FR2987512B1 - Circuit de charge d'une installation d'alimentation en energie et son procede d'application - Google Patents

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Abstract

Circuit de charge (30 ; 40) d'une installation d'alimentation en énergie (1) comportant plusieurs branches d'alimentation (Z) ayant des modules d'alimentation (3) pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sortie (1a, 1b, 1c). Un montage en demi-pont (9) dont les bornes d'alimentation (8a, 8b, 8c) sont couplées à chacune des bornes de sortie (1a, 1b, 1c). Un premier noeud (37a, 37b ; 47a) est relié au premier demi-pont (9) et un second noeud d'alimentation (37a, 37b ; 47a, 47b) couplé au rail de potentiel de référence (4). Un abaisseur (31, 32, 33 ; 41, 32, 33) entre les premiers noeuds d'alimentation (37a, 37b ; 47a) et les seconds noeuds d'alimentation (37a, 37b ; 47b) fournit un courant continu (I ) pour charger les modules, et un circuit d'alimentation (35 ; 44, 45) couplé aux bornes d'entrée fournit périodiquement une tension continue de charge (U ) pour l'abaisseur.

Description

1
Domaine de l’invention
La présente invention se rapporte à un circuit de charge d’une installation d’alimentation en énergie comportant plusieurs branches d’alimentation en énergie ayant chacune un ensemble de modules d’alimentation en énergie pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sortie de l’installation d’alimentation en énergie. L’invention se rapporte également à un procédé de charge d’une installation de stockage d’énergie, notamment pour charger des batteries sous une tension continue.
Etat de la technique
Le développement prévoit l’utilisation de plus en plus de systèmes électroniques à la fois pour des applications stationnaires telles que les éoliennes ou les installations photovoltaïques mais aussi les installations mobiles de véhicules telles que des véhicules hybrides ou des véhicules électriques utilisant les nouvelles techniques de stockage d’énergie pour l’entraînement électrique. L’alimentation d’une machine électrique avec un courant polyphasé se fait habituellement avec un onduleur sous la forme d’un commutateur commandé par impulsion. Ainsi, la tension continue fournie par un circuit intermédiaire de tension continue est transformée en une tension alternative polyphasée, par exemple une tension alternative triphasée. Le circuit intermédiaire de tension continue est alimenté par une ligne formée de modules de batteries branchés en série. Pour remplir les conditions de puissance et d’énergie correspondant à chaque application, il faut souvent plusieurs modules de batteries branchés en série dans une batterie de traction.
Le montage en série de plusieurs modules de batteries a l’inconvénient que l’ensemble de la ligne est défaillant si un seul module est hors service. Une telle défaillance de la ligne d’alimentation en énergie peut se traduire par l’arrêt de l’ensemble du système. En outre, des réductions de puissance temporaires ou permanentes d’un seul module de batteries se traduisent par une réduction de la puissance de l’ensemble de la ligne d’alimentation en énergie. 2
Le document US 5 642 275 Al décrit un système de batteries intégrant une fonction d’onduleur. Les systèmes de ce type sont connus sous la dénomination d’inverseur en cascade multiniveaux ou d’inverseur direct de batterie (BDI). Ces systèmes ont des sources de courant continu réparties en plusieurs lignes ou cordons de modules de stockage d’énergie raccordés directement à une machine électrique ou à un réseau électrique pour générer les tensions d’alimentation monophasées ou polyphasées. Les lignes de modules de stockage d’énergie se composent d’un ensemble de modules branchés en série et chaque module d’alimentation en énergie comporte au moins une cellule de batteries et son unité de couplage commandée, associée, permettant en fonction de signaux de commande, de court-circuiter la cellule de batteries associée ou de brancher cette cellule dans la ligne de modules d’alimentation respective. L’unité de couplage permet en outre de brancher la cellule de batterie avec une polarité inverse dans la ligne des modules d’alimentation en énergie ou de couper la ligne respective. Par une commande appropriée des unités de couplage, par exemple par modulation de largeur d’impulsion, on obtient des signaux de phase pour commander la tension de sortie de phase, ce qui évite l’utilisation d’onduleurs impulsionnels distincts. L’onduleur impulsionnel nécessaire à la commande de la tension de sortie de phase est ainsi en quelque sorte intégré dans l’élément BDI.
Par rapport aux systèmes usuels, les éléments BDI ont en général un rendement plus élevé ; ils présentent une plus grande fiabilité et la tension de sortie a significativement moins d’harmoniques. La fiabilité résulte entre autres de ce que les cellules de batteries défectueuses, à l’arrêt ou qui ne fournissent pas la puissance totale, peuvent être court-circuitées dans la ligne d’alimentation en énergie par la commande de leur unité de couplage. La tension de sortie de phase d’une ligne de modules d’alimentation en énergie peut ainsi être modifiée par la commande appropriée des unités de couplage et notamment être réglées en échelons. L’échelonnement de la tension de sortie résulte de ce que la tension d’un seul module d’alimentation en énergie détermine la tension de sortie de phase, maximale possible qui est la somme 3 de la tension de tous les modules d’alimentation en énergie d’une ligne de modules.
Les documents DE 10 2010 027 857 Al et DE 10 2010 027 861 Al décrivent par exemple des inverseurs directs de batteries à plusieurs lignes de modules de batteries raccordées directement à une machine électrique. A la sortie des éléments BDI, on ne dispose pas de tension continue constante car les cellules d’alimentation en énergie sont réparties entre différents modules d’alimentation en énergie et leurs installations de couplage sont commandées de manière ciblée pour générer une tension de sortie. Du fait de cette répartition, un élément BDI n’est pas en principe une source de tension continue, par exemple pour alimenter le réseau embarqué d’un véhicule électrique. De ce fait, on ne peut simplement charger les cellules de stockage en énergie par une source de tension usuelle.
But de l’invention
La présente invention a pour but de répondre aux besoins d’un circuit de charge d’une installation d'alimentation en énergie et d’un procédé de gestion d’une telle installation comportant des cellules de stockage d’énergie en utilisant une tension continue.
Exposé et avantages de l’invention A cet effet, l’invention a pour objet un circuit de charge d’une installation d’alimentation en énergie comportant plusieurs branches d’alimentation en énergie ayant chacune un ensemble de modules d’alimentation en énergie pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sortie de l’installation d’alimentation en énergie comprenant : un montage en demi-pont avec un ensemble de bornes d’alimentation couplées à chacune des bornes de sortie de l’installation d’alimentation en énergie, un premier nœud d’alimentation relié au montage en demi-pont, un second nœud d’alimentation couplé au rail de potentiel de référence de l’installation d'alimentation en énergie, 4 un abaisseur de tension entre les premiers nœuds d’alimentation et les seconds nœuds d’alimentation pour fournir un courant continu pour charger les modules de stockage d’énergie, et un circuit d’alimentation couplé aux bornes d’entrée de l’abaisseur pour fournir périodiquement une tension continue de charge pour l’abaisseur.
