FR3036867A1 - Dispositif d'alimentation d'un recepteur electrique avec commutation entre deux sources de tension continue, et procede d'alimentation mettant en œuvre un tel dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un dispositif d'alimentation d'un récepteur électrique (RE) comportant un circuit de commutation entre au moins deux sources de tension continue connectées en parallèle (S1,S2). Deux commutateurs commandés (C1,C2) permettent de commuter entre les deux sources (S1,S2) pour délivrer une tension de sortie continue Vs alimentant le récepteur (RE), qui est filtrée par des moyens de filtrage (F) et fonction de l'une et/ou l'autre source (S1,S2). Chaque source est branchée en série avec l'un des commutateurs, les moyens de filtrage et le récepteur pour former une boucle du circuit. L'invention porte également sur un procédé d'alimentation mettant en œuvre un tel dispositif, et s'applique avantageusement aux antennes relais de téléphonie mobile, alimentées par au moins une batterie de type Li-ion et une batterie au plomb.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de l'alimentation de dispositifs électriques par des sources de tension continue, en particulier l'alimentation d'antennes relais à partir de différentes sources d'énergies électriques.

Corttc.vte génàra! La téléphonie mobile, aussi appelée téléphonie cellulaire, est devenue en quelques décennies un moyen de communication incontournable. Les antennes relais de téléphonie mobile permettant ce type de communication, et constituant les bases de transmission des ondes radioélectriques vers le téléphone portable d'un utilisateur, sont réparties sur le territoire selon un schéma de cellules. Chaque cellule peut couvrir une zone de plusieurs dizaines de kilomètres de rayon. Les antennes relais sont des récepteurs électriques, nécessitant une alimentation spécifique, en général une alimentation par une source de tension continue et répondant à des normes strictes.

L'alimentation des antennes relais peut poser un problème dans les zones isolées où un réseau électrique central n'est pas disponible. Typiquement, dans ce type de zones, l'antenne relais peut être alimentée par un groupe électrogène, lui permettant un fonctionnement en relative autonomie. Afin de pallier un défaut d'alimentation électrique par le groupe électrogène, par exemple en cas de panne ou lors d'une maintenance, il est généralement prévu une batterie au plomb permettant de prendre le relais pour alimenter l'antenne. Le groupe électrogène alimente alors un chargeur de batteries, qui maintient la batterie en charge dès lors que le groupe électrogène fonctionne. Le système comporte un unique « bus DC », sur lequel sont reliés le chargeur, la batterie, et les consommateurs contenus dans la baie telecom. La capacité de la batterie plomb est alors choisie pour permettre un temps d'alimentation nécessaire à la maintenance du groupe électrogène. Cependant ce type de batterie comporte des limites importantes, et ne tolère notamment pas un nombre important de cycles de charge/décharge. Une tendance est à l'utilisation de batteries au plomb de dimensions plus imposantes, qui permettent non seulement une plus grande autonomie de fonctionnement en cas d'arrêt 30 obligatoire du groupe électrogène (défaillance ou maintenance), mais qui permet également 3036867 2 une alimentation de l'antenne en fonctionnement normal selon une alternance entre le groupe électrogènr et la batterie au plomb. On rappelle en effet que l'avantage premier d'une batterie de technologie plomb se situe principalement dans sa rentabilité pour assurer la fonction de maintenance du groupe électrogène, ce qui peut représenter une durée de 5 plusieurs jours dans le cas de sites très isolés. Afin d'économiser le carburant fourni au moteur thermique du groupe électrogène, il est prévu des cycles d'alimentation comprenant une première phase pendant laquelle le groupe électrogène fonctionne pour charger la batterie au plomb et alimenter l'antenne, et une deuxième phase pendant laquelle l'antenne est uniquement alimentée par la batterie au plomb et le groupe électrogène éteint. Pendant 10 la première phase, le groupe électrogène fonctionne à une puissance plus élevée comparativement à un fonctionnement plus traditionnel où l'antenne est alimentée en continue par le groupe électrogène. Dans ce mode d'alimentation de l'antenne en deux temps, la phase de fonctionnement du groupe électrogène est limitée dans le temps, et on peut ainsi réduire jusqu'à environ 25% la consommation moyenne de carburant par le 15 groupe électrogène. Malgré une économie substantielle de carburant, la technologie de batterie employée constitue encore une fois un problème relativement au nombre de cycles de charge/décharge supporté, et implique surtout un coût pouvant devenir prohibitif, ainsi que des problèmes de poids et d'encombrement du dispositif global d'alimentation de l'antenne.

20 II peut être envisagé d'utiliser d'autres sources de production électrique en remplacement ou comme alternatives du groupe électrogène, telles que des sources d'énergie renouvelables permettant la production d'électricité du type systèmes photovoltaïques ou éoliennes, qui peuvent être bien adaptées à l'alimentation des antennes relais dans des environnements isolés.

25 La demande de brevet VVO 2009/141651 Al décrit ainsi l'alimentation d'une antenne relais à partir de plusieurs sources électriques : groupe électrogène, panneaux photovoltaïques et éoliennes. Un système de contrôle général permet notamment de gérer l'interconnexion entre les sources de production d'électricité, les éléments de stockage d'électricité, i.e. un ensemble de batteries, et l'antenne relais et ses accessoires à alimenter. En fonctionnement normal, les éoliennes et/ou les panneaux photovoltaïques ,.ilimentent l'antenne et rechargent les batteries, lesquelles sont associées à un système c dissipation en cas de surplus d'électricité. Lorsque les sources d'énergies renouvelables ne sont plus disponibles, les batteries prennent le relais pour alimenter l'arlInne. Le groupe électrogène vient se 3036867 substituer aux éoliennes et aux panneaux photovoltaïques dans le cas où l'énergie renouvelable n'est pas disponible sur du long terme. Dans ce cas, le groupe électrogène alimente les batteries et l'antenne, et une fois les batteries chargées, le groupe électrogène est éteint pour économiser le carburant.

5 Cependant le document \NO 2009/141651 Al ne donne aucun détail sur le dispositif pour commuter entre les différentes sources électriques afin d'alimenter l'antenne, ni entre les batteries elles-mêmes. Or, la manière d'alimenter l'antenne, à partir d'une source donnée, et le passage d'une source à l'autre, sont des éléments critiques en termes d'efficacité énergétique et pour assurer un bon fonctionnement de l'antenne, dans le respect des 10 contraintes imposées par les spécifications du domaine. En outre, le système ne comporte pas la possibilité de coupler les batteries à une autre source d'électricité, e.g. les panneaux photovoltaïques, les éoliennes ou le groupe électrogène, pour alimenter l'antenne. Cette configuration peut être avantaç).3use, par exemple lorsqu'une source seule ne peut subvenir aux besoins d'alimentation de l'emtenne.

