidth of the generator, being borne by the two batteries at the same time and not by the high voltage battery alone, are reduced for each batteries compared to the case of a system according to the prior art.

Cet avantage est obtenu au prix de la mise en oeuvre d'une part d'un convertisseur réversible, tel qu'un convertisseur de tension à découpage réversible appelé convertisseur "8uck-8oost synchrone" dans le jargon de l'homme du métier, et d'autre part d'une unité de gestion appropriée.  This advantage is obtained at the cost of implementing on the one hand a reversible converter, such as a reversible switching voltage converter called a "synchronous 8uck-8oost" converter in the jargon of a person skilled in the art, and on the other hand, an appropriate management unit.

Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de gestion d'un système d'alimentation électrique comprenant un réseau haute tension ayant une première batterie formant réservoir d'énergie électrique (batterie haute tension) et délivrant une première tension d'alimentation continue (haute  Another aspect of the invention relates to a method for managing a power supply system comprising a high voltage network having a first battery forming a reservoir of electrical energy (high voltage battery) and delivering a first continuous supply voltage ( high

<Desc/Clms Page number 5><Desc / Clms Page number 5>

tension d'alimentation), un réseau basse tension ayant une seconde batterie formant réservoir d'énergie électrique (batterie basse tension) et délivrant une seconde tension d'alimentation continue (basse tension d'alimentation), inférieure à ladite première tension d'alimentation continue, ainsi qu'au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique (charge de puissance), alimenté par la première tension d'alimentation continue, et commandé pour être sélectivement activé ou désactivé.  supply voltage), a low voltage network having a second battery forming an electrical energy reservoir (low voltage battery) and delivering a second continuous supply voltage (low supply voltage), lower than said first supply voltage continuous, as well as at least one device consuming electrical energy (power load), supplied by the first continuous supply voltage, and controlled to be selectively activated or deactivated.

Selon l'invention, le procédé comprend le procédé comprenant les étapes suivant lesquelles : - on agence un convertisseur d'énergie électrique réversible pour, dans un premier mode de fonctionnement, fournir de l'énergie électrique au réseau basse tension à partir de l'énergie électrique stockée dans ladite première batterie, et pour, dans un second mode de fonctionnement, fournir de l'énergie électrique au réseau haute tension à partir de l'énergie électrique stockée dans ladite seconde batterie ; et, - on place le convertisseur de tension dans ledit second mode de fonctionnement en réponse à l'activation ou à un signal d'activation d'au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique alimenté par ladite première tension d'alimentation, et commandé pour être sélectivement activé ou désactivé.  According to the invention, the method comprises the method comprising the steps according to which: - a reversible electrical energy converter is arranged in order, in a first operating mode, to supply electrical energy to the low voltage network from the electrical energy stored in said first battery, and for, in a second mode of operation, supplying electrical energy to the high voltage network from the electrical energy stored in said second battery; and, - the voltage converter is placed in said second operating mode in response to the activation or to an activation signal of at least one device consuming electrical energy supplied by said first supply voltage, and controlled to be selectively enabled or disabled.

Lorsque le système comprend en outre un générateur d'énergie électrique agencé pour générer un courant de charge fourni au réseau électrique haute tension, on peut modifier une commande de fonctionnement du générateur d'énergie électrique pour augmenter la quantité d'énergie électrique que celui-ci génère par unité de temps, en réponse à un signal d'activation du dispositif consommateur d'énergie électrique mais avant l'activation de celui-ci.  When the system further comprises an electrical energy generator arranged to generate a charging current supplied to the high-voltage electrical network, an operating command of the electrical energy generator can be modified to increase the amount of electrical energy than the latter. this generates per unit of time, in response to an activation signal from the device consuming electrical energy but before the activation thereof.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, déjà analysée est un schéma d'un système d'alimentation selon l'art antérieur ;  Other particularities and advantages of the present invention will appear in the description below of nonlimiting exemplary embodiments, with reference to the appended drawings, in which: - Figure 1, already analyzed is a diagram of a system of food according to the prior art;

<Desc/Clms Page number 6><Desc / Clms Page number 6>

- la figure 2, également déjà analysée, est un graphe illustrant la différence entre l'énergie électrique consommée par une charge électrique de puissance et l'énergie électrique produite par l'alternateur du système de la figure 1 ; - la figure 3 est un schéma illustrant un premier mode de réalisation d'un système selon l'invention ; - la figure 4 est un graphe illustrant un exemple d'échange d'énergie électrique dans un système selon la figure 3 ; - la figure 5 est un schéma illustrant un second mode de réalisation d'un système selon l'invention ; - la figure 6 est un graphe illustrant la différence entre l'énergie électrique consommée par une charge de puissance et l'énergie électrique produite par l'alternateur du réseau haute tension dans un système selon la figure 5.  - Figure 2, also already analyzed, is a graph illustrating the difference between the electrical energy consumed by an electrical load of power and the electrical energy produced by the alternator of the system of Figure 1; - Figure 3 is a diagram illustrating a first embodiment of a system according to the invention; - Figure 4 is a graph illustrating an example of exchange of electrical energy in a system according to Figure 3; - Figure 5 is a diagram illustrating a second embodiment of a system according to the invention; FIG. 6 is a graph illustrating the difference between the electrical energy consumed by a power load and the electrical energy produced by the alternator of the high voltage network in a system according to FIG. 5.

A la figure 3, on a représenté schématiquement un premier mode de réalisation d'un système selon l'invention. Il s'agit d'un système d'alimentation électrique bi-tension, notamment pour véhicule automobile, comprenant un réseau haute tension 30 et un réseau basse tension 40.  In Figure 3, there is shown schematically a first embodiment of a system according to the invention. It is a dual-voltage electrical supply system, in particular for a motor vehicle, comprising a high voltage network 30 and a low voltage network 40.