Ainsi, selon un autre développement, le système d’entraînement électrique comporte : une installation d’alimentation en énergie ayant un ensemble de branches d’alimentation en énergie avec chacune un ensemble de modules d’alimentation en énergie pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sortie de l’installation d'alimentation en énergie, un circuit de charge dont les bornes d’alimentation sont couplées respectivement à l’une des bornes de sortie de l’installation de stockage d’énergie et dont les seconds nœuds d’alimentation sont couplés à un rail de potentiel de référence de l’installation de stockage d’énergie, et un dispositif de prise de tension continue ayant une borne de référence couplée aux seconds nœuds d’alimentation du circuit de charge, et un releveur de tension couplé entre les premiers nœuds d’alimentation du circuit de charge et la borne de référence et qui, en fonction du potentiel entre le montage en demi-pont et la borne de référence, fournit une tension continue aux bornes de prise du dispositif de prise de tension continue, dans lequel la bobine de conversion de l’abaisseur du circuit de charge représente la bobine de conversion du releveur de tension du dispositif de prise de tension continue.
Selon un autre développement, l’invention concerne un procédé de charge d’une installation de stockage d'énergie ayant un ensemble de branches d’alimentation en énergie avec chacune un ensemble de modules de stockage d’énergie pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sortie de l’installation de stockage d'énergie avec les étapes consistant à générer au moins périodiquement un courant continu en fonction d’une tension continue de 5 charge, injecter le courant continu dans les modules de stockage d’énergie par l’intermédiaire d’un montage en demi-pont ayant un ensemble de bornes d’alimentation couplées respectivement à l’une des bornes de sortie de l’installation de stockage d'énergie dans les bornes de sortie de l’installation de stockage d'énergie et retour du courant continu par le rail de potentiel de référence de l’installation de stockage d'énergie.
Une caractéristique de l’invention consiste à coupler un circuit par les sorties d’une installation de stockage d'énergie, notamment d’un convertisseur direct de batteries pour injecter une tension continue pour charger les cellules de stockage d’énergie de l’installation de stockage d’énergie dans les sorties de l’installation de stockage d'énergie. Pour cela, un demi-pont à diodes comme installation d’alimentation est couplé aux bornes de sortie de l’installation de stockage d'énergie permettant de conduire un courant de charge du circuit de charge par toutes les bornes de sortie.
De façon particulièrement avantageuse, l’installation d’alimentation du circuit de charge utilise un demi-pont à diodes comme dispositif de prise de tension continue qui existe déjà pour constituer une autre installation de tension continue, par exemple pour alimenter un condensateur de circuit intermédiaire du réseau embarqué à partir de l’installation de stockage d'énergie.
Un avantage considérable du circuit de charge est qu’il est compatible avec un dispositif de prise de tension continue, c'est-à-dire que le circuit de charge et le dispositif de prise de tension continue ne s’influencent pas réciproquement dans leur fonctionnement. Un autre avantage est celui de réduire le nombre de composants pour réaliser en même temps un circuit de charge et un dispositif de prise de tension continue car certains composants ont une double fonction. Cela permet de réduire le besoin en composants et ainsi l’encombrement et le poids du système, ce qui est notamment important pour les systèmes d’entraînements électriques, par exemple un véhicule électrique.
De façon avantageuse, on pourra sélectionner entre d’une part le mode actif du circuit de charge et d’autre part le dispositif de prise de tension continue suivant l’état de fonctionnement de 6 l’installation de stockage d'énergie. Par exemple, dans un certain mode de fonctionnement d’un véhicule électrique avec une installation de stockage d'énergie qui comporte un circuit de charge et un dispositif de prise de tension continue, on pourra activer le dispositif de prise de tension continue alors qu’en mode de repos ou d’arrêt du véhicule, on active le circuit de charge. L’utilisation d’un demi-pont à diodes comme installation d’alimentation assure avantageusement que l’installation de stockage d'énergie reçoit l’énergie de charge car l’installation de stockage d'énergie présente une plage de réglage de tension bipolaire par branche d’alimentation en énergie.
Selon un développement du circuit de charge selon l’invention, le montage en demi-pont comporte un ensemble de diodes couplées respectivement entre les premiers nœuds d’alimentation et un ensemble de bornes d’alimentation. Selon un développement avantageux, le montage en demi-pont comporte un ensemble de bobines de commutation branchées entre l’ensemble de diodes et les premiers nœuds d’alimentation, ce qui permet d’atténuer ou de compenser les variations, en particulier les variations à haute fréquence qui se produisent à certains moments de la commande de l’installation de stockage d'énergie en compensant ou en amortissant le potentiel sur les bornes de sortie.
Selon un autre développement du circuit de charge de l’invention, l’abaisseur comporte une bobine de convertisseur, une diode de roue libre et un commutateur semi-conducteur. Selon un développement avantageux, le commutateur semi-conducteur comporte un commutateur semi-conducteur de puissance, par exemple un commutateur MOSFET ou un commutateur IGBT.
Selon un autre développement du circuit de charge de l’invention, le circuit d’alimentation comporte un condensateur d’alimentation entre les bornes d’entrée du circuit de charge et qui fournit la tension de compensation de charge pour charger le module de stockage d’énergie par l’intermédiaire de l’abaisseur.
Selon un autre développement du circuit de charge de l’invention, le circuit d’alimentation comporte un transformateur dont le 7 primaire est branché entre les bornes d’entrée du circuit de charge et un redresseur en pont complet couplé au secondaire du transformateur et qui fournit une tension continue de charge pulsée pour charger le module de stockage d’énergie par l’abaisseur.
Selon un développement de l’invention, le système d’entraînement comporte une machine électrique à (n) phases ayant (n) bornes de phase couplées aux bornes de sortie de l’installation d'alimentation en énergie, n > 1.
Selon un autre développement de l’invention, le système comporte une première diode de protection contre l’inversion de polarité entre les bornes de prise du dispositif de prise de tension continue.
Selon un autre développement de l’invention, le système comporte une seconde diode de protection contre l’inversion de polarité couplée entre les bornes d’entrée du circuit de charge.
Selon un développement du procédé de l’invention, l’abaissement de la tension continue de charge se fait avec un abaisseur comportant une bobine de conversion, une diode de roue libre et un commutateur semi-conducteur.
Selon un développement, le procédé de l’invention comporte une étape de détection de l’état de fonctionnement de l’installation de stockage d'énergie et d’ouverture sélective du commutateur semi-conducteur de l’abaisseur en fonction de l’état de fonctionnement détecté.
Selon un développement, le procédé de charge d’une installation de stockage d'énergie d’un véhicule à entraînement électrique est appliqué au système d’entraînement électrique.
