FR3043865A1 - Procede et dispositif de conversion de courant, vehicule comportant un tel dispositif - Google Patents
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Abstract
La présente invention vise un procédé de conversion de courant pour un dispositif électrique comportant : - un moteur électrique triphasé (245), - deux onduleurs (225, 235) triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d'au moins six vecteurs spatiaux non nuls (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation » en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence », qui comporte, pour chaque onduleur, une étape de modulation des vecteurs spatiaux par une séquence d'activation (260, 265) des vecteurs spatiaux comportant au moins deux intervalles de commutation dans lesquels, trois vecteurs spatiaux adjacents sont mis en œuvre. La présente invention vise également un dispositif (20) de conversion de courant et un véhicule mettant en œuvre un tel procédé.
Description
Domaine de l’invention
La présente invention vise un procédé et un dispositif de conversion de courant, et un véhicule comportant un tel dispositif.
La présente invention s’applique au domaine de la conversion de courant pour des dispositifs comportant un moteur électrique triphasé.
Plus particulièrement, la présente invention s’applique aux véhicules électriques ou hybrides tels les voitures, les trains, les tramways, par exemple. La présente invention s’applique également aux réseaux de distribution d’électricité « intelligents >> (appelés communément « Smartgrid »). De plus, l’invention s’applique à tout dispositif électrique, tels les tronçonneuses électriques portables ou les machines à laver le linge, par exemple. État de la technique L’utilisation de deux onduleurs triphasés est connue de l’état de la technique. Notamment dans la demande de brevet français numéro FR 15 50045 déposée le 6 janvier 2015 et non encore publiée, deux onduleurs triphasés sont connectés à un moteur triphasé et commandés par l’activation de deux vecteurs spatiaux adjacents. Cependant, dans un tel dispositif, des vecteurs spatiaux nuis sont activés ce qui entraîne des pertes dues à des harmoniques d’ordre trois dans le signal de sortie. Les harmoniques d’ordre trois sont dues à des tensions nulles aussi nommées « Zéro Sequence Voltage », d’acronyme ZSV en terminologie anglo-saxonne.
Plusieurs publications scientifiques proposent des moyens pour réduire le ZSV ou le courant nul aussi nommé « Zéro Sequence Current », d’acronyme ZSC en terminologie anglo-saxonne. Notamment, la réduction peut être effectuée par un équilibrage dynamique. Cependant, un tel équilibrage est peu efficace pour des valeurs élevées de l’indice de modulation. De plus, un tel équilibrage nécessite des calculs complexes et des composants passifs complémentaires.
Il existe aussi un procédé pour réduire les pertes dues aux commutations et la tension en mode commun aussi appelée « Common Mode Voltage », d’acronyme CMV, en terminologie anglo-saxonne, pour lequel un unique onduleur est commandé par trois vecteurs spatiaux actifs et adjacents.
Ce dispositif présente un désavantage, celui de limiter la tension fondamentale de sortie à 89% de la tension fondamentale atteignable.
Cependant, les procédés et dispositifs cités ci-dessus présentent des solutions impliquant des éléments tels des batteries ou des inductances de volume important difficilement adaptables à un véhicule électrique.
Objet de l’invention
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. Notamment, la présente invention vise à minimiser les pertes dues aux commutations de phases et à éliminer l’harmonique d’ordre trois sur le signal en sortie des onduleurs. À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un procédé de conversion de courant pour un dispositif électrique comportant : - un moteur électrique triphasé (245), - deux onduleurs (01, 02, 225, 235) triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d’au moins six vecteurs spatiaux non nuis (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation » en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence », qui comporte, pour chaque onduleur, une étape de modulation des vecteurs spatiaux par une séquence d’activation des vecteurs spatiaux comportant au moins deux intervalles de commutation dans lesquels, trois vecteurs spatiaux adjacents sont mis en œuvre.
Grâce à ces dispositions, l’harmonique d’ordre trois du courant d’alimentation du moteur électrique est proche de zéro. De plus, les pertes dues aux commutations de phases sont diminuées. En outre, la fréquence de commutation est diminuée de trente-trois pourcents par rapport à une modulation de vecteurs spatiaux conventionnelle (« Conventional Space Vector Modulation » d’acronyme CSVM en terminologie anglo-saxonne).
Dans des modes de réalisation, pour chaque séquence d’activation, pour chaque passage d’un intervalle de commutation à un autre intervalle de commutation, une phase du moteur électrique triphasé est maintenue inchangée et chaque autre phase du moteur électrique triphasé commute d’une tension prédéterminée à l’opposé de ladite tension. L’avantage de ces modes de réalisation est de limiter le nombre de commutations de phases du moteur électrique, augmentant la durée de vie du moteur électrique.
Dans des modes de réalisation, pour au moins un onduleur, le rapport cyclique de trois vecteurs spatiaux adjacents Vm, V, et Vi+1, mis en œuvre sur un intervalle de commutation Ts, est :
(A) (B) (C) avec ai_lx le rapport cyclique du vecteur