Le réseau haute tension 30 comprend une batterie 31 formant réservoir d'énergie électrique. La batterie 31 délivre une tension d'alimentation continue, ou haute tension d'alimentation VH.  The high voltage network 30 includes a battery 31 forming a reservoir of electrical energy. The battery 31 delivers a continuous supply voltage, or high supply voltage VH.

Le réseau haute tension 30 comprend aussi un ou plusieurs dispositifs consommateurs d'énergie électrique, alimentés par la haute tension d'alimentation VH. Il s'agit d'équipements de forte puissance respectifs, tels que ceux mentionnés en introduction. Les dispositifs 32,34 sont connectés en parallèle sur la batterie haute tension 31. Dans l'exemple de la figure 3, chaque dispositif tel que 32 ou 34 est relié aux bornes de la batterie 31 en série avec un interrupteur marche/arrêt respectif 33 ou 35, de manière à être commandé pour être sélectivement activé ou désactivé.  The high voltage network 30 also includes one or more devices consuming electrical energy, supplied by the high supply voltage VH. These are respective high-power equipment, such as that mentioned in the introduction. The devices 32, 34 are connected in parallel to the high-voltage battery 31. In the example of FIG. 3, each device such as 32 or 34 is connected to the terminals of the battery 31 in series with a respective on / off switch 33 or 35, so as to be controlled to be selectively activated or deactivated.

Un courant circule dans un dispositif lorsqu'il est activé. Dit autrement, un dispositif activé consomme un courant électrique. A l'inverse, aucun courant ne circule dans un dispositif désactivé.  Current flows through a device when activated. In other words, an activated device consumes an electric current. Conversely, no current flows in a deactivated device.

<Desc/Clms Page number 7> <Desc / Clms Page number 7>

Les interrupteurs 33,35 sont soit des boutons de commande actionnés manuellement par un utilisateur, soit des interrupteurs commandé électriquement, tels que des relais, des transistors MOS de puissance ou similaire.  The switches 33, 35 are either control buttons actuated manually by a user, or electrically controlled switches, such as relays, power MOS transistors or the like.

Le réseau haute tension 30 comprend enfin un générateur d'énergie électrique 36, adapté pour générer un courant de charge Ic qui est fourni au réseau haute tension 30. Il s'agit par exemple d'un alternateur synchrone (comprenant un circuit inducteur et un circuit induit) ou d'un alterno-démarreur à réluctance variable. Il est connecté en parallèle avec la batterie haute tension 31, et donc avec les dispositifs 32,34. Le courant Ic est adapté pour la recharge de la batterie haute tension 31, et pour l'alimentation en courant des dispositifs 32,34.  The high voltage network 30 finally comprises an electrical energy generator 36, suitable for generating a charging current Ic which is supplied to the high voltage network 30. It is for example a synchronous alternator (comprising an inductor circuit and a induced circuit) or a variable reluctance alternator-starter. It is connected in parallel with the high voltage battery 31, and therefore with the devices 32,34. The current Ic is suitable for recharging the high voltage battery 31, and for the current supply of the devices 32,34.

Le réseau basse tension 40 comprend une batterie 41 formant réservoir d'énergie électrique. La batterie 41 délivre une tension d'alimentation continue, ou basse tension d'alimentation Vg.  The low voltage network 40 includes a battery 41 forming a reservoir of electrical energy. The battery 41 delivers a continuous supply voltage, or low supply voltage Vg.

La basse tension d'alimentation VB est inférieure à la haute tension d'alimentation VH. Dans un exemple, la haute tension VH est égale à 42 volts et la basse tension VB est égale à 14 volts. Les termes"haute"et"basse" utilisés en référence aux tensions d'alimentation respectivement VH et VS, doivent être interprétés relativement l'un à l'autre seulement.  The low supply voltage VB is lower than the high supply voltage VH. In one example, the high voltage VH is equal to 42 volts and the low voltage VB is equal to 14 volts. The terms "high" and "low" used with reference to the supply voltages VH and VS respectively, should be interpreted relatively to each other only.

Le réseau basse tension 40 comprend aussi un ou plusieurs dispositifs consommateurs d'énergie électrique 42,44 alimentés par la basse tension d'alimentation VB. Il s'agit d'équipements de faible puissance respectifs, tels que ceux mentionnés en introduction. Les dispositifs 42,44 sont connectés en parallèle sur la batterie basse tension 41. Dans l'exemple de la figure 3, chaque dispositif tel que 42 ou 44 est relié aux bornes de la batterie 41 en série avec un interrupteur marche/arrêt respectif 43 ou 45 ayant la même fonction que les interrupteurs 33 et 35 précités. En général, il s'agira de boutons de commande pouvant être actionnés manuellement par un utilisateur.  The low voltage network 40 also includes one or more devices consuming electrical energy 42, 44 supplied by the low supply voltage VB. These are respective low power equipment, such as that mentioned in the introduction. The devices 42, 44 are connected in parallel on the low voltage battery 41. In the example of FIG. 3, each device such as 42 or 44 is connected to the terminals of the battery 41 in series with a respective on / off switch 43 or 45 having the same function as the aforementioned switches 33 and 35. In general, these will be control buttons that can be operated manually by a user.

Selon l'invention, le système comprend aussi un convertisseur d'énergie électrique réversible 50. Il s'agit par exemple d'un convertisseur de courant  According to the invention, the system also comprises a reversible electrical energy converter 50. This is for example a current converter

<Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8>

limité en tension. Dans un exemple, il s'agit d'un convertisseur de tension continu/continu (DC/DC) à découpage, de type Buck-Boost synchrone.  limited in voltage. In one example, it is a switching DC / DC voltage converter, of the synchronous Buck-Boost type.