Dessins
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide de circuits de charge représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma d’un système équipé d’une installation de stockage d’énergie, la figure 2 est un schéma d’un module de stockage d’énergie d’une installation de stockage d’énergie, 8 la figure 3 est un schéma d’un module de stockage d’énergie d’une installation de stockage d’énergie, la figure 4 est un schéma d’un système comportant une installation de stockage d’énergie et un dispositif de prise de tension continue correspondant à un mode de réalisation de l’invention, la figure 5 est un schéma d’un système comportant une installation de stockage d’énergie et un dispositif de prise de tension continue correspondant à un autre mode de réalisation de l’invention, la figure 6 est un schéma d’un circuit de charge d’une branche d’alimentation en énergie d’une installation de stockage d’énergie selon un autre mode de réalisation de l’invention, la figure 7 est un schéma d’un circuit de charge d’une branche d’alimentation en énergie d’une installation de stockage d’énergie selon un autre mode de réalisation de l’invention, la figure 8 est un schéma d’un système comportant une installation de stockage d’énergie, un circuit de charge et un dispositif de prise de tension continue selon un autre mode de réalisation de l’invention, la figure 9 est un schéma d’un système comportant une installation de stockage d’énergie, un circuit de charge et un dispositif de prise de tension continue selon un autre mode de réalisation de l’invention, la figure 10 est un schéma d’un système comportant une installation de stockage d’énergie, un circuit de charge et un dispositif de prise de tension continue selon un autre mode de réalisation de l’invention, la figure 11 est un schéma d’un procédé de charge d’une installation de stockage d’énergie correspondant à un autre mode de réalisation de l’invention.
Description de modes de réalisation de l’invention
La figure 1 est le schéma d’un système 100 comportant une installation de stockage d’énergie 1 pour la conversion de la tension continue fournie par des modules de stockage 3 en une tension alternative à n-phase. L’installation de stockage d’énergie 1 comporte plusieurs branches d’alimentation Z dont trois sont représentées à titre d’exemple 9 à la figure 1 ; ces branches permettent de générer une tension alternative triphasée, par exemple pour une machine à courant tournant 2. Mais tout autre nombre de branches d’alimentation Z est possible. Les branches d’alimentation Z peuvent comporter plusieurs modules de stockage d’énergie 3 reliés en série dans les branches de stockage Z. A titre d’exemple, la figure 1 montre trois modules de stockage d’énergie 3 par branche Z mais tout autre nombre de modules de stockage d’énergie 3 est possible. L’installation de stockage d'énergie 1 dispose sur chaque branche Z d’une borne de sortie la, lb, le, reliée respectivement à des lignes de phase 2a, 2b, 2c.
Le système 100 comporte en outre une installation de commande 6 reliée à l’installation de stockage d'énergie 1 pour commander cette installation 1 et fournir les tensions de sortie souhaitées par les bornes de sortie la, lb, le respectives.
Les modules de stockage d’énergie 3 ont chacun deux bornes de sortie 3a, 3b fournissant la tension de sortie des modules 3. Comme les modules de stockage d’énergie 3 sont principalement branchés en série, leurs tensions de sortie s’additionnent pour donner la tension de sortie totale disponible sur chacune des bornes de sortie la, lb, le de l’installation de stockage d’énergie 1.
Les figures 2 et 3 montrent de manière plus détaillée des modes de réalisation possibles des modules de stockage d’énergie 3. Les modules de stockage d’énergie 3 comportent respectivement une installation de couplage 7 à plusieurs éléments de couplage 7a, 7c et le cas échéant les éléments 7b et 7d. Les modules de stockage d’énergie 3 ont en outre chacun un module de cellules de stockage d’énergie 5 ayant une ou plusieurs cellules de stockage d’énergie 5a-5k branchées en série.
Le module de cellules de stockage d’énergie 5 comporte par exemple des batteries 5a-5k telles que des batteries lithium-ion branchées en série. Le nombre de cellules de stockage d’énergie 5a-5k dans les modules de stockage d’énergie 3 présentés aux figures 2 et 3 est égal à deux mais tout autre nombre de cellules de stockage d’énergie 5a-5k est possible. 10
Les modules de stockage d’énergie 5 sont reliés aux bornes d’entrée par des lignes de liaison dans l’installation de couplage correspondante 7. L’installation de couplage 7 est représentée à la figure 2 à titre d’exemple comme montage en pont complet avec chaque fois deux éléments de couplage 7a, 7c et deux éléments de couplage 7b, 7d. Les éléments de couplage 7a, 7b, 7c, 7d peuvent ainsi avoir respectivement un élément de commutation actif tel qu’un commutateur semi-conducteur et en parallèle à celui-ci, une diode de roue libre. Les éléments de couplage 7a, 7b, 7c et 7d sont des commutateurs MOSFET ayant eux-mêmes une diode intrinsèque ou encore des commutateurs IGBT. En variante, chaque fois seulement deux éléments de couplage 7a, 7d sont réalisés par un élément de commutation actif de sorte que, comme représenté à titre d’exemple à la figure 3, on a un montage en demi-pont asymétrique.
Les éléments de couplage 7a, 7b, 7c, 7d sont commandés à l’aide de l’installation de commande 6 de la figure 1 pour que le module de la cellule de stockage d’énergie 5 soit branché sélectivement entre les bornes de sortie 3a, 3b ou encore qu’il soit court-circuité. En référence à la figure 2, le module de stockage d’énergie 5 est branché dans le sens direct entre les bornes de sortie 3a, 3b en ce que l’élément de commutation actif de l’élément de couplage 7d et l’élément de commutation actif de l’élément de couplage 7a sont mis à l’état fermé alors que les deux autres éléments de commutation actif des éléments de couplage 7b et 7c sont mis à l’état ouvert. L’état de court-circuit se règle par exemple en mettant à l’état fermé les deux éléments de commutation actifs des éléments de couplage 7a, 7b et en mettant à l’état ouvert les deux éléments de commutation actifs des éléments de couplage 7c et 7d. Un second état de court-circuit peut se réaliser en ouvrant les deux éléments de commutation actif des éléments de couplage 7a, 7b et en fermant les deux éléments de commutation actifs des éléments de couplage 7c et 7d. Enfin, le module de la cellule de stockage d’énergie 5 est branché dans le sens inverse entre les bornes de sortie 3a, 3b en ce que l’élément de commutation actif de l’élément de couplage 7b et l’élément de commutation actif de l’élément de couplage 7c sont fermés alors que les deux autres éléments de commutation actifs des éléments de cou- 11 plage 7a, 7d sont ouverts. Des considérations analogues s’appliquent également au circuit en demi-pont asymétrique de la figure 3. Par une commande appropriée des installations de couplage 7, on peut ainsi intégrer de manière ciblée les différents modules des cellules de stockage d’énergie 5 des modules de stockage d’énergie 3 avec une polarité quelconque dans le montage en série d’une branche d’alimentation en énergie. A titre d’exemple, le système 100 de la figure 1 alimente une machine électrique triphasée 2, telle que le système d’entraînement électrique d’un véhicule électrique. Mais il est également possible d’utiliser l’installation de stockage en énergie 1 pour générer le courant électrique alimentant un réseau électrique 2. Les branches d’alimentation en énergie Z peuvent être reliées par une extrémité à un point étoile à un potentiel de référence 4 (rail de potentiel de référence). Le potentiel de référence 4 est par exemple la masse. Sans autre liaison avec un potentiel de référence extérieur à l’installation d’alimentation en énergie 1, on peut fixer le potentiel des extrémités des branches d’alimentation en énergie Z reliées à un point étoile comme constituant par définition le potentiel de référence 4.