15 Il existe ainsi un besoin de fournir un dispositif d'alimentation d'une antenne relais qui permette d'opérer une commutation rapide entre différentes sources électriques, et qui soit performant énergétiquement, c'est-à-dire qu'il présente un bon rendement énergétique. Par rendement énergétique, on entend le rapport entre l'énergie en sortie d'un système, c'est-à-dire l'énergie utile fournie par le système, et l'énergie en entrée du système, c'est-à-dire 20 l'énergie totale consommée par le système. Ce rapport est équivalent au rapport entre la puissance en sortie et la puissance en entrée. Par ailleurs, il existe un besoin de fournir un système d'alimentation d'une antenne relais comprenant plusieurs sources de tension continue, qui soit peu encombrant, et qui permette de minimiser la consommation en carburant d'un groupe électrogène utilisé comme l'une des 25 sources de tension continue, tout en restant fiable. Plus généralement il existe un besoin de fournir un dispositif et une méthode permettant le passage d'une source de tension continue à une autre de façon maîtrisée, c'est-à-dire répondant à un cahier des charges issus des normes d'alimentation du domaine, et en minimisant les pertes énergétiques liées à la commutation.

30 Il existe également un besoin de fournir un dispositif permettant de coupler différentes sources de tension continue tout en contrôlant la contribution de chacune des sources au 3036867 4 courant de sortie et en maîtrisant le niveau de tension de sortie et la tension résiduelle, que ce soit dans le cadre de l'alimentation d'antennes-relais ou dans un cadre plus général, pour d'autres types d'applications. ObjectUs et r:!surne de l'invention 5 La présente invention a pour objectif de surmonter au moins en partie les limitations de l'art antérieur présentées et de répondre aux besoins mentionnés ci-dessus, parmi d'autres. La présente invention propose ainsi, selon un premier aspect, un dispositif d'alimentation d'un récepteur électrique comprenant un circuit électrique reliant au moins deux sources de tension continue connectées en parallèle et le récepteur électrique. Le circuit comprend au 10 moins deux commutateurs commandés et des moyens de filtrage. Chaque source de tension continue est branchée en série avec l'un des commutateurs commandés, les moyens de filtrage et le récepteur électrique de manière à former une boucle du circuit électrique. Les commutateurs commandés permettent de commuter entre les au moins deux sources de tension continue pour délivrer une tension de sortie continue Vs alimentant le récepteur 15 électrique, la tension de sortie continue Vs étant filtrée par les moyens de filtrage et étant fonction de l'une et/ou l'autre source de tension continue. De préférence, les commutateurs sont aptes à commuter à une fréquence de découpage comprise entre 10 kHz et 1000 kHz, de préférence entre 50 kHz et 500 KHz, plus préférentiellement entre 50 kHz et 200 KHz, 20 Les commutateurs commandés peuvent être des interrupteurs de type transistors bipolaires, transistors bipolaires à grille isolée, ou MOSFET. Avantageusement, les commutateurs commandés sont formés par des paires d'interrupteurs de type MOSFET en série, les deux interrupteurs de type MOSFET de chaque commutateur étant disposés côte à côte et tête bêche, et étant de préférence commandés simultanément 25 de manière à s'ouvrir et se fermer simultanément. De préférence, le dispositif comprend en outre au moins un pilote par commutateur, et des moyens de contrôle pour contrôler chaque pilote, les moyens de contrôle comportant un logiciel de pilotage des pilotes et un nnicrocontrôleur pour mettre en oeuvre le logiciel de pilotage.

3036867 5 De préférence, les moyens de filtrage comprennent une inductance et une capacité. Le circuit électrique peut en outre comprendre un transistor, de préférence de type MOSFET, positionné dans le circuit électrique et commandé de manière à contrôler la tension de sortie Vs lorsque les commutateurs sont en position ouverte.

5 Le dispositif selon l'invention peut également comprendre des moyens de mesure comportant au moins un circuit de mesure de la tension de sortie continue Vs, et éventuellement un circuit de mesure du courant consommé par le récepteur électrique ou un circuit de mesure de la tension en entrée des commutateurs ou les deux (circuit de mesure du courant consommé et circuit de mesure de la tension en entrée).

10 Avantageusement, le dispositif comporte au moins deux sources de tension continue choisies parmi les batteries, les supercondensateurs, les groupes électrogènes, les systèmes photovoltaïques, les systèmes aérogénérateurs. De manière préférée, le dispositif comprend une première source de tension continue comportant une batterie Li-ion, et une deuxième source de tension comportant une batterie 15 au plomb, pour alimenter une antenne-relais de téléphonie mobile et des accessoires de l'antenne relais. Selon un deuxième aspect, la présente invention propose un procédé d'alimentation d'un récepteur électrique par au moins deux sources de tension continue mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention, dans lequel : 20 - on effectue une étape de commutation entre les au moins deux sources de tension continue, ladite commutation étant réalisée par la fermeture alternée des deux commutateurs de manière à fournir une Inrhon de sortie non filtrée fonction des deux sources de tension continue; - on filtre la tension de sortie non filtrée par les moyens de filtrage ; et 25 - on alimente le récepteur électrique avec la tension de sortie filtrée Vs. La commutation est avantageusement réalisée avec une fréquence de découpage comprise entre 10 kHz et 1000 kHz, de préférence entre 50 kHz et 500 KHz, plus préférentiellement entre 50 kHz et 200 KHz.

3036867 Selon une mise en oeuvre, on réalise : - une première phase pendant laquelle on effectue l'étape de commutation pour alimenter le récepteur électrique en une première tension de sortie continue filtrée V1, et 5 - une deuxième phase pendant laquelle : - on maintient un seul commutateur en position fermée pour fournir une deuxième tension de sortie continue fonction d'une seule des au moins deux sources de tension continue ; - on filtre ladite deuxième tension continue par les moyens de filtrage ; et 10 - on alimente le récepteur électrique avec la deuxième tension de sortie filtrée VS2. Selon une autre mise en oeuvre, le mode principal d'alimentation du récepteur électrique est réalisé par l'étape de commutation permettant le couplage desdites sources de tension continue pour alimenter le récepteur électrique. Selon cette mise en oeuvre, on peut déterminer une valeur de rapport cyclique pour chaque 15 commutateur, et on peut faire varier la valeur du rapport cyclique pour chacun des commutateurs afin de contrôler la contribution de chacune des sources de tension continue pour générer la tension de sortie filtrée Vs. De préférence, le rapport cyclique de chaque commutateur varie de 0% à 100%, et on contrôle la tension de sortie filtrée Vs lorsque la somme des rapports cycliques des 20 commutateurs est inférieure à 1 au moyen d'un transistor commandé en position fermée lorsque les commutateurs sont en position ouverte, ou au moyen d'un logiciel régulant la tension de sortie filtrée Vs à partir d'au moins une mesure de la tension de sortie, et éventuellement à partir de la mesure du courant consommé par le récepteur électrique. Avantageusement le procédé est mis en oeuvre pour alimenter une antenne-relais de 25 téléphonie mobile et ses accessoires, en réalisant une étape de commutation entre une première source de tension continue comportant une batterie Li-ion, et une deuxième source de tension comportant une batterie au plomb. Selon un troisième aspect, la présente invention propose une antenne relais de téléphonie mobile comprenant un dispositif d'alimentation selon l'invention ou alimentée par un procédé 3036867 7 selon l'invention, l'antenne relais étant de préférence alimentée par au moins une batterie Li-ion et une batterie au plomb en tant que sources de tension continue. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, la description étant faite en référence aux figures annexées décrites ci-après. i.3rève description &ie. drres La figure 1 illustre un dispositif d'alimentation selon l'invention. La figure 2 représente un dispositif d'alimentation selon un mode de réalisation de l'invention avec des commutateurs de type MOSFET.