Le convertisseur 50 est connecté, par l'intermédiaire d'une première borne négative 53 et d'une première borne positive 52, aux bornes respectivement négative et positive de la batterie haute tension 31. De même, il est connecté par l'intermédiaire d'une seconde borne négative 53 et d'une seconde borne positive 54, aux bornes respectivement négative et positive de la batterie basse tension 41.  The converter 50 is connected, via a first negative terminal 53 and a first positive terminal 52, to the negative and positive terminals of the high-voltage battery 31, respectively. Likewise, it is connected via a second negative terminal 53 and a second positive terminal 54, respectively at the negative and positive terminals of the low-voltage battery 41.

Le convertisseur 50 est agencé pour, dans un premier mode de fonctionnement ou mode abaisseur, recharger la batterie basse tension 41 à partir de la haute tension d'alimentation VH, et pour, dans un second mode de fonctionnement ou mode élévateur, recharger la batterie haute tension 31 à

Figure img00080001

partir de la basse tension d'alimentation VL. Plus généralement, le convertisseur 50 est agencé pour fournir de l'énergie électrique au réseau basse tension 40 à partir de l'énergie électrique stockée dans la batterie haute tension 31 dans le mode abaisseur, et, inversement, pour fournir de l'énergie électrique au réseau haute tension 30 à partir de l'énergie électrique stockée dans la batterie basse-tension 41 dans le mode élévateur. The converter 50 is arranged for, in a first operating mode or step-down mode, recharging the low voltage battery 41 from the high supply voltage VH, and for, in a second operating mode or booster mode, recharging the battery high voltage 31 to
Figure img00080001

from the low supply voltage VL. More generally, the converter 50 is arranged to supply electrical energy to the low-voltage network 40 from the electrical energy stored in the high-voltage battery 31 in the step-down mode, and, conversely, to supply electrical energy to the high-voltage network 30 from the electrical energy stored in the low-voltage battery 41 in the boost mode.

Ainsi, par exemple, dans le mode élévateur, le générateur 50 génère un courant de charge Ip qui est délivré au réseau haute tension 30 par la borne 52 du convertisseur 50. Le courant Ip est dit courant de charge en considérant le point de vue du réseau haute tension 30, car, bien entendu, il est généré en déchargeant la batterie basse tension 41 du réseau basse tension 40.  Thus, for example, in the booster mode, the generator 50 generates a charging current Ip which is delivered to the high voltage network 30 by the terminal 52 of the converter 50. The current Ip is said to be charging current by considering the point of view of the high voltage network 30, because, of course, it is generated by discharging the low voltage battery 41 from the low voltage network 40.

Le courant de charge Ip qui est généré par le convertisseur 50 dans le mode abaisseur en réponse à l'activation d'un des dispositifs de forte puissance tels que 32 ou 34, est un courant de nature transitoire. En effet, il a pour but de compenser ou du moins atténuer la différence transitoire entre l'appel de courant dans le réseau haute tension 30 et le courant de charge Ic délivré par le générateur de courant 36, qui résulte de la faible bande passante de ce dernier.  The load current Ip which is generated by the converter 50 in the step-down mode in response to the activation of one of the high power devices such as 32 or 34, is a current of transient nature. Indeed, it aims to compensate for or at least attenuate the transient difference between the current draw in the high voltage network 30 and the load current Ic delivered by the current generator 36, which results from the low bandwidth of this last.

Enfin, le système comprend une unité de gestion 60, tel qu'un microcontrôleur ou un microprocesseur et ses périphériques. L'unité 60 est agencée pour placer le convertisseur de tension 50 dans ledit second mode de  Finally, the system comprises a management unit 60, such as a microcontroller or a microprocessor and its peripherals. The unit 60 is arranged to place the voltage converter 50 in said second mode of

<Desc/Clms Page number 9><Desc / Clms Page number 9>

fonctionnement (mode élévateur) en réponse à l'activation d'un ou plusieurs des dispositifs consommateurs d'énergie électrique du réseau haute tension, tels que 32 ou 34.  operation (boost mode) in response to the activation of one or more of the devices consuming electrical energy from the high-voltage network, such as 32 or 34.

A cet effet, l'unité 60 comprend des entrées 61 et 62 pour recevoir un signal de détection respectivement DET1 et DET2, en cas de détection de l'activation du dispositif respectivement 31 et 32. Le signal DET1 est par exemple la tension aux bornes du dispositif 32, référencée par rapport à la borne négative de la batterie basse tension 31. De même, le signal DET2 est la tension aux bornes du dispositif 34, référencée par rapport à la borne négative de la batterie basse tension 31. Ainsi, compte tenu de l'impédance interne du dispositif 32 et/ou 34, le signal DET1 et/ou DET2 varie lorsque le dispositif respectivement 32 et/ou 34 est activé. Cette variation de tension est détectée par l'unité 60. Il est possible d'ajouter une résistance dans le dispositif 32 et/ou 34, si sa résistance interne n'est pas assez élevée pour que ladite variation soit détectée par l'unité 60.  To this end, the unit 60 comprises inputs 61 and 62 for receiving a detection signal DET1 and DET2 respectively, in the event of detection of the activation of the device respectively 31 and 32. The signal DET1 is for example the voltage at the terminals of the device 32, referenced with respect to the negative terminal of the low voltage battery 31. Similarly, the signal DET2 is the voltage across the terminals of the device 34, referenced with respect to the negative terminal of the low voltage battery 31. Thus, account given the internal impedance of the device 32 and / or 34, the signal DET1 and / or DET2 varies when the device respectively 32 and / or 34 is activated. This voltage variation is detected by the unit 60. It is possible to add a resistance in the device 32 and / or 34, if its internal resistance is not high enough for said variation to be detected by the unit 60 .