Pour générer une tension de phase entre d’une part les bornes de sortie la, lb, le et d’autre part le rail de potentiel de référence 4, il suffit usuellement d’une partie des modules de cellules de stockage d’énergie 5 des modules 3. Leurs installations de couplage 7 se commandent de façon que la tension de sortie totale d’une branche d’alimentation en énergie Z puisse être réglée par degrés dans une plage de réglage rectangulaire tension/ intensité entre la tension négative multipliée par le nombre de modules de stockage d’énergie 3 d’un unique module de cellules de stockage d’énergie 5 avec le nombre des modules de stockage d’énergie 3 multiplié par la tension positive d’un unique module 5 d’une part et avec d’autre part, le courant nominal négatif et positif dans un seul module de stockage d’énergie 3.
Une telle installation de stockage d’énergie 1 présentée à la figure 1 fournit aux bornes de sortie la, lb, le à différents instants de fonctionnement, les potentiels différents et ne peut telle quelle servir de source de tension continue. En particulier, dans les systèmes 12 d’entraînement ou de motorisation électrique de véhicules, il est souvent souhaitable d’alimenter le réseau embarqué du véhicule, par exemple le réseau haute tension ou le réseau basse tension à partir de l’installation de stockage d’énergie 1. C’est pourquoi il est prévu un dispositif de prise de tension continue relié à une installation de stockage d’énergie 1 et alimenté par une tension continue, par exemple pour le réseau embarqué d’un véhicule électrique.
La figure 4 montre schématiquement un système 200 d’une installation de stockage d'énergie 1 et d’un tel dispositif de prise de tension continue de prise de tension continue 8. Le dispositif de prise de tension continue 8 est relié à l’installation de stockage d'énergie 1 d’une part à l’aide des bornes collectrices 8a, 8b, 8c et d’autre part par une borne de référence 8d. Les bornes de prise 8e, 8f permettent de prendre une tension continue Uzk du dispositif de prise de tension continue 8. Les bornes de prise 8e, 8f permettent de raccorder par exemple un convertisseur de tension continue non représenté pour le réseau embarqué d’un véhicule électrique ou encore avec un équilibrage approprié entre la tension Uzk entre les bornes de prise 8e, 8f et la tension du réseau embarqué, de raccorder directement sur le réseau embarqué.
Le dispositif de prise de tension continue de prise de tension continue 8 comporte un montage en demi-pont 9 relié par les bornes collectrices 8a, 8b, 8c à l’une des bornes de sortie la, lb, le de l’installation de stockage d'énergie 1. Les bornes collectrices 8a, 8b, 8c peuvent être couplées par exemple aux lignes de phases 2a, 2b, 2c du système 200. Le montage en demi-pont 9 comporte un ensemble de diodes 9a couplées respectivement à l’une des bornes collectrices 8a, 8b, 8c de façon que les anodes des diodes 9a soient couplées aux lignes de phases 2a, 2b, 2c. Les cathodes des diodes 9a peuvent être réunies à un point de collecte commun du montage en demi-pont 9. Le point de collecte ou point collecteur du montage en demi-pont 9 aura ainsi le potentiel instantané le plus élevé des lignes de phases 2a, 2b, 2c. En plus, en option, on peut avoir un ensemble de bobines de commutation 9b entre les diodes 9a et le point de couplage. Les bobines de commutation 9b peuvent amortir les variations de potentiel produites de temps en temps par les alternances échelonnées de potentiel liées aux com- 13 mandes dans les lignes de phases respectives 2a, 2b, 2c de sorte que les diodes 9a seront sollicitées moins fortement par la fréquence des commutations.
Le dispositif de prise de tension continue 8 comporte en outre une borne de référence 8d couplée à un rail de potentiel de référence 4 de l’installation de stockage d'énergie 1. Entre le point collecteur du montage en demi-pont 9 et le branchement de référence 8d, il y a une différence de potentiel qui peut être relevée par un releveur de tension 14 couplé entre le montage en demi-pont 9 et la borne de référence 8d. Le releveur de tension 14 fournit en fonction du potentiel entre le montage en demi-pont 9 et la borne de référence 8d, une tension continue Uzk aux bornes de prise 8e, 8f du dispositif de prise de tension continue 8. Le releveur de tension 14 comporte par exemple une bobine de conversion 10 et une diode de sortie 11 montées en série et dont la prise médiane relie un élément de commutation 12 à la borne de référence 8d. En variante, la bobine de conversion 10 peut également être branchée entre la borne de référence 8d et l’élément de commutation 12 ou encore, on peut avoir deux bobines de conversion 10 ou deux branchements d’entrée du releveur de tension 14. Des remarques analogues s’appliquent à la diode de sortie 11 qui peut être prévue alternativement entre la prise de sortie 8f et l’élément de commutation 12. L’élément de commutation 12 comporte par exemple un commutateur semi-conducteur de puissance tel qu’un commutateur MOSFET ou un commutateur IGBT. A titre d’exemple, pour l’élément de commutation 12, on peut utiliser un commutateur IGBT à canal n, bloqué dans son état normal. Mais il est évident que d’autres commutateurs semi-conducteurs de puissance peuvent être utilisés dans les mêmes conditions comme éléments de commutation 12.
Il est également possible de supprimer l’élément de commutation 12 ou de le laisser dans un état de blocage permanent, notamment si la différence de potentiel entre le point collecteur du montage en demi-pont 9 et la borne de référence 8d est toujours dans une plage de tension d’entrée prédéfinie par un autre composant raccordé aux bornes de prise 8e, 8f. Dans ce cas, on peut, dans certaines formes de réalisation, supprimer la diode de sortie 11. 14
Le dispositif de prise de tension continue 8 peut comporter un condensateur de circuit intermédiaire 13 entre les bornes de prise 8e, 8f du dispositif de prise de tension continue 8 pour amortir les impulsions de courant provenant du releveur de tension 14 et générer ainsi une tension continue lissée Uzk à la sortie du releveur de tension 14. Le condensateur de circuit intermédiaire 13 peut, par exemple, alimenter un convertisseur de tension continue d’un réseau embarqué d’un véhicule électrique ou encore être raccordé directement au condensateur de circuit intermédiaire 13 dans certains cas pour ce réseau embarqué.
Le nombre des diodes 9a dans le montage en demi-pont 9 est égal à 3, à titre d’exemple dans la figure 4 ; ce nombre est adapté au nombre de bornes de sortie la, lb, le de l’installation de stockage d'énergie 1. Mais tout autre nombre de diodes dans le montage en demi-pont 9 est possible selon les tensions de phases que l’installation de stockage d'énergie 1 doit générer.