10 La figure 3 représente un exemple d'architecture électronique d'un dispositif d'alimentation selon l'invention. La figure 4 représente un autre exemple d'architecture électronique d'un dispositif d'alimentation selon l'invention. La figure 5 est un schéma illustrant l'application d'un dispositif selon l'invention à 15 l'alimentation d'une antenne relais de téléphonie mobile. Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou analogues. Description eetaie:.de l'inveci Dispositif d'alimentation selon l'invention Le dispositif d'alimentation selon l'invention est illustré schématiquement à la figure 1.

20 Le dispositif alimente un récepteur électrique RE avec une tension continue, c'est-à-dire une tension qui ne varie pas dans le temps. Le dispositif d'alimentation comprend un circuit électrique 10 reliant le récepteur électrique RE et deux sources de tension continue (Si, S2) connectées en parallèle. Le circuit 10 comprenant au moins deux commutateurs commandés Cmi et Cm2 et des moyens 25 de filtrage F.

3036867 8 La source de tension continue S, est branchée en série avec le commutateur commandé Crni, les moyens de filtrage F et le récepteur électrique RE de manière à former une boucle du circuit électrique 10. Il en est de même pour la source 52 formant une boucle du circuit électrique en étant branchée en série avec le commutateur commandé Cm2, les moyens de filtrage F et le récepteur électrique RE. Les commutateurs Crn, et Cm2 permettent de commuter entre les deux sources Si et S2 pour délivrer une tension de sortie continue Vs qui alimente le récepteur RE. Les commutateurs Cm, et Cm2 sont symbolisés par des interrupteurs sur la figure 1, illustrant leur fonction d'ouverture et de fermeture de la boucle du circuit formée respectivement avec la source de 10 tension continue correspondante. Les commutateurs Cm, et Cm2 sont par exemple positionnés sur la branche basse du circuit 10, tel que représenté à la figure 1. Cette configuration est préférée pour une application aux antennes relais car la masse est reliée au potentiel positif des batteries selon les conventions du domaine des télécommunications. D'autres configurations sont possibles, 15 selon les conventions des domaines d'applications visés. Ainsi chaque commutateur pourrait être positionné sur la ligne reliant le pôle positif d'une source de tension continue au récepteur électrique, si c'était le pôle négatif de la source de tension continue qui était relié à la masse, comme c'est le cas le plus commun. La tension de sortie continue Vs est filtrée par les moyens de filtrage F.

20 Selon l'invention, la tension de sortie Vs est fonction de la source S, ou de la source S2 Elle peut également être fonction des deux sources S, et S. La tension de sortie Vs est fonction soit de la source S, lorsque le commutateur Cm, est activé pour permettre le passage du courant (fonction d'interrupteur en position fermée) et que le deuxième commutateur Cm2 est activé pour bloquer le passage du courant (fonction 25 d'interrupteur en position ouverte) sur une période de temps donnée t, soit de la source S2 quand le fonctionnement décrit des commutateurs est inversé. La tension de sortie Vs peut être fonction des deux sources à la fois lorsque les commutateurs sont alternativement fermés sur une même période de temps donnée t : sur cette période de temps donnée t, les deux commutateurs sont chacun fermés à tour de rôle.

30 Lorsque l'un des commutateurs est fermé, l'autre est nécessairement ouvert.

3036867 9 On désignera cette alternance de fermeture des commutateurs pendant une plage de temps donnée D comme une phase dite de commutation dans la présente description. La phase de commutation est réalisée à une fréquence de découpage donnée. La période correspond à l'unité de temps t mentionnée ci-dessus. Ainsi, à une fréquence de découpage 5 de 100 kHz par exemple, la période de fermeture alternée des deux commutateurs est de 10 ps. On définit un rapport cyclique Ti pour chaque commutateur Cm, comme étant le taux de fermeture du commutateur, c'est-à-dire la durée de fermeture du commutateur Cm, sur la période t. La tension de sortie générée Vs est égale à la somme des produits « tension d'entrée d'une 10 source de tension j x rapport cyclique TI du commutateur Cm, associé » comme écrit dans la relation (I) suivante V=Vei. Ti (I) Selon un mode de réalisation, la somme des rapports cycliques est égale à 1. A titre d'exemple, considérant une période de 10 ps, un rapport cyclique de 30% pour le premier 15 commutateur signifie que le premier commutateur est fermé pendant 3 ps et que le deuxième commutateur a un rapport cyclique de 70%, c'est-à-dire est fermé le temps restant, c'est-à-dire pendant 7 ps. Selon un autre mode de réalisation, la somme des rapports cycliques est inférieure à 1. Dans ce cas, sur la période t, les commutateurs peuvent être simultanément ouverts. Par 20 exemple, sur une période de 10 ps, on pourra avoir un rapport cyclique T1 de 30% pour le premier commutateur Cmi, et un rapport cyclique 12 de 50% pour le deuxième commutateur Cm2, les deux commutateurs étant ouverts simultanément pendant 2 ps. Une somme des rapports cycliques inférieure à 1 peut être envisagée dans le cas où l'on souhaite fournir une tension de sortie qui soit inférieure à la valeur donné par la relation (I).

25 Dans ce cas, différents moyens peuvent être mis en oeuvre pour maîtriser la tension de sortie. Ces moyens sont décrits plus bas en relation avec la figure 4. Les commutateurs Cm, et Cm2 sont commandés de manière à laisser passer le courant (fonctionnement en fermeture) ou bloquer le courant comme décrit ci-dessus. A chaque commutateur est associé de préférence un pilote (« driver » en anglais) qui commande le 30 commutateur. L'ordre de commuter provient d'un organe extérieur (non représenté dans les 3036867 10 figures). Le dispositif d'alimentation comprend ainsi en outre des moyens de contrôle pour contrôler chaque pilote, ces moyens de contrôle comportant un logiciel de pilotage des pilotes et un microcontrôleur pour mettre en oeuvre du logiciel de pilotage. Selon l'invention, les commutateurs Cm, et Cm2 sont aptes à commuter à une fréquence de découpage telle que la tension résiduelle est limitée. La gamme de fréquence est déterminée en fonction de la performance souhaitée et du coût envisagé. Les commutateurs Cml et Cm2 sont aptes à commuter suffisamment vite pour limiter la tension résiduelle. Les commutateurs Cmi et Cm2 sont aptes à fonctionner à une fréquence de découpage de préférence comprise entre 10 kHz et 1000 kHz, et plus préférentiellement comprise entre 50 10 kHz et 500 KHz, et encore plus préférentiellement entre 50 et 200 KHz. L'utilisation d'une fréquence élevée permet avantageusement de ne pas imposer de contraintes trop importantes sur le dimensionnement des moyens de filtrage F. De préférence, les commutateurs commandés Cm, et Cm2 sont des interrupteurs de type transistors bipolaires, transistors bipolaires à grille isolée, ou MOSFET.