En réponse à la détection de l'activation du dispositif 32 et/ou 34, l'unité de gestion 60 délivre, sur une sortie 63, un signal de commande qui est appliqué sur une entrée de commande 55 du convertisseur 50. Dans un exemple, le lien entre l'unité de gestion 60 et le convertisseur 50 comprend au moins deux fils, afin de pouvoir commander le passage du convertisseur dans plus de deux états déterminés différents, notamment un état correspondant à un arrêt de fonctionnement, un état correspondant au mode abaisseur et un état correspondant au mode élévateur.  In response to the detection of the activation of the device 32 and / or 34, the management unit 60 delivers, on an output 63, a control signal which is applied to a control input 55 of the converter 50. In an example , the link between the management unit 60 and the converter 50 comprises at least two wires, in order to be able to control the passage of the converter in more than two different determined states, in particular a state corresponding to a stop of operation, a state corresponding to the step-down mode and a state corresponding to step-up mode.

Il est avantageux que le signal de commande transmis par l'unité de gestion 60 au convertisseur 50 soit spécifique de, ou contienne une indication du ou des dispositifs consommateurs d'énergie électrique qui vient d'être activé. De cette manière, la quantité d'énergie électrique transférée du réseau basse tension vers le réseau haute tension peut dépendre et/ou être spécifique du dispositif consommateur d'énergie électrique 32,34 qui est activé.  It is advantageous that the control signal transmitted by the management unit 60 to the converter 50 is specific to, or contains an indication of the device or devices consuming electrical energy which has just been activated. In this way, the amount of electrical energy transferred from the low voltage network to the high voltage network can depend on and / or be specific to the electrical energy consuming device 32, 34 which is activated.

Sur la graphe de la figure 4, sur laquelle les mêmes éléments qu'à la figure 2 portent les même références, la courbe 7 donne un exemple de l'allure du courant de charge transitoire Ip généré par le convertisseur 50 dans le mode élévateur en réponse à l'activation d'une charge de puissance dans le  On the graph of FIG. 4, in which the same elements as in FIG. 2 bear the same references, curve 7 gives an example of the shape of the transient load current Ip generated by the converter 50 in the booster mode in response to the activation of a power load in the

<Desc/Clms Page number 10><Desc / Clms Page number 10>

réseau haute tension 30 qui génère un appel de courant symbolisé par la courbe 4 (à partir d'une situation donnée où la batterie haute tension 31 est pleinement chargée, et où aucun équipement du réseau haute tension 30 n'est activé).  high voltage network 30 which generates a current draw symbolized by the curve 4 (from a given situation where the high voltage battery 31 is fully charged, and where no equipment of the high voltage network 30 is activated).

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure, qui représente un exemple idéal, le courant de charge Ip compense exactement la différence entre l'appel de courant 4 dans le réseau 30 qui débute à l'instant t=0, et le courant de charge Ic (courbe 5) généré par le générateur de courant 36. En particulier, le courant Ip a une valeur qui correspond à celle de l'appel de courant 4 lorsque le courant Ic est encore nul. Ensuite, le courant Ip diminue en proportion de l'augmentation du courant Ic, pour s'annuler lorsque le courant Ic atteint le niveau de l'appel de courant 4. Ce résultat peut être obtenu en commandant de façon appropriée un rapport cyclique dans le convertisseur 50, en fonction du signal de commande qui est transmis par l'unité de gestion 60.  As can be seen in the figure, which represents an ideal example, the load current Ip exactly compensates for the difference between the current call 4 in the network 30 which starts at time t = 0, and the current load Ic (curve 5) generated by the current generator 36. In particular, the current Ip has a value which corresponds to that of the current call 4 when the current Ic is still zero. Then, the current Ip decreases in proportion to the increase in the current Ic, to cancel out when the current Ic reaches the level of the current draw 4. This result can be obtained by appropriately controlling a duty cycle in the converter 50, as a function of the control signal which is transmitted by the management unit 60.

Toutefois, ceci n'est pas indispensable, et le but de l'invention est atteint dès lors que la différence entre l'appel de courant 4 et le courant de charge Ic généré par le générateur d'énergie 36 (courbe 5) est atténué par l'apparition du courant de charge Ip fourni par le convertisseur 50 à partir de l'énergie stockée dans la batterie basse tension 41.  However, this is not essential, and the object of the invention is achieved as soon as the difference between the current draw 4 and the load current Ic generated by the energy generator 36 (curve 5) is attenuated by the appearance of the charging current Ip supplied by the converter 50 from the energy stored in the low voltage battery 41.

L'évolution du courant Ip peut être fixée à l'avance, par exemple à partir d'une table de valeurs du rapport cyclique du convertisseur 50, qui peut être mémorisée dans l'unité de gestion 60 ou dans le convertisseur 50. Comme indiqué plus haut, cette évolution peut aussi être déterminée sélectivement à partir de la connaissance de celui des dispositifs consommateurs d'énergie électrique de forte puissance 32,34 qui est activé à l'instant t=0. Ceci peut aisément être réalisé par l'unité de gestion 60 à partir des signaux de détection
DET1, DET2. En variante ou en complément, cette évolution peut être commandée dynamiquement, en fonction de l'intensité de l'appel de courant 4 et/ou de l'évolution du courant de charge Ic généré par le générateur de courant 36. A cet effet, on peut prendre en compte le niveau de la haute tension d'alimentation VH, et/ou le niveau de tension des signaux de détection
DET1, DET2.
The evolution of the current Ip can be fixed in advance, for example from a table of values of the duty cycle of the converter 50, which can be stored in the management unit 60 or in the converter 50. As indicated above, this development can also be determined selectively from knowledge of that of high power electrical energy consuming devices 32,34 which is activated at time t = 0. This can easily be done by the management unit 60 from the detection signals
DET1, DET2. As a variant or in addition, this change can be controlled dynamically, as a function of the intensity of the current draw 4 and / or of the change in the load current Ic generated by the current generator 36. To this end, one can take into account the level of the high supply voltage VH, and / or the voltage level of the detection signals
DET1, DET2.