La figure 5 est la représentation schématique d’un système 300 comportant une installation de stockage d’énergie 1 et un dispositif de prise de tension continue 8. Le système 300 se distingue du système 200 de la figure 4 principalement en ce que les diodes 9a sont reliées par leur cathode aux lignes de phases 2a, 2b, 2c de l’installation de stockage d'énergie 1. C’est pourquoi, dans le dispositif de prise de tension continue 8 de la figure 5, le point collecteur du montage en demi-pont 9 a toujours le potentiel instantanément le plus bas des lignes de phases 2a, 2b, 2c. Le dispositif de prise de tension continue 8 de la figure 5 fournit une différence de potentiel entre le point collecteur du montage en demi-pont 9 et la borne de référence 8d ; cette tension peut être relevée par le releveur de tension 14 pour avoir la tension continue Uzk.
Pour charger les modules de stockage d’énergie 3 de l’installation de stockage d'énergie 1 de la figure 4 ou de la figure 5, il est nécessaire d’implémenter un circuit de charge qui peut se combiner au dispositif de prise de tension continue 8 et notamment qui ne dérange pas son fonctionnement. De façon préférentielle, le circuit de charge utilise des composants du dispositif de prise de tension continue 15 8 pour réduire au minimum le nombre de composants et l’encombrement.
Les figures 6 et 7 montrent des schémas de circuits de charge 30 ; 40 utilisables par exemple pour charger une branche d’alimentation en énergie Z d’une installation de stockage d'énergie 1.
La figure 6 est une vue schématique d’un dispositif de charge 30 comportant des bornes d’entrée 36a, 36b recevant une tension continue de charge Un. La tension continue de charge Un est générée par des circuits non représentés, par exemple des transformateurs de tension continue, des redresseurs commandés ou régulés avec une correction de coefficient de puissance (coefficient PFC) ou analogues. La tension continue de charge Un est fournie par exemple par un réseau d’alimentation en énergie relié à l’entrée. Le circuit de charge 30 comporte toujours un condensateur de circuit intermédiaire 35 qui permet la prise d’une tension continue et sert à réduire considérablement la réaction des courants pulsés à la fois sur l’entrée et la sortie du circuit de charge 30 ou des opérations de charge dans le circuit de charge 30 suivant la tension continue de charge Un. Les nœuds d’alimentation 37a, 37b du circuit de charge 30 fournissent une tension de sortie Ul du circuit de charge 30 servant par exemple à charger l’un des dispositifs de stockage d’énergie relié aux bornes d’alimentation 37a et 37b, par exemple une série de modules de stockage d’énergie 5 ou une branche d’une installation de stockage d’énergie 1 comme celle représentée aux figures 1 à 5.
Le circuit de charge 30 comporte un commutateur semi-conducteur 33, une diode de roue libre 32 et une bobine de convertisseur 31 réalisant un abaisseur de tension. Le montage du commutateur semi-conducteur 33 et/ou de la bobine de convertisseur 31 dans les chemins de courant respectifs du circuit de charge 30 peut être modifié en plaçant la bobine 31 entre la diode de roue libre 32 et le nœud de stockage 37b. De même, on peut brancher le semi-conducteur de commutation 33 entre la diode de roue libre 32 et la borne d’entrée 36b. La grandeur de réglage du courant de charge II traversant la bobine de convertisseur 31 est par exemple la tension de sortie d’un module de 16 stockage d’énergie à charger par exemple une série de modules de stockage d’énergie 5 ou une branche d’une installation de stockage d'énergie 1 comme celle représentée aux figures 1 à 5, ou en variante, le rapport de travail de l’abaisseur de tension implémenté par le commutateur semi-conducteur 33. Mais on peut également utiliser la tension d’entrée un du condensateur de circuit intermédiaire 35 comme grandeur de réglage de l’intensité du courant de charge II.
Le dispositif abaisseur de tension peut fonctionner avec un rapport de travail constant égal à 1 de sorte que le commutateur semi-conducteur 33 reste fermé en permanence. Il est ainsi possible de supprimer le commutateur semi-conducteur 33 et le chemin de roue libre de la diode de roue libre 32.
La figure 7 est le schéma d’un circuit de charge 40 comportant des bornes d’entrée 46a, 46b pour recevoir une tension alternative de charge uCh fournie par un circuit non représenté, par exemple un pont complet onduleur ou analogue. La tension alternative de charge Uch a de préférence une forme rectangulaire avec ou sans intervalle et une fréquence de base élevée. La tension alternative de charge uCh est fournie par un réseau d’alimentation en énergie branché sur l’entrée et suivi d’un onduleur ou d’un circuit inverseur. Le circuit de charge 40 comporte un transformateur 45 dont le primaire est couplé sur les bornes d’entrée 46a, 46b. Le secondaire du transformateur 45 est couplé sur un circuit redresseur en pont complet 44 composé de quatre diodes dont la sortie fournit une tension continue pulsée un. On peut modifier la durée de l’intervalle de la tension continue pulsée en faisant varier la durée de l’intervalle dans lequel la tension alternative de charge uCh est appliquée au primaire du transformateur 45 et ainsi, la tension de secondaire correspondante appliquée à la bobine du secondaire du transformateur 45 est de niveau 0. Les nœuds d’alimentation 47a, 47b du circuit de charge 40 permettent de prendre la tension de sortie Ul du circuit de charge 40 servant à charger un dispositif de stockage d’énergie relié aux nœuds d’alimentation 47a, 47b, par exemple le montage en série de modules de stockage d’énergie 5 ou d’une branche d’une installation de stockage d’énergie 1 comme cela est représenté aux figures 1 à 5. 17
Le circuit de charge 40 a une diode de roue libre 42 et une bobine de convertisseur 41 servant à lisser la tension continue pulsée un fournie par le montage redresseur en pont complet 44. Le montage de la bobine de lissage 41 dans le chemin de courant respectif du circuit de charge 40 peut être modifié ; par exemple la bobine de convertisseur 41 peut être branchée entre la diode de roue libre 42 et le nœud d’alimentation 47b. A la place du courant II traversant la bobine de transducteur 41 et servant de grandeur de référence, on peut également utiliser la tension de sortie du dispositif accumulateur d’énergie que l’on veut charger, par exemple une série de modules d’accumulateur d’énergie 5 ou une branche du dispositif accumulateur d’énergie 1 comme cela est représenté aux figures 1 à 5 ou en variante, la partie continue Un de la tension continue pulsée un.
Selon un autre développement, on supprime la diode de roue libre 42. Dans ce cas, les diodes du montage en pont redresseur complet 44 assurent la fonction de la diode de roue libre 42. On économise ainsi un composant mais on diminue le rendement du circuit de charge 40.
Les figures 8, 9 et 10 montrent des exemples de réalisation indiquant comment les circuits de charge 30 et 40 des figures 6 et 7 peuvent être combinés au système 200 ou 300 des figures 4 et 5. On a alors l’avantage que le système 400 ; 500 ; 600 présenté aux figures 8, 9, 10 utilise en commun le circuit de charge respectif 30 ou 40 et le dispositif de prise de tension 8, le dispositif de prise de tension continue 8 utilisant en commun les bobines de conversion 10 ou 31 ou 41 ainsi que le montage en demi-pont 9 pour l’abaisseur de tension et le releveur de tension 14.