15 Les moyens de filtrage F comprennent typiquement une inductance et une capacité, comme illustré aux figures 3 et 4 et décrits plus bas. Les moyens de filtrage ont pour objectif de limiter les résidus haute fréquence, particulièrement critique par exemple pour le respect des normes dans le domaine des télécommunications. Le nombre de sources de tension continue peut être supérieur à deux, les sources étant 20 toujours connectées en parallèle. Dans ce cas, le nombre de commutateurs sera également supérieur à deux. Il y a autant de commutateurs Cm, que de sources de tension continue S,, chaque source de tension continue formant avec un commutateur dédié et le récepteur électrique une boucle du circuit électrique 10. Les sources de tension continue peuvent être, à titre d'exemples non limitatifs, des batteries, 25 pouvant être de technologie similaire ou différente et/ou dans un état de santé identique ou différent (ex : batterie « neuve » et batterie « vieillie »), des systèmes de production d'électricité à partir d'énergie renouvelables, tels que des systèmes de panneaux photovoltaïques ou des systèmes aérogénérateurs (éoliennes), des supercondensateurs, des groupes électrogènes.

30 Par exemple le dispositif d'alimentation selon l'invention peut permettre la commutation entre deux sources de tension différentes ou similaires, par exemple entre deux batteries, tel 3036867 11 qu'entre une batterie au plomb et une batterie de type Li-ion, entre deux batteries de technologie similaire mais d'état de santé différents, entre une batterie et un système photovoltaïque ou un système aérogénérateur ou un groupe électrogène, ou entre plus de deux de ces sources de tension continue. Toute combinaison est envisageable en fonction 5 du type de récepteur électrique à alimenter. Une batterie désigne traditionnellement une "batterie d'accumulateurs" connectés en série et/ou en parallèle. Un accumulateur est un générateur électrochimique rechargeable. Ses réactions redox sont réversibles en branchant une source d'alimentation électrique à ses bornes créant un courant inverse au sens de la décharge. Dans la présente description, le 10 terme batterie est utilisé pour désigner des générateurs électrochimiques d'énergie réversibles, qu'ils soient unitaires (élément) ou sous forme d'un ensemble d'éléments connectés, comme un pack. Il s'agit donc ici des systèmes rechargeables électriquement au sens large. Le récepteur électrique RE alimenté par une tension continue fonctionne classiquement dans 15 une gamme de tension spécifiée généralement par des normes constructeurs ou des normes d'utilisation liées à un domaine particulier. Les contraintes d'alimentation prises en compte par la présente invention peuvent être diverses pente maximale de variation de tension, ondulation de la tension etc. Le récepteur électrique RE peut être, de manière non limitative, une antenne relais de 20 téléphonie mobile, un démarreur de véhicule pouvant être alimenté par la batterie principale du véhicule ou une batterie auxiliaire, des équipements accessoires d'un véhicule, une ou plusieurs machines électriques de traction d'un véhicule électrique ou hybride alimentées par une ou plusieurs batteries et des supercapacités, etc. Le dispositif d'alimentation d'un récepteur électrique selon l'invention permet de commuter 25 entre plusieurs sources de tension continue, et ainsi permet notamment de sélectionner la source la plus adaptée selon les circonstances : par exemple en fonction de la disponibilité de la source, ou choix de la source pour améliorer l'efficacité d'une chaîne énergétique. Dans le cas d'une alimentation par au moins deux batteries, la présente invention permet par exemple de choisir la batterie la plus adaptée pour réduire la consommation énergétique ou 30 subvenir à un besoin d'autonomie accru, ou ralentir le vieillissement en limitant le nombre de cycles d'une ou de plusieurs batteries.

3036867 12 Selon un mode de réalisation, le dispositif d'alimentation comprend une batterie Li-ion et une batterie au plomb pour alimenter une antenne-relais de téléphonie mobile et ses accessoires. La description d'un exemple d'une telle antenn relais est réalisée plus bas en relation avec la figure 5.