<Desc/Clms Page number 11> <Desc / Clms Page number 11>

Dans un exemple, la batterie haute tension 31, et/ou la batterie basse tension 41 sont des batterie d'accumulateurs. En variante, l'une ou l'autre de ces batteries, ou les deux, peuvent aussi être des batteries appelées "tampons capacitifs", qui comprennent des condensateurs électrochimiques de forte valeur (appe ! és"supercap"dans ! e jargon de l'homme du métier) pour stocker de l'énergie électrique sous forme électrochimique.  In one example, the high voltage battery 31, and / or the low voltage battery 41 are storage batteries. Alternatively, one or the other of these batteries, or both, can also be batteries called "capacitive buffers", which include high value electrochemical capacitors (called "supercap" in the jargon of the 'skilled person) to store electrical energy in electrochemical form.

L'invention propose aussi un second mode de réalisation, illustré par le schéma de la figure 5 sur laquelle les mêmes éléments qu'à la figure 3 portent les mêmes références.  The invention also provides a second embodiment, illustrated by the diagram in Figure 5 in which the same elements as in Figure 3 have the same references.

Dans ce second mode de réalisation, l'unité de gestion 60 est, en outre, agencée pour, en réponse à un signal d'activation du dispositif consommateur d'énergie électrique mais avant l'activation de celui-ci, modifier une commande de fonctionnement du générateur d'énergie électrique 36 afin d'augmenter la quantité d'énergie électrique que celui-ci génère par unité de temps.  In this second embodiment, the management unit 60 is, in addition, arranged to, in response to an activation signal from the device consuming electrical energy but before activation thereof, modify a command of operation of the electrical energy generator 36 in order to increase the amount of electrical energy that it generates per unit of time.

A cet effet, l'unité de gestion peut comprendre deux entrées 64 et 65 reliées à la borne positive de la batterie basse tension 41 comme représenté (ou de la batterie haute tension 31, ou de toute autre source de tension du système) par l'intermédiaire d'interrupteurs respectifs 71 et 72. Ces interrupteurs sont par exemple des boutons de commande manoeuvres par un utilisateur pour activer les dispositifs équipements 32 et 34 respectivement.  For this purpose, the management unit can comprise two inputs 64 and 65 connected to the positive terminal of the low voltage battery 41 as shown (or of the high voltage battery 31, or of any other source of voltage in the system) by l 'Intermediate respective switches 71 and 72. These switches are for example control buttons operated by a user to activate the equipment devices 32 and 34 respectively.

Ainsi agencés, les interrupteurs 71 et 72 génèrent des signaux d'activation respectivement C1 et C2 qui sont reçus par les entrées respectivement 64 et 65 de l'unité 60. Thus arranged, the switches 71 and 72 generate activation signals respectively C1 and C2 which are received by the inputs respectively 64 and 65 of the unit 60.

Dans ce second mode de réalisation, les interrupteurs 23 et 35 qui sont montés en série avec les équipements respectivement 32 et 34, sont des interrupteurs commandés.  In this second embodiment, the switches 23 and 35 which are mounted in series with the equipment respectively 32 and 34, are controlled switches.

En réponse aux signaux d'activation C1 et/ou C2, l'unité de gestion 60 génère des signaux de commande respectivement CTRL1 et/ou CTRL2, qui commandent la fermeture des interrupteurs respectivement 33 et/ou 35 pour activer les équipements respectivement 32 et/ou 34.  In response to the activation signals C1 and / or C2, the management unit 60 generates control signals respectively CTRL1 and / or CTRL2, which control the closing of the switches respectively 33 and / or 35 to activate the equipment respectively 32 and / or 34.

L'unité de gestion 60 comprend des moyens de temporisation pour retarder la génération des signaux de commande CTRL1, CTRL2 par rapport à la réception des signaux d'activation correspondant C1, C2. Toutefois, dès la  The management unit 60 comprises timing means for delaying the generation of the control signals CTRL1, CTRL2 with respect to the reception of the corresponding activation signals C1, C2. However, from the

<Desc/Clms Page number 12><Desc / Clms Page number 12>

réception d'un signal d'activation tel que C1 ou C2, l'unité de gestion génère une commande CTRL3, qui est délivrée sur une sortie 66 de l'unité 60. La sortie 66 est reliée à une entrée de commande 67 du générateur de courant 36, pour lui transmettre un signal de commande CTRL3. La commande CTRL3 est une commande de modification d'une consigne de fonctionnement du générateur d'énergie électrique 36, qui détermine la quantité d'énergie électrique que celui-ci génère par unité de temps.  reception of an activation signal such as C1 or C2, the management unit generates a command CTRL3, which is delivered on an output 66 of the unit 60. The output 66 is connected to a command input 67 of the generator current 36, to transmit a control signal CTRL3 to it. The command CTRL3 is a command for modifying an operating instruction of the electrical energy generator 36, which determines the quantity of electrical energy that the latter generates per unit of time.

Ainsi, le générateur de courant électrique 36 anticipe l'appel de courant dans le réseau haute tension 30 en préparant la production d'énergie électrique avant que cette énergie soit effectivement consommée par un équipement du réseau. Par cette anticipation on atténue les inconvénients liés à la faible bande passante du générateur 36.  Thus, the electric current generator 36 anticipates the current draw in the high voltage network 30 by preparing the production of electric energy before this energy is actually consumed by equipment of the network. By this anticipation, the drawbacks linked to the low bandwidth of the generator 36 are mitigated.