La figure 8 montre le circuit de charge 30 de la figure 6 avec le système 200 de la figure 4 et qui comporte une installation de stockage d'énergie 1 et un dispositif de prise de tension continue 8 pour former un système 400. Le montage en demi-pont 9 du dispositif de prise de tension continue 8 est utilisé comme circuit d’alimentation du montage de charge 30 en ce que le nœud d’alimentation 36b du circuit de charge 30 est relié à un nœud 38 entre la bobine de conversion 10 et la diode 11 du releveur de tension 14 du dispositif de prise de tension 18 continue 8. De cette manière, la bobine de conversion 10 fonctionne dans les mêmes conditions comme bobine de conversion 31 de l’abaisseur de tension du circuit de charge 30. Le nœud d’alimentation 37b du circuit de charge 30 couplé au point collecteur des cathodes du montage en demi-pont 9 est relié par les diodes 9a du montage en demi-pont 9 à chacune des bornes collectrices 8a, 8b, 8c. Les bornes collectrices 8a, 8b, 8c du dispositif de prise de tension continue servent ainsi de bornes d’alimentation 8a, 8b, 8c du circuit de charge 30. Le second nœud d’alimentation 37a du circuit de charge 30 est couplé au rail de potentiel de référence 4 de l’installation de stockage d'énergie 1 de sorte qu’un courant de charge II peut passer par le second nœud d’alimentation 37a, le rail de potentiel de référence 4, les modules de stockage d’énergie 3 de la branche d’alimentation en énergie Z, le montage en demi-pont 9, le premier nœud d’alimentation 37b, la bobine de conversion 31 et le nœud 38 pour revenir dans le circuit de charge 30. Les diodes 9a du montage en demi-pont 9 garantissent que l’énergie électrique arrive effectivement dans les modules de stockage d’énergie 3 car la diode de roue libre 32 est un chemin alternatif de retour de courant lorsque le commutateur semi-conducteur 33 est fermé.
Entre les bornes de prise 8e, 8f du dispositif de prise de tension continue 8, on peut coupler en option une diode de protection contre l’inversion de polarité 39b qui protège le condensateur de circuit intermédiaire 13 contre une charge négative par d’éventuels courants de blocage que le fonctionnement actif du circuit de charge 30 peut produire.
Dans les mêmes conditions, en option, une diode de protection contre l’inversion de polarité 39a est branchée entre les bornes d’entrée du circuit de charge 30 qui protège le condensateur de circuit intermédiaire 35 du circuit de charge 30 contre une charge négative lorsque le circuit de charge 30 est neutralisé et que le dispositif de prise de tension continue 8 est activé.
La diode de roue libre 32 sert en outre à protéger les éléments de commutation 12 du dispositif de prise de tension continue 8 contre des tensions négatives collecteur-émetteur si l’élément de commutation 12 est commuté en permanence à l’état conducteur dans le 19 mode de charge du circuit de charge 30. Cela est nécessaire si l’élément de commutation 12 du dispositif de prise de tension continue 8 n’oppose pas de blocage inverse défini et suffisant. Si l’élément de commutation 12 assure en revanche un blocage inverse défini et suffisant, on peut supprimer la diode de roue libre 32 et remplacer cette diode 32 par une liaison électro-conductrice.
Les potentiels de sortie sur les bornes de sortie la, lb, le de l’installation de stockage d'énergie 1 peuvent être réglés sur une même valeur, notamment négative, dans le mode de charge, c'est-à-dire lorsque le circuit de charge est activé. Si l’amplitude de cette valeur est inférieure à celle de la tension continue de charge Ul, le courant de charge II augmente ; si cette amplitude est plus grande que la tension continue de charge Ul, alors le courant de charge II diminue. Cela permet de réguler le courant de charge II. Pour avoir une répartition régulière du courant de charge II entre les différentes branches d’alimentation en énergie Z de l’installation de stockage d'énergie 1, le régulateur prédéfinit les écarts entre les potentiels de sortie des branches d’alimentation en énergie Z. Pour cela, on peut utiliser les bobines de commutation 9b du montage en demi-pont 9 comme bobines de symétrie. Les bobines de commutation 9b peuvent être installées par exemple sur un, deux ou trois noyaux pour que seuls les écarts entre les courants de charge par les différentes branches génèrent des champs magnétiques mais que le courant de charge totale II ne le fasse pas.
La figure 9 combine le circuit de charge 40 de la figure 7 au système 200 de la figure 4 ayant une installation de stockage d'énergie 1 et un dispositif de prise de tension continue 8 pour former en combinaison un système 500. Le montage en demi-pont 9 du dispositif de prise de tension continue 8 est utilisé comme circuit d’alimentation du circuit de charge 40 en ce que le point collecteur des anodes du montage en pont complet 44 du circuit de charge 40 est branché à un nœud 48 entre la bobine de conversion 10 et la diode de sortie 11 du releveur de tension 14 du dispositif de prise de tension continue 8. La bobine de conversion 10 peut fonctionner dans les mêmes conditions comme bobine de conversion 41 de l’abaisseur de tension du circuit de 20 charge 40. Le nœud d’alimentation 47b du circuit de charge 40 est couplé au point collecteur des cathodes du montage en demi-pont 9 et par les diodes 9a du montage en demi-pont 9 et relié respectivement à l’une des bornes collectrices 8a, 8b, 8c. Les bornes collectrices 8a, 8b, 8c du dispositif de prise de tension continue 8 servent ainsi de bornes d’alimentation 8a, 8b, 8c du circuit de charge 40. Le second nœud d’alimentation 47a du circuit de charge 40 est couplé au rail de potentiel de référence 4 de l’installation de stockage d'énergie 1. Ainsi, un courant de charge II passe par le second nœud d’alimentation 47a, le rail de potentiel de référence 4, les modules de stockage d’énergie 3 de la branche d’alimentation en énergie Z, le montage en demi-pont 9, le premier nœud d’alimentation 47b, la bobine de conversion 41 et le nœud 48 pour revenir dans le circuit de charge 40. Les diodes 9a du montage en demi-pont 9 garantissent que l’énergie électrique arrive effectivement dans les modules de stockage d’énergie 3 car la diode de roue libre 32 offre un chemin de retour de courant alternatif si le commutateur semi-conducteur 33 est bloqué.
En variante à une commande cadencée du commutateur semi-conducteur 33 pour abaisser la tension continue de charge, le commutateur semi-conducteur 33 peut également rester en permanence fermé car on peut régler un état de roue libre en réglant la valeur instantanée de la tension continue de charge, pulsée Un sur la valeur 0. Cela peut se faire par exemple en prédéfinissant des intervalles de temps dans lesquels la tension alternative de charge UCh du primaire du transformateur 45 est à la valeur 0. Une telle variation du rapport de travail de la tension continue de charge Un, modifie la composante continue. On peut dans ce cas également prévoir une diode de protection contre l’inversion de polarité 39b qui protège le condensateur de circuit intermédiaire 13 contre une charge négative par d’éventuels courants de blocage produits pendant le fonctionnement actif du circuit de charge 40.