5 La figure 2 représente un exemple de réalisation non limitatif du dispositif selon l'invention avec des commutateurs formés par des paires de MOSFET commandés, de préférence simultanément. Le schéma de la figure 2 est identique en tout point à celui de la figure 1 à l'exception de la représentation des commutateurs Cm, et Cm2. La description du circuit 20 identique à celle du circuit 10, ainsi que les sources de tension continue et du récepteur 10 électrique, et n'est pas répétée ci-dessous. Des interrupteurs de type MOSFET (Mti, Mt2, Mt3, MW, c'est-à-dire des transistors à effet de champ à grille isolée, MOSFET étant l'acronyme anglais de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, sont utilisés pour former les commutateurs Cm, et Cm2. Pour former un commutateur, deux MOSFET (Mt1/Mt2; Mt3/Mt4) sont placés en série tête 15 bêche, c'est-à-dire en sens inverse l'un de l'autre comme représenté sur la figure 2. Les MOSFET de chaque paire (Mt1/Mt2; Mt3/Mt4) sont de préférence commandés simultanément de manière à s'ouvrir et se fermer simultanément. La commande des deux MOSFET, connectés aux moyens de filtrage F, est alors référencée à ce point flottant par construction. L'alimentation de leurs circuits de commande ne peut 20 donc pas se faire à partir d'un potentiel fixe par rapport à la masse du système, et doit se faire à partir d'un potentiel fixe à partir du point d'interconnexion, qui est flottant. Ceci peut être réalisé en employant par exemple un convertisseur de tension statique à sortie isolée. Le commutateur formé par une paire de MOSFET ainsi disposés forme une boucle avec une source de tension donnée. Le circuit 20 comprend donc deux boucles : chaque boucle du 25 circuit est formée par une source de tension continue (S, ou S2), un commutateur (Cm, ou Ore) constitué par une paire de MOSFET, le filtre F et le récepteur électrique R[. Cemode de réalisation permet avantageusement d'alimenter un récepteur électrique RE avec n'importe quelle paire de sources de tension continue en mesure d'alimenter ledit récepteur, par exemple entre deux batteries quelconques qui peuvent être dans des états de 30 charge différents pour alimenter une antenne relais. Selon cette réalisation, il est possible de 3036867 13 connecter ou déconnecter librement chaque source de tension individuellement, et ce, quel que soit leur niveau de tension. La mise en oeuvre de MOSFET est avantageuse car ces derniers fonctionnent avec de faibles tensions, un fort courant, et permettent une commutation rapide. Ainsi, ce mode de 5 réalisation est par exemple très bien adapté à l'alimentation des antennes relais. L'utilisation d'interrupteurs de type MOSFET est possible grâce à la disposition particulière des MOSFET, en série et positionnés tête bêche. En effet, cette disposition permet d'éviter que le courant circule dans une boucle du circuit de manière non désirée, par l'entrée en conduction de la diode interne d'un MOSFET. Par exemple lorsqu'on commute sur la source 10 de tension continue ayant la tension la plus forte, la diode du MOSFET dans la branche opposée entre en conduction. Un deuxième MOSFET associé en sens inverse au premier MOSFET, et de préférence commandé simultanément, permet de faire barrage au courant dans ce cas de figure. La figure 3 est un schéma d'un circuit 30 plus détaillé représentant un exemple d'architecture 15 électronique d'un dispositif d'alimentation selon l'invention. Les sources et récepteurs électriques sont identiques à ce qui a été décrit plus haut. Le récepteur électrique RE est représenté par une résistance. Chaque commutateur est commandé par un ou plusieurs pilotes, selon que le commutateur est constitué par un ou plusieurs composants susceptibles de nécessiter chacun un pilotage 20 qui lui soit propre. Les pilotes sont eux-mêmes contrôlés par des moyens de contrôle (non représenté) comprenant typiquement un microcontrôleur et un logiciel de pilotage desdits drivers mis en oeuvre par le microcontrôleur. Sur la figure 3, les commutateurs Cm, et Cm2 sont des paires de MOSFET (T3f14 ; T1/T2) tels que décrit en relation avec la figure 2. Chaque MOSFET est commandé via un pilote Dr contrôlé par des moyens de contrôle non 25 représentés dans la figure 3. Les MOSFET de chaque paire constituant le commutateur peuvent être commandés simultanément de manière à s'ouvrir ou se fermer de manière simultanée. Des capacités d'entrée C3 et C4 sont prévues. Par exemple, ces capacités sont utiles dans le cas d'utilisation de batteries en tant que sources de tension continue qui peuvent être 3036867 14 massives et distantes, impliquant alors les inductances de câblage importantes. Ces capacités d'entrée permettent de protéger les MOSFET des surtensions à l'ouverture. Les moyens de filtrage F comprennent une inductance L, afin de créer la cellule de commutation, et une capacité de filtrage Cl en sortie (on commute un courant entre deux 5 sources de tensions, via une inductance). Le circuit 30 comprend également une diode de roue libre D1, imposée par la présence de l'inductance L. Le circuit 30 comprend en outre une deuxième diode roue libre D2. Dans certains cas de fonctionnement, le courant dans l'inductance peut se trouver inversé. Dans ce cas précis, la 10 diode de roue libre D1 n'entrera pas en conduction lors de l'ouverture des MOSFET. Une solution consiste à placer une diode D2 avec une polarité opposée, reliée à un potentiel créé par la capacité C2, inférieur ou égal au potentiel le plus faible de toutes les sources d'alimentation. Ce potentiel est créé par les diodes D3 et D4, auxquelles la capacité 02 est reliée par une résistance de précharge. La diode Zener Dz permet de décharger lentement la 15 capacité C2 lorsque sa tension est trop élevée. Les MOSFET sont de préférence connectés par le drain, ce qui permet de faciliter la commande. Sans cela, il faudrait référencer la commande au point milieu entre les deux transistors, ce qui n'est pas correct. Un circuit reliant plus de deux sources en parallèle peut être envisagé. Dans ce cas, le circuit 20 comprendra autant de commutateur que de sources, ainsi que des drivers pour chaque commutateur et une capacité d'entrée pour chaque source. La figure 4 représente un autre exemple d'architecture électronique d'un dispositif d'alimentation selon l'invention. Le circuit 40 est en tout point identique au circuit 30 de la figure 3, à l'exception de la 25 présence d'un transistor supplémentaire TO, de préférence de type MOSFET, positionné dans le circuit électrique et commandé de manière à contrôler la tension de sortie Vs lorsque les commutateurs (Cr,-,,,Cm2) sont en position ouverte. Le transistor TO est positionné en parallèle de la diode de roue libre Dl.

3036867 15 Ce mode de réalisation correspond par exemple au cas où l'on souhaite fournir une tension de sortie qui soit inférieure à la valeur donnée par la relation (I), donnée plus haut, en déterminant des rapports cycliques tels que leur somme soit inférieure à 1. En effet, si l'on souhaite générer une tension de sortie inférieure à cette valeur, on réduit 5 d'autant le rapport cyclique dans l'ensemble des boucles, et on commande le transistor TO en fermeture pendant les phases où aucune des boucles n'est fermée (commutateurs ouverts). La relation (I) reste alors valide. Dans le cas de l'emploi de transistors MOSFET, la diode D1 peut éventuellement être supprimée. Le courant passe par la diode interne au transistor.

10 Selon un mode de réalisation, le dispositif d'alimentation comprend en outre des moyens de mesure (non représentés) comportant au moins un circuit de mesure de la tension de sortie continue Vs, et éventuellement un circuit de mesure du courant consommé par le récepteur électrique ou un circuit de mesure de la tension en entrée des commutateurs (Cmi,C,,2) ou les deux.

15 Ces moyens de mesure peuvent être utilisés pour le pilotage des commutateurs, notamment fournir des données utilisées dans le logiciel de pilotage des commutateurs. Ces moyens de mesure, notamment le circuit de mesure de la tension de sortie, et éventuellement un circuit de mesure du courant consommé en sortie, peuvent intervenir pour contrôler la tension de sortie, au moyen d'un logiciel de régulation de la tension de sortie 20 dans le cas où la somme des rapports cycliques inférieure à 1 et où le circuit électrique ne comprend un interrupteur TO tel qu'illustré à la figure 4. Cette configuration correspond au cas où l'on souhaite fournir une tension de sortie qui soit inférieure aux tensions d'entrées. Le logiciel de régulation permet d'ajuster les rapports cycliques afin de respecter la consigne de tension désirée.

25 Procédé d'alimentation selon l'invention L'invention porte également sur un procédé d'alimentation d'un récepteur électrique RE par au moins deux sources de tension continue (S1, S2) mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention.