Lorsque le générateur d'énergie électrique 36 est un alternateur synchrone ayant un circuit inducteur et un circuit induit, la commande de fonctionnement ci-dessus est par exemple une commande d'excitation du circuit inducteur par rapport à une consigne de régulation de la tension générée aux bornes de l'induit. En augmentant cette commande, on prépare l'augmentation de la quantité d'énergie produite par unité de temps par le générateur 36.  When the electric power generator 36 is a synchronous alternator having an inductor circuit and an induced circuit, the above operating command is for example an excitation command of the inductor circuit with respect to a setpoint for regulating the voltage generated across the armature. By increasing this command, the increase in the amount of energy produced per unit of time by the generator 36 is prepared.

Lorsque le générateur d'énergie électrique 36 est un alterno-démarreur à réluctance variable, ladite commande de fonctionnement est par exemple une consigne de régulation en courant.  When the electric power generator 36 is a variable reluctance alternator-starter, said operating command is for example a current regulation setpoint.

Le graphe de la figure 6, sur laquelle les mêmes éléments qu'aux figures 2 et 4 portent les même références, la courbe 5 représente l'allure du courant de charge Ic généré par le générateur 36. Comme on peut le voir sur la figure, la courbe 5 est décalée vers les valeurs négatives de l'axe des temps (c'est-àdire vers la gauche), par rapport à la même courbe sur les figures 2 et 4. La temporisation appliquée par l'unité de gestion entre les signaux d'activation C1, C2 d'une part et les signaux de commande CTRL1, CTRL2 correspondants d'autre part, est notée To sur la figure. Elle correspond à l'écart temporel entre l'instant où la courbe 5 commence à croître à partir de la valeur nulle, et l'instant t=0.  The graph in FIG. 6, in which the same elements as in FIGS. 2 and 4 have the same references, curve 5 represents the shape of the charging current Ic generated by the generator 36. As can be seen in the figure , the curve 5 is shifted towards the negative values of the time axis (ie to the left), compared to the same curve in Figures 2 and 4. The time delay applied by the management unit between the activation signals C1, C2 on the one hand and the corresponding control signals CTRL1, CTRL2 on the other hand, is denoted To in the figure. It corresponds to the time difference between the instant when the curve 5 begins to grow from the zero value, and the instant t = 0.

<Desc/Clms Page number 13> <Desc / Clms Page number 13>

Figure img00130001

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 6, la zone 6'correspondant à la différence entre l'énergie électrique consommée dans le réseau haute tension 30 et l'énergie électrique produite par le générateur 36 (c'est-à-dire la zone hachurée comprise entre les courbes 4 et 5), est plus petite que la zone correspondante 6 de la figure 2 ou de la figure 4. Ceci se traduit par une atténuation des inconvénients mentionnés en application.
Figure img00130001

As can be seen in FIG. 6, the area 6 ′ corresponding to the difference between the electrical energy consumed in the high voltage network 30 and the electrical energy produced by the generator 36 (i.e. the hatched area between curves 4 and 5) is smaller than the corresponding area 6 in FIG. 2 or in FIG. 4. This results in an attenuation of the drawbacks mentioned in application.

Le second mode de réalisation ci-dessus est plus avantageux que le premier mode de réalisation décrit plus haut en regard du schéma de la figure 4, car il permet de diminuer la quantité d'énergie électrique prélevée via le convertisseur 50 au réseau basse tension 40, et plus particulièrement à la batterie basse tension 41.  The second embodiment above is more advantageous than the first embodiment described above with reference to the diagram in FIG. 4, because it makes it possible to reduce the amount of electrical energy taken via the converter 50 from the low voltage network 40 , and more particularly to the low voltage battery 41.

L'invention a été décrite ci-dessus de manière générale, et dans des exemples de réalisation non limitatifs. Toute variation dans la réalisation concrète est possible, sans sortir du cadre de l'invention, en fonction des contingences propres à une application déterminées et/ou pour obtenir d'autres avantages.  The invention has been described above in general, and in nonlimiting exemplary embodiments. Any variation in the concrete implementation is possible, without departing from the scope of the invention, according to the contingencies specific to a given application and / or to obtain other advantages.