La figure 10 est un schéma d’un système 600 résultant de la combinaison du circuit de charge 30 de la figure 6 et du système 300 de la figure 5. Le système 600 se distingue du système 400 principalement en ce que le circuit de charge 30 est relié suivant une polarité 21 inversée au dispositif de prise de tension continue 8 et en ce que dans le mode de charge de l’installation de stockage d'énergie 1, la branche d’alimentation en énergie est réglée sur un potentiel de sortie uniforme, notamment positif. De la même manière, il est clair que l’on peut également implémenter un système avec une polarité inversée en combinant le circuit de charge 40 de la figure 7 à un système 300 tel que celui de la figure 5.
Tous les éléments de commutation des circuits indiqués peuvent comporter des commutateurs semi-conducteurs de puissance tels que par exemple des commutateurs MOSFET à canal n ou à canal p qui sont normalement bloqués ou normalement conducteurs ou encore des commutateurs IGBT. Lorsqu’on utilise des commutateurs semi-conducteurs de puissance ayant une caractéristique de blocage définie et suffisante, on peut supprimer les montages en série de diodes.
La figure 11 est un schéma d’un procédé 20 de charge d’une installation de stockage d'énergie, notamment d’une installation de stockage d'énergie 1 telle que celle décrite en liaison avec les figures 1 à 10. Le procédé 20 peut s’appliquer par exemple pour charger une installation de stockage d'énergie 1 d’un véhicule électrique équipé d’un système d’entraînement électrique 400, 500 ou 600 des figures 8, 9 ou 10.
Dans une étape SI en option, on détecte tout d’abord l’état de fonctionnement de l’installation de stockage d'énergie 1. Si par exemple, l’état de fonctionnement de l’installation de stockage d'énergie 1 est un état dans lequel l’installation de stockage 1 fournit une tension alternative aux bornes de sortie la, lb, le, par exemple pour le mode de fonctionnement de roulage d’une machine électrique 2 d’un véhicule électrique, on peut ouvrir en permanence le commutateur semi-conducteur 33 de l’abaisseur de tension du circuit de charge pour neutraliser le circuit de charge. Cette neutralisation se fait notamment indépendamment du fonctionnement du dispositif de prise de tension continue 8 des figures 8 à 10 de sorte que l’installation de stockage d'énergie 1 pourra continuer à fournir pendant le mode de roulage une tension continue pour le réseau embarqué du véhicule. Si l’état de fonctionnement de l’installation de stockage d'énergie 1 est un état dans le- 22 quel l’installation de stockage d'énergie 1 ne fournit pas de tension alternative aux bornes de sortie la, lb, le, par exemple à l’arrêt ou au repos du véhicule à moteur électrique, alors on peut avoir une fermeture intermittente dépendant du fonctionnement de l’abaisseur de tension du circuit de charge pour le commutateur semi-conducteur 33 de l’abaisseur de tension du circuit de charge pour que le circuit de charge soit dans un état actif et que l’installation de stockage d'énergie 1 puisse être chargée. Pour cela, on peut notamment fermer de manière permanente l’élément de commutation 12 du dispositif de prise de tension continue 8 pour assurer un chemin de roue libre de l’abaisseur de tension par la diode de roue libre 32. En variante, on peut renoncer à la fonction d’abaisseur de tension en mode de charge si le commutateur semi-conducteur 33 reste fermé en permanence. Dans ce cas, l’élément de commutation 12 du dispositif de prise de tension continue 8 pourra en option également être fermé car le chemin de roue libre de l’abaisseur de tension passant par la diode de roue libre 32 est un chemin non utilisé.
Dans l’étape S2 du procédé 20, on peut au moins périodiquement générer un courant continu II en fonction de la tension continue de charge Un qui, dans l’étape S4, en passant par le montage en demi-pont 9, ayant un ensemble de bornes d’alimentation 8a, 8b, 8c couplées respectivement à l’une des bornes de sortie la, lb, le de l’installation de stockage d'énergie 1, peut être fourni aux modules de stockage d’énergie 3. Le courant continu II est reconduit dans le circuit de charge dans l’étape S5 en passant par le rail de potentiel de référence 4 de l’installation de stockage d'énergie 1. Comme l’installation de stockage d'énergie 1 fonctionne dans une plage de réglage de tension bipolaire, le montage en demi-pont 9 assure qu’au moins de temps en temps, un courant de charge passe par le module de stockage d’énergie 3 de l’installation de stockage d'énergie 1.
Comme déjà décrit ci-dessus, par exemple en fonction de l’état de charge des modules de stockage d’énergie 3 ou de l’amplitude de la tension continue de charge Un fournie par le réseau, dans une étape S3 en option, on peut abaisser la tension continue de charge Un à l’aide d’un abaisseur de tension comportant une bobine de conversion 23 31 ; 41, une diode de roue libre 32 et un commutateur semi-conducteur 33. Pour cela, le commutateur semi-conducteur 33 peut être commandé suivant un mode de commutation intermittent ou cadencé pour régler la tension de charge souhaitée. De façon particulièrement avantageuse, l’abaisseur de tension partage les bobines de conversion 31 ou 41 et le montage en demi-pont 9 avec le dispositif de prise de tension continue 8. Cela réduit le nombre de composants du système d’entraînement actif sans réduire l’aptitude au fonctionnement du dispositif de prise de tension continue 8 ou du circuit de charge 30 ou 40 chaque fois par un autre circuit.
Le courant de charge II peut être influencé et ainsi réglé à la fois en variant la tension continue de charge Un en modifiant les tensions de sortie des branches Z de l’installation de stockage d'énergie 1 ou en option en modifiant le rapport de travail du commutateur semi-conducteur intermittent 33.