3036867 16 Le procédé d'alimentation selon l'invention comporte les étapes suivantes : - une étape de commutation entre les deux sources de tension continue, la commutation étant réalisée par la fermeture alternée des deux commutateurs Cm, et Cm2 de manière à fournir une tension de sortie non filtrée fonction des deux sources 5 de tension continue (Si, S2); - une étape de filtrage de la tension de sortie en sortie des commutateurs par les moyens de filtrage F ; et - l'alimentation du récepteur électrique RE avec tension de sortie filtrée V. De préférence la commutation est réalisée avec une fréquence de découpage comprise 10 10 kHz et 1000 kHz, de préférence entre 50 kHz et 500 KHz, et encore plus préférentiellement entre 50 kHz et 200 KHz. Selon une mise en oeuvre, le procédé comprend au moins les deux phases ci-dessous Une première phase est opérée pendant laquelle on effectue l'étape de commutation pour alimenter le récepteur électrique RE en une tension de sortie continue Vs, filtrée par les 15 moyens de filtrage F. Lors de cette phase la tension de sortie Vs, est fonction des deux sources Si et S2. C'est la phase de commutation proprement dite, qui est opérée sur une plage de temps donnée D généralement très courte. Par exemple, dans la cadre de l'application aux antennes relais de téléphonie mobile, une telle phase de commutation peut durer environ 1 s.

20 Lors d'une deuxième phase, on maintient un seul commutateur (Cm, ou Cm2) en position fermée pour fournir une tension continue en sortie du commutateur fonction d'une seule des deux sources de tension continue. Lors de cette deuxième phase, on filtre également la tension continue en sortie du commutateur continue p'.>r les moyens de filtrage F, pour alimenter le récepteur électrique RE avec une tension de sortie filtrée V52; 25 Selon cette mise en oeuvre, l'alimentation peut comporter une succession d'alternances de ces deux phases, qui permettent de basculer d'une source à une autre. Selon cette mise en oeuvre, la deuxième phase pendant laquelle la tension délivrée est fonction d'une seule source peut être assimilée au fonctionnement normal d'alimentation du récepteur, c'est-à-dire le fonctionnement pendant la grande majorité du temps.

3036867 17 On peut par exemple alimenter de cette manière une antenne relais de téléphonie mobile et des accessoires, avec une étape de commutation réalisée entre une batterie Li-ion et une batterie au plomb. Ce type d'alimentation est décrit plus loin. Selon une autre mise en oeuvre, le procédé comporte un mode principal d'alimentation du 5 récepteur électrique qui est réalisé par l'étape de commutation permettant le couplage des deux sources de tension continue S1 et S2 pour alimenter le récepteur électrique RE. Le couplage des deux sources constitue alors le fonctionnement normal d'alimentation du récepteur. Dans ce cas mode de fonctionnement, on réalise du découpage la plupart du temps.

10 Le rapport cyclique TI affecté à chaque boucle i du circuit, comprenant le commutateur Cm, et la source i en série, permet de contrôler le courant débité en reprenant l'exemple donné plus haut dans 17 c'scription, si on affecte un rapport de 30% sur la boucle 1 (commutateur Cm, et source Si) et le complémentaire sur la boucle 2 (commutateur Cm2 et source S2), le courant débité par la source Si sera de 30% du courant de sortie, et celui débité par la 15 source 52 sera de 70% du courant de sortie. Il est possible de faire varier le rapport cyclique à chaque instant pour ajuster le courant débité par chaque source. Ainsi, on peut déterminer une valeur de rapport cyclique pour chaque commutateur, et faire varier cette valeur du rapport cyclique pour chacun des commutateurs afin de contrôler la contribution de chacune des sources de tension continue 20 pour générer la tension de sortie filtrée V. Les rapports cycliques peuvent avantageusement varier de 0% à 100% tout en contrôlant la tension de sortie, et en maîtrisant la tension résiduelle. On peut ainsi faire varier le rapport cyclique de chaque commutateur entre 0% et 100%, et contrôler la tension de sortie filtrée Vs lorsque la somme des rapports cycliques des 25 commutateurs (Cmi,Cm2) est inférieure à 1 au moyen du transistor TO commandé en position fermée lorsque les commutateurs (Cmi,C,2) sont en position ouverte, ou au moyen d'un logiciel régulant la tension de sortie filtrée VS à partir d'au moins une mesure de la tension de sortie, et éventuellement à partir de la mesure du courant consommé par le récepteur électrique.

30 Le dispositif selon l'invention permet donc avantageusement le couplage de différentes sources de tension continue, tel que, sans être limitatif, un couplage batterie/supercapacités 3036867 18 (aussi appelés supercondensateurs), un couplage entre batteries présentent différents états de santé, ou un couplage batterie/panneaux photovoltaïques. Dans ce dernier cas de figure, un tel mode permet par exemple de maîtriser le courant débité par les panneaux, afin de maximiser la puissance électrique ainsi générée. Dans certains domaines d'applications, il est intéressant de réaliser le couplage permis par le dispositif et le procédé selon l'invention entre une batterie et une source de tension continue telle qu'un système photovoltaïque, un aérogénérateur, un groupe électrogène. Applications La présente invention s'applique avantageusement, sans s'y limiter, à l'alimentation des 10 antennes relais de téléphonie mobile. Par antenne relais, on entend une station de base émettrice-réceptrice, qui convertit les signaux électriques en ondes électromagnétiques, et réciproquement, pour les communications mobiles. Cette définition couvre différents types d'antenne relais telles que les stations de transmission de base, dites BTS (« Base Transceiver Station ») en anglais, 15 des réseaux GSM (Global System for mobile communications), les antennes relais de type Node B des réseaux mobiles UMTS (Universal Mobile Telecommunication system), Les normes liées au fonctionnement de ces antennes relais, qui diffèrent selon le type de réseau mobile, imposent des spécifications très strictes, notamment en ce qui concerne l'alimentation des antennes. Ainsi, la norme européenne ETSI EN 300 132-2 V2 4 6 20 concernant l'alimentation des équipemen!s de télécommunication de type BTS spécifie une alimentation avec une tension continue nominale de - 48 V, avec une gamme de tension de service nominale de - 40,5 V à - 57 V, et une tension résiduelle (« residual voltage » en anglais) maximum de 2 mV psophornétrique. Dans le cadre de l'application aux antennes relais, le dispositif et le procédé d'alimentation à 25 partir d'au moins deux sources de tension continue selon l'invention permettent de nriaitriser la tension de sortie du système d'alimentation de l'antenne relais, c'est-à-dire de délivrer une tension dans la gamme de fonctionnement spécifiée avec une tension résiduelle inférieure à la norme sévère spécifiée, tout en assurant un excellent rendement énergétique, notamment lors des phases hors commutation, comme expliqué plus loin dans la description.

3036867 19 L'antenne relais peut être alimentée de différentes manières et par différentes sources électriques. Selon l'invention, l'antenne relais de téléphonie mobile comprend un dispositif d'alimentation tel que décrit précédemment.

5 L'antenne relais est alimentée selon le procédé d'alimentation décrit plus haut dans lequel on effectue une étape de commutation entre au moins deux sources de tension continue, la commutation étant réalisée par la fermeture alternée des deux commutateurs de manière à fournir une tension de sortie non filtrée fonction des deux sources de tension continue, on filtre la tension en sortie des commutateurs par les moyens de filtrage, et on alimente 10 l'antenne avec la tension de sortie filtrée V. De préférence, l'antenne est alimentée par au moins une batterie Li-ion et une batterie au plomb en tant que sources de tension continue (S1,S2). A titre d'exemple non limitatif, l'antenne relais est alimentée par un système de batterie(s) et un générateur électrique, tel qu'illustré à la figure 5.