Ainsi par exemple, l'unité de gestion 60 peut avantageusement être intégrée au convertisseur d'énergie 50, en sorte que celui-ci peut être réalisé sous la forme d'un circuit unique, agissant comme organe de gestion de l'énergie électrique dans le réseau de bord bi-tension du véhicule automobile. Thus, for example, the management unit 60 can advantageously be integrated into the energy converter 50, so that the latter can be produced in the form of a single circuit, acting as a body for managing electrical energy in the dual-voltage on-board network of the motor vehicle.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Système d'alimentation électrique, notamment pour véhicule automobile, comprenant : - un réseau électrique haute tension (30) ayant une première batterie (31) formant réservoir d'énergie électrique et délivrant une première tension d'alimentation continue (VH) ; - un réseau électrique basse tension (40) ayant une seconde batterie (41) formant réservoir d'énergie électrique et délivrant une seconde tension d'alimentation continue (Vg), inférieure à ladite première tension d'alimentation ; - au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique (32,34), alimenté par ladite première tension d'alimentation, et commandé pour être sélectivement activé ou désactivé ; - un convertisseur d'énergie électrique réversible (50) agencé pour, dans un premier mode de fonctionnement, fournir de l'énergie électrique au réseau basse tension à partir de l'énergie électrique stockée dans ladite première batterie, et pour, dans un second mode de fonctionnement, fournir de l'énergie électrique au réseau haute tension à partir de l'énergie électrique stockée dans ladite seconde batterie ; - une unité de gestion (60) agencée pour placer le convertisseur de tension dans ledit second mode de fonctionnement en réponse à l'activation ou à un signal d'activation dudit dispositif consommateur d'énergie électrique.  CLAIMS 1. Power supply system, in particular for a motor vehicle, comprising: - a high voltage electrical network (30) having a first battery (31) forming a reservoir of electrical energy and delivering a first continuous supply voltage (VH) ; - a low voltage electrical network (40) having a second battery (41) forming a reservoir of electrical energy and delivering a second continuous supply voltage (Vg), lower than said first supply voltage; - at least one device consuming electrical energy (32, 34), supplied by said first supply voltage, and controlled to be selectively activated or deactivated; - a reversible electrical energy converter (50) arranged to, in a first operating mode, supply electrical energy to the low-voltage network from the electrical energy stored in said first battery, and for, in a second operating mode, supplying electrical energy to the high voltage network from the electrical energy stored in said second battery; - a management unit (60) arranged to place the voltage converter in said second operating mode in response to the activation or to an activation signal of said device consuming electrical energy. 2. Système selon la revendication 1, comprenant en outre un générateur d'énergie électrique (36) agencé pour générer un courant de charge () c) fourni au réseau électrique haute tension, et dans lequel l'unité de gestion est, en outre, agencée pour, en réponse à un signal (C1, C2) d'activation du dispositif consommateur d'énergie électrique mais avant l'activation de celui-ci, modifier une commande (CTRL3) de fonctionnement du générateur d'énergie 2. The system as claimed in claim 1, further comprising an electrical energy generator (36) arranged to generate a charging current () c) supplied to the high-voltage electrical network, and in which the management unit is, in addition , arranged for, in response to a signal (C1, C2) for activating the device consuming electrical energy but before activating it, modify a command (CTRL3) for operating the energy generator <Desc/Clms Page number 15><Desc / CRUD Page number 15> électrique pour augmenter la quantité d'énergie électrique que celui-ci génère par unité de temps.  electrical to increase the amount of electrical energy it generates per unit of time. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel, le générateur d'énergie électrique étant un alternateur synchrone ayant un circuit inducteur et un circuit induit, ladite commande de fonctionnement est une commande d'excitation du circuit inducteur par rapport à une consigne de régulation de la tension générée aux bornes de l'induit. 3. The system as claimed in claim 2, in which the electric power generator being a synchronous alternator having an inductor circuit and an induced circuit, said operation command is an excitation command for the inductor circuit with respect to a regulation setpoint. of the voltage generated across the armature. 4. Système selon la revendication 2, dans lequel le générateur d'énergie électrique étant un alterno-démarreur à réluctance variable, ladite commande de fonctionnement est une consigne de régulation en courant. 4. The system of claim 2, wherein the electric power generator being a variable reluctance alternator-starter, said operating command is a current regulation setpoint. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le convertisseur d'énergie est un générateur de courant limité en tension. 5. System according to any one of claims 1 to 4, in which the energy converter is a generator of voltage-limited current. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le convertisseur d'énergie est un convertisseur de tension à découpage de type Buck-Boost synchrone. 6. System according to any one of claims 1 to 5, in which the energy converter is a switching voltage converter of the synchronous Buck-Boost type. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'unité de gestion est intégrée au convertisseur d'énergie. 7. System according to any one of claims 1 to 6, in which the management unit is integrated into the energy converter. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la première batterie, et/ou la seconde batterie sont des batteries d'accumulateurs. 8. System according to any one of claims 1 to 7, wherein the first battery, and / or the second battery are accumulator batteries. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la première batterie, et/ou la seconde batterie sont des tampons capacitifs. 9. System according to any one of claims 1 to 8, in which the first battery, and / or the second battery are capacitive buffers. 10. Procédé de gestion d'un système d'alimentation électrique comprenant un réseau électrique haute tension (30) ayant une première batterie (31) formant réservoir d'énergie électrique et délivrant une première tension d'alimentation continue (VH), un réseau électrique basse tension (40)  10. A method of managing a power supply system comprising a high voltage electrical network (30) having a first battery (31) forming a reservoir of electrical energy and delivering a first continuous supply voltage (VH), a network low-voltage electric (40) <Desc/Clms Page number 16><Desc / Clms Page number 16> \ - on place le convertisseur de tension dans ledit second mode de fonctionnement en réponse à l'activation ou à un signal d'activation d'au moins un desdits dispositifs consommateurs d'énergie électrique.  \ - the voltage converter is placed in said second operating mode in response to the activation or to an activation signal from at least one of said devices consuming electrical energy.
Figure img00160001
Figure img00160001
ayant une seconde batterie (41) formant réservoir d'énergie électrique et délivrant une seconde tension d'alimentation continue (Vg), inférieure à ladite première tension d'alimentation, et au moins un dispositif consommateur d'énergie électrique (32,34) alimenté par ladite première tension d'alimentation, et commandé pour être sélectivement activé ou désactivé, le procédé comprenant les étapes suivant lesquelles : - on agence un convertisseur d'énergie électrique réversible (50) pour, dans un premier mode de fonctionnement, fournir de l'énergie électrique au réseau basse tension à partir de l'énergie électrique stockée dans ladite première batterie, et pour, dans un second mode de fonctionnement, fournir de l'énergie électrique au réseau haute tension à partir de l'énergie électrique stockée dans ladite seconde batterie ;  having a second battery (41) forming a reservoir of electrical energy and delivering a second continuous supply voltage (Vg), lower than said first supply voltage, and at least one device for consuming electrical energy (32,34) supplied by said first supply voltage, and controlled to be selectively activated or deactivated, the method comprising the steps according to which: - a reversible electrical energy converter (50) is arranged to, in a first operating mode, supply electrical energy to the low voltage network from the electrical energy stored in said first battery, and for, in a second operating mode, supplying electrical energy to the high voltage network from the electrical energy stored in said second battery;
11. Procédé selon la revendication 10, suivant lequel, le système comprenant en outre un générateur d'énergie électrique (36) agencé pour générer un courant de charge fourni au réseau électrique haute tension, on modifie une commande de fonctionnement du générateur d'énergie électrique pour augmenter la quantité d'énergie électrique que celui-ci génère par unité de temps, en réponse à un signal d'activation du dispositif consommateur d'énergie électrique mais avant l'activation de celui-ci.11. The method of claim 10, according to which, the system further comprising an electrical energy generator (36) arranged to generate a load current supplied to the high-voltage electrical network, an operation control of the energy generator is modified. electrical to increase the amount of electrical energy that it generates per unit of time, in response to an activation signal of the device consuming electrical energy but before the activation thereof.
FR0202287A 2002-02-22 2002-02-22 BI-VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM Expired - Fee Related FR2836604B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0202287A FR2836604B1 (en) 2002-02-22 2002-02-22 BI-VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM
PCT/FR2003/000579 WO2003071658A2 (en) 2002-02-22 2003-02-21 Electrical power supply by generator and associated battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0202287A FR2836604B1 (en) 2002-02-22 2002-02-22 BI-VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2836604A1 true FR2836604A1 (en) 2003-08-29
FR2836604B1 FR2836604B1 (en) 2015-10-02