NOMENCLATURE 1 Installation de stockage d’énergie la, lb, le Bornes de sortie 2 Machine à courant tournant 2a, 2b, 2c Lignes de phase 3 Module de stockage 3a, 3b Bornes de sortie 5 Cellule de stockage d’énergie 5a-5k Batteries 6 Installation de commande 7 Installation de couplage 7a, 7b, 7c, 7d Eléments de couplage 8 Dispositif de prise de tension continue 8a, 8b, 8c Bornes collectrices 8e, 8f Bornes de prise 9 Montage en demi-pont 9a Diodes 9b Bobines de commutation 12 Elément de commutation 13 Condensateur de circuit intermédiaire 14 Releveur de tension 30 Circuit de charge 31 Bobine 32 Diode de roue libre 33 Commutateur semi-conducteur 35 Condensateur de circuit intermédiaire 36a, 36b Bornes d’entrée 37a, 37b Nœuds d’alimentation 40 Circuit de charge 41 Bobine de convertisseur 42 Diode de roue libre 44 Pont complet 45 Transformateur 46a, 46b Bornes d’entrée 47a, 47b Nœuds d’alimentation/bornes de sortie 200 Système comportant une installation de stockage d’énergie et un dispositif de prise de tension continue 8 400 Système comportant une installation de stockage d’énergie et un dispositif de prise de tension continue 8
Il Courant de charge
Ul Tension continue de charge
Un Tension continue de charge pulsée
Uch Tension alternative de charge
Uzk Tension continue Z Branche d’alimentation d’énergie

Claims (3)

  1. t * 26 REVENDICATIONS 1°) Circuit de charge (30 ; 40) d’une installation d’alimentation en énergie (1) comportant plusieurs branches d’alimentation en énergie (Z) ayant chacune un ensemble de modules d’alimentation en énergie (3) pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sortie (la, lb, le) de l’installation d’alimentation en énergie (1) comprenant : un montage en demi-pont (9) avec un ensemble de bornes d’alimentation (8a, 8b, 8c) couplées à chacune des bornes de sortie (la, lb, le) de l’installation d’alimentation en énergie (1), un premier nœud d’alimentation (37a, 37b ; 47a) relié au montage en demi-pont (9), un second nœud d’alimentation (37a, 37b ; 47b) couplé au rail de potentiel de référence (4) de l’installation d'alimentation en énergie (1), un abaisseur de tension (31, 32, 33 ; 41, 32, 33) entre les premiers nœuds d’alimentation (37a, 37b ; 47a) et les seconds nœuds d’alimentation (37a, 37b ; 47b) pour fournir un courant continu (II) pour charger les modules de stockage d’énergie (3), et un circuit d’alimentation (35 ; 44, 45) couplé aux bornes d’entrée de l’abaisseur (31, 32, 33 ; 41, 32, 33) pour fournir périodiquement une tension continue de charge (Un) pour l’abaisseur (31, 32, 33 ; 41, 32, 33).
  2. 2°) Circuit de charge (30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage en demi-pont (9) comporte un ensemble de diodes (9a) entre les premiers nœuds d’alimentation (37a, 37b ; 47a) et un ensemble de bornes d’alimentation (8a, 8b, 8c).
  3. 3°) Circuit de charge (30 ; 40) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le montage en demi-pont (9) comporte un ensemble de bobines de commutation (9b) entre l’ensemble des diodes (9a) et le les premiers nœuds d’alimentation (37a, 37b ; 47a). i ‘ 27 4°) Circuit de charge (30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’abaisseur comporte une bobine de conversion (31 ; 41), une diode de roue libre (32) et un commutateur semi-conducteur (33). 5°) Circuit de charge (30) selon la revendication4, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation comporte un condensateur d’alimentation (35) branché entre les bornes d’entrée (36a, 36b) du circuit de charge (30) et qui fournit la tension continue de charge (Un) pour charger les modules d’alimentation en énergie par l’abaisseur (31, 32, 33). 6°) Circuit de charge (40) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation comporte un transformateur (45) dont le primaire est couplé entre les bornes d’entrée (46a, 46b) du circuit de charge (30) et un redresseur en pont complet (44) couplé sur le secondaire du transformateur (45) et qui fournit une tension continue de charge pulsée (Un) pour charger le module de stockage d’énergie (3) à travers par l’abaisseur (41 ; 32, 33). 7°) Système d’entraînement électrique (400 ; 500 ; 600) comportant : une installation d’alimentation en énergie (1) ayant un ensemble de branches d’alimentation en énergie (Z) avec chacune un ensemble de modules d’alimentation en énergie (3) pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sortie (la, lb, le) de l’installation d'alimentation en énergie (1), un circuit de charge (30 ; 40) selon l’une des revendications 4 à 6 dont les bornes d’alimentation (8a, 8b, 8c) sont couplées respectivement à l’une des bornes de sortie (la, lb, le) de l’installation de stockage d’énergie (1) et dont les seconds nœuds d’alimentation (37a, 37b ; 47b) sont couplés à un rail de potentiel de référence (4) de l’installation de stockage d’énergie (1), et un dispositif de prise de tension continue de prise de tension continue (8) ayant 28 une borne de référence (8d) couplée aux seconds nœuds d’alimentation (37a, 37b ; 47b) du circuit de charge (30 ; 40), et un releveur de tension (14) couplé entre les premiers nœuds d’alimentation (37a, 37b ; 47a) du circuit de charge (30 ; 40) et la borne de référence (8d) et qui, en fonction du potentiel entre le montage en demi-pont (9) et la borne de référence (8d), fournit une tension continue (Uzk) aux bornes de prise (8e, 8f) du dispositif de prise de tension continue (8), dans lequel la bobine de conversion (31 ; 41) de l’abaisseur du circuit de charge (30 ; 40) représente la bobine de conversion (10) du releveur de tension (14) du dispositif de prise de tension continue (8). 8°) Système d’entraînement électrique (400 ; 500 ; 600) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’ il comporte en outre une machine électrique (2) fonctionnant sur (n) phases avec (n) branchements de phase reliés aux bornes de sortie (la, lb, le) de l’installation d'alimentation en énergie (1), (n > 1). 9°) Système d’entraînement électrique (400 ; 500 ; 600) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend en outre : une première diode de protection contre l’inversion de polarité (39a) couplée entre les bornes de prise de tension (8e, 8f) du dispositif de prise de tension continue (8). 10°) Système d’entraînement électrique (400 ; 500 ; 600) selon la revendication 7, comportant en outre une seconde diode de protection contre l’inversion de polarité (39b ; 42) couplée entre les bornes d’entrée du circuit de charge (30 ; 40). 11°) Procédé (20) de charge d’une installation de stockage d’énergie (1) comportant un ensemble de branches d’alimentation en énergie (Z) ayant chacune un ensemble de modules d’alimentation en énergie (3) pour générer une tension alternative sur un ensemble de bornes de sor- 29 tie (la, lb, le) de l’installation d'alimentation en énergie (1) comprenant les étapes suivantes consistant à : générer au moins de temps en temps (S2) un courant continu (II) en fonction d’une tension continue de charge (Un), alimenter (S4) par le courant continu (II) le module de stockage d’énergie (3) par un montage en demi-pont (9) ayant un ensemble de bornes d’alimentation (8a, 8b, 8c) reliées respectivement à l’une des bornes de sortie (la, lb, le) de l’installation d'alimentation en énergie (1), et reconduire (S5) le courant continu (II) par le rail de potentiel de référence (4) de l’installation d'alimentation en énergie (1). 12°) Procédé (20) selon la revendication 11 comportant en outre l’étape consistant à abaisser (S3) la tension continue de charge (Un) avec l’abaisseur (31, 32, 33 ; 41, 32, 33) comportant une bobine de convertisseur (31 ; 41), une diode de roue libre (32) et un commutateur semi-conducteur (33). 13°) Procédé (20) selon la revendication 12 comportant en outre l’étape suivante : saisir (SI) un état de fonctionnement de l’installation de stockage d'énergie (1) et ouvrir sélectivement le commutateur semi-conducteur (33) de l’abaisseur (31, 32, 33 ; 41, 32, 33) en fonction de l’état de fonctionnement détecté. 14°) Procédé (20) selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’ il est appliqué pour charger une installation de stockage d'énergie (1) d’un véhicule à entraînement électrique comportant un système d’entraînement électrique (400 ; 500 ; 600) selon l’une des revendications 7 à 10.
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