15 Dans la présente description, on désignera par l'expression système BTS (« Base Transceiver Station » en anglais) l'antenne relais en tant que telle, c'est-à-dire la station émettrice-réceptrice de base, qui convertit les signaux électriques en ondes électromagnétiques pour les communications mobiles, ainsi que ses accessoires, par exemple des dispositifs lumineux de prévention pour les avions, un équipement de réseau 20 de backhaul, un éventuel dispositif de refroidissement des systèmes électroniques constituant l'antenne-relais, des équipements de maintenance (outils) qui peuvent être raccordés par l'opérateur sur le bus d'alimentation. etc., alimentés selon l'invention. Selon ce mode de réalisation, le système BTS comprend un dispositif d'alimentation comportant un circuit commutateur Cs pour la commutation entre une batterie principale et 25 une batterie de secours. Bien que non représenté à la figure 5, il peut être envisagé da d'autres modes de réalisation un circuit commutateur Cs pour la commutation entre la batterie principale, ou la batterie de secours, et un générateur électrique, ou encore un commutateur entre 3 sources : batterie principale, batterie de secours et générateur électrique.

3036867 20 Le circuit commutateur correspond au circuit électrique décrit précédemment pour la commutation entre les deux sources de tension continue. La batterie principale est de type lithium-ion, aussi communément appelée Li-ion. La batterie principale est chargée par le groupe électrogène GE par l'intermédiaire d'un premier 5 chargeur Chu. On considère alors qu'une première source de tension continue est formée par la batterie de type Li-ion et le chargeur Chu La batterie de secours est de type batterie au plomb. La batterie de secours peut être chargée par le groupe électrogène GE par l'intermédiaire d'un deuxième chargeur Chpb. On considère alors qu'une deuxième source de tension continue est formée par la batterie au 10 plomb et le chargeur Chpb. Le générateur électrique GE est typiquement un groupe électrogène. Il peut également être une source d'énergie renouvelable telle qu'un système photovoltaïque ou une éolienne génératrice d'électricité, ou une combinaison de ces différents types de sources électriques. Les chargeurs, les batteries, le circuit commutateur Cs et le système BTS sont reliés par 15 des DC bus. Par DC bus on entend une ligne conductrice d'électricité, typiquement en cuivre ou en aluminium, pouvant comporter un nombre quelconque de conducteurs, qui peut relier plus de deux appareils ou dispositifs, caractérisée par le passage d'un courant électrique de tension continue. Le circuit commutateur Cs est relié au système BTS par l'intermédiaire d'un premier DC 20 bus B1. Le premier chargeur Chu et la batterie principale sont reliées au circuit commutateur Cs par un deuxième DC bus B2. Le deuxième chargeur Chpb et la batterie de secours sont reliées au circuit commutateur Cs par un troisième DC bus B3. Le niveau de tension dans les bus B1, B2 et B3 est compris de préférence entre - 40,5 V à - 57 V, et de préférence égal à -48 V, afin de respecter les normes d'alimentation du système 25 BTS.

3036867 21 Selon ce mode de réalisation, l'alimentation de l'antenne est réalisée de la manière suivante : Dans un mode dit « automatique », l'antenne est alimentée par une batterie de type Li-ion, qui constitue la batterie principale, c'est-à-dire que c'est elle qui détermine le niveau de 5 tension de la sortie du bus DC alimentant l'antenne réseau. Dans ce mode, la batterie de type Li-ion se décharge pour alimenter l'antenne, avec le groupe électrogène éteint. Une fois un seuil de décharge critique atteint, cette batterie est rechargée par le générateur électrique, c'est-à-dire par le groupe électrogène. Bien que non représenté à la figure 5, le 10 générateur électrique peut également être une source d'énergie renouvelable tel qu'un système photovoltaïque ou une éolienne génératrice d'électricité, ou une combinaison de ces différentes sources (groupe électrogène, système photovoltaïque, aérogénérateur). Lors de la phase de charge de la batterie de type Li-ion, l'antenne est alimentée par le générateur électrique.

15 Une fois la batterie de type Li-ion rechargée, on bascule à nouveau dans un mode de fonctionnement où l'antenne est alimentée par la batterie Li-ion. Les phases de charge/décharge sont déterminées par l'état du groupe électrogène et du chargeur ChL, de la batterie Li-ion. Lorsque le groupe électrogène est arrêté, la batterie se décharge ; lorsque le groupe électrogène est en marche, la batterie se charge. Le courant de 20 charge est égal au courant débité par le chargeur Chu, retranché du courant consommé par le système BTS. Dans un mode dit de « secours », l'antenne est alimentée par une batterie de secours, par exemple une batterie au plomb. Ce mode de secours peut être déclenché lorsque le générateur électrique n'est pas en mesure d'alimenter l'antenne alors que la batterie Li-ion 25 est déchargée, par exemple en cas de maintenance ou de défaillance du générateur électrique. La batterie plomb est dimensionnée pour alimenter l'antenne réseau sur une durée pouvant atteindre plusieurs jours.

3036867 22 Selon ce mode de réalisation, le passage du mode automatique au mode de secours est réalisé par une étape de commutation au moyen du dispositif selon l'invention, tel que décrit précédemment. Le dispositif selon l'invention permet la commutation rapide et contrôlée entre les deux 5 sources de tension continue, c'est-à-dire entre la batterie Li-ion et la batterie au plomb dans ce mode de réalisation. De préférence, le dispositif d'alimentation selon l'invention est mis en oeuvre dans l'antenne relais pour commuter entre la batterie de type Li-ion et la batterie au plomb. Selon le mode de réalisation décrit, avec une alimentation « automatique » à l'aide d'une 10 batterie Li-ion qui alimente l'antenne alors que le groupe électrogène est éteint, il est avantageusement possible de réduire jusqu'à environ 40% la consommation moyenne de carburant par le groupe électrogène comparativement à un mode où le groupe électrogène fonctionnerait en permanence. La fréquence de découpage peut être comprise entre 10 kHz et 1000 kHz, de préférence 15 entre 50 kHz et 500 KHz, plus préférentiellement encore entre 50 et 200 KHz. Le couplage de sources de tension pour alimenter l'antenne relais peut également être envisagé avec le dispositif selon l'invention. Un tel couplage peut être intéressant notamment dans le cadre de l'emploi de sources d'énergies renouvelables. En effet, le dispositif selon l'invention mis en oeuvre de manière à coupler les sources permet alors de maitriser le 20 courant débité par chacune de ces sources selon la disponibilité de l'énergie et la production d'électricité correspondante, pour alimenter l'antenne relais. Un tel couplage peut être mis en oeuvre pour coupler au moins une batterie avec une source d'énergie renouvelable, ou pour coupler au moins deux sources d'énergie renouvelables. D'autres applications peuvent être envisagées.