Family

ID=27676012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0202287A Expired - Fee Related FR2836604B1 (en) 2002-02-22 2002-02-22 BI-VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2836604B1 (en)
WO (1) WO2003071658A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1653597A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-03 Inventio Ag Circuit arrangement for switched power supply
EP2372864A1 (en) 2010-03-29 2011-10-05 Florian Gardes Autonomous drive system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2869469B1 (en) * 2004-04-23 2006-10-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE FOR PROTECTING ONBOARD NETWORK

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986439A (en) * 1998-06-12 1999-11-16 Chrysler Corporation Method of controlling an automotive charging system in response to transient electrical loads
GB2342515A (en) * 1998-10-08 2000-04-12 Daimler Chrysler Ag Dual voltage vehicle power supply
DE19948656A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-12 Audi Ag Power supply equipment for vehicle with separate braking system supply backed up by main battery

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724570A1 (en) * 1997-06-11 1998-12-17 Bayerische Motoren Werke Ag Device for the power supply of high-performance electrical consumers in motor vehicles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986439A (en) * 1998-06-12 1999-11-16 Chrysler Corporation Method of controlling an automotive charging system in response to transient electrical loads
GB2342515A (en) * 1998-10-08 2000-04-12 Daimler Chrysler Ag Dual voltage vehicle power supply
DE19948656A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-12 Audi Ag Power supply equipment for vehicle with separate braking system supply backed up by main battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1653597A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-03 Inventio Ag Circuit arrangement for switched power supply
EP2372864A1 (en) 2010-03-29 2011-10-05 Florian Gardes Autonomous drive system
WO2011121543A2 (en) 2010-03-29 2011-10-06 Antoine Juan Autonomous motorization system

Also Published As

Publication number Publication date
FR2836604B1 (en) 2015-10-02
WO2003071658A2 (en) 2003-08-28
WO2003071658A3 (en) 2004-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1567383B1 (en) Hybrid electric vehicle comprising a battery charging control device
FR3003705A1 (en) AUTOMOTIVE VEHICLE DRIVER NETWORK AND METHOD FOR MANAGING IT, AND MEANS FOR IMPLEMENTING THE METHOD
FR2843842A1 (en) Control device for reversible multi-phase rotating electrical machine, used e.g. as automotive starter-generator, has unit for controlling inverter and rectifier bridge for selection in alternator or starter modes
FR2784517A1 (en) POWER SUPPLY CIRCUIT FOR A MOTOR VEHICLE EDGE NETWORK WITH TWO DIFFERENT VOLTAGE SUPPLY BRANCHES
EP2079148A2 (en) Electric circuit
FR2924536A1 (en) ELECTIC CIRCUIT OF A MOTOR VEHICLE.
FR2989945A1 (en) VEHICLE DASHBOARD COMPRISING AT LEAST TWO PARTS
FR2899036A1 (en) Power boosting device for e.g. motor vehicle`s headlight, has high power unit e.g. ground contact type vehicle electric unit, supplied by electrical network and with high power when device is in active and inactive states, respectively
FR2835106A1 (en) ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
FR2853154A1 (en) Electrical energy supplying system for automobile, has consumer unit connected to electric network across auxiliary electrical energy source forming unit guided by controller to charge capacitor, where units are connected in series
EP2053720A1 (en) Voltage-compensation interface device with low storage of energy in capacitive form and electrical network comprising this device
WO2013083916A1 (en) Method of managing the electrical energy of a motor vehicle and motor vehicle implementing such a method
FR2836604A1 (en) Electrical power supply by generator for charging battery, e.g. in vehicle, increases charging current when load is activated
EP3721543A1 (en) Dc-dc converter with pre-charging of a first electrical grid from a second electrical grid
WO2008125766A2 (en) Method and device for recharging the electric energy storage of a vehicle
FR3083382A1 (en) ELECTRICAL SYSTEM AND METHOD FOR CHARGING A BATTERY, PARTICULARLY FOR A VEHICLE
WO2022090558A1 (en) Electric power supply system
WO2010055237A1 (en) Electrical power supply for an electromagnetic retarder in a motor vehicle
FR3039934A1 (en) METHOD FOR MANAGING THE POWER SUPPLY OF A MOTOR VEHICLE
FR2791481A1 (en) Method for controlling the anticipated load for the power accumulator or super condenser in hybrid or electrical drive automobile
EP2965398B1 (en) Switched supply device for the on-board network 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
FR3096842A1 (en) MOTOR VEHICLE ELECTRICAL CIRCUIT INCLUDING AN ALTERNO-STARTER AND A CENTRALIZED VOLTAGE MAINTENANCE DEVICE
FR2895953A1 (en) Electrical network e.g. dual voltage network, protection device for motor vehicle, has control unit limiting parameters to reduce peak of current required by storage element, and regulator varying values of parameters based on network state
FR3144435A1 (en) Electrical architecture comprising an inverter powering a rotating electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 14

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 15

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 16

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 17

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 19

ST Notification of lapse

Effective date: 20211005