25 Sans limitation aucune, on peut citer les domaines d'application suivants : le domaine de la production électrique décentralisée, connu également sous le nom de réseau de production locale d'électricité (« microgrid » en anglais), et correspondant à la production d'énergie électrique à l'aide d'installations de petite capacité raccordées au réseau électrique à des niveaux de tension peu élevée 30 basse ou moyenne tension ; 3036867 23 - le domaine de l'alimentation à bord des véhicules, par exemple l'alimentation de démarreurs de véhicules avec moteurs à combustion, accessoires de tableau de bord, l'alimentation d'une ou plusieurs machines électriques de traction d'un véhicule électrique ou hybride par une ou plusieurs batteries et des supercapacités, etc.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'alimentation d'un récepteur électrique (RE), ledit dispositif comprenant un circuit électrique reliant au moins deux sources de tension continue (S1, S2) connectées en parallèle et ledit récepteur électrique (RE), ledit circuit comprenant au moins deux commutateurs commandés (C1,C2) et des moyens de filtrage (F), chaque source de tension continue étant branchée en série avec l'un des commutateurs commandés, les moyens de filtrage (F) et le récepteur électrique (RE) de manière à former une boucle du circuit électrique, 10 lesdits commutateurs commandés permettant de commuter entre lesdites au moins deux sources de tension continue pour délivrer une tension de sortie continue Vs alimentant ledit récepteur électrique (RE), ladite tension de sortie continue Vs étant filtrée par lesdits moyens de filtrage (F) et étant fonction de l'une et/ou l'autre source de tension continue (S1, S2) 15
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les commutateurs sont aptes à commuter à une fréquence de découpage comprise entre 10 kHz et 1000 kHz, de préférence entre 50 kHz et 500 KHz, plus préférentiellement entre 50 kHz et 200 KHz.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les commutateurs commandés (C1,C2) sont des interrupteurs de type transistors bipolaires, transistors 20 bipolaires à grille isolée, ou MOSFET.
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les commutateurs commandés (C1,C2) sont formés par des paires d'interrupteurs de type MOSFET en série (Mt1/Mt2; Mt3/Mt4), les deux interrupteurs de type MOSFET de chaque commutateur étant disposés côte à côte et tête bêche, et étant de préférence commandés simultanément de manière à 25 s'ouvrir et se fermer simultanément.
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un pilote (Dr) par commutateur, et des moyens de contrôle pour contrôler chaque pilote, lesdits moyens de contrôle comportant un logiciel de pilotage desdits pilotes (Dr) et un microcontrôleur pour mettre en oeuvre ledit logiciel de pilotage. 3036867 25
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de filtrage (F) comprennent une inductance (L) et une capacité (Cl).
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le circuit électrique comprend en outre un transistor (TO), de préférence de type MOSFET, positionné dans le circuit électrique et commandé de manière à contrôler la tension de sortie Vs lorsque les commutateurs (C1,C2) sont en position ouverte.
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre des moyens de mesure comportant au moins un circuit de mesure de la tension de sortie continue Vs, et éventuellement un circuit de mesure du courant consommé par le récepteur électrique ou un circuit de mesure de la tension en entrée des commutateurs (C1,C2) ou les deux.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins deux sources de tension continue choisies parmi les batteries, les supercondensateurs, les groupes électrogènes, les systèmes photovoltaïquts, systèmes aérogénérateurs.
10. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant une première source de tension continue S1 comportant une batterie Li-ion, et une deuxième source de tension S2 comportant une batterie au plomb, pour alimenter une antenne relais de téléphonie mobile (BTS) et des accessoires de ladite antenne relais.
11. 11. Procédé d'alimentation d'un récepteur électrique (RE) par au moins deux sources de tension continue (S1, S2) mettant en oeuvre le dispositif selon l'une quelco:xpe des revendications précédentes, dans lequel - on effectue une étape de commutation entre lesdites au moins deux sources de tension continue (S1, S2), ladite commutation étant réalisée par la fermeture alternée des deux commutateurs (C1,C2) de manière à fournir une tension de sortie non filtrée fonction des deux sources de tension continue (Si, S2); - on filtre ladite tension de sortie non filtrée par les moyens de filtrage (F) ; et - on alimente le récepteur électrique (RE) avec ladite tension de sortie filtrée Vs.
12. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la commutation est réalisée avec une fréquence de découpage comprise entre 10 kHz et 1000 kHz, de préférence entre 50 kHz et 500 KHz, plus préférentiellement entre 50 kHz et 200 KHz. 3036867 26
13. 13. Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, comprenant au moins : une première phase pendant laquelle on effectue l'étape de commutation pour alimenter le récepteur électrique (RE) en une première tension de sortie continue filtrée Vs1, - une deuxième phase pendant laquelle : on maintient un seul commutateur (C1,C2) en position fermée pour fournir une deuxième tension de sortie continue fonction d'une seule desdites au moins deux sources de tension continue ; - on filtre ladite deuxième tension continue par les moyens de filtrage (F) ; et 10 - on alimente le récepteur électrique (RE) avec ladite deuxième tension de sortie filtrée V52.
14. 14. Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, dans lequel le mode principal d'alimentation du récepteur électrique (RE) est réalisé par l'étape de commutation permettant le couplage desdites sources de tension continue pour alimenter le récepteur 15 électrique (RE).
15. 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel : - on détermine une valeur de rapport cyclique pour chaque commutateur ; - on fait varier ladite valeur du rapport cyclique pour chacun des commutateurs afin de contrôler la contribution de chacune des sources de tension continue pour générer la 20 tension de sortie filtrée Vs.
16. 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le rapport cyclique de chaque commutateur varie de 0% à 100%, et dans lequel on contrôle la tension de sortie filtrée Vs lorsque la somme des rapports cycliques des commutateurs (C1,C2) est inférieure à 1 au moyen d'un transistor (TO) commandé en position fermée lorsque les 25 commutateurs (01,02) sont en position ouverte, ou au moyen d'un logiciel régulant la tension de sortie filtrée Vs à partir d'au moins une mesure de la tension de sortie, et éventuellement à partir de la mesure du courant consommé par le récepteur électrique (RE). 3036867 27
17. 17. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13 pour alimenter une antenne-relais de téléphonie mobile et ses accessoires, dans lequel l'étape de commutation est réalisée entre une première source de tension continue (S1) comportant une batterie Li-ion, et une deuxième source de tension (S2) comportant une batterie au plomb. 5
18. 18. Antenne relais de téléphonie mobile comprenant un dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 10 ou alimentée par un procédé selon l'une des revendications 11 à 17, ladite antenne relais étant de préférence alimentée par au moins une batterie Li-ion et une batterie au plomb en tant que sources de tension continue (S1,S2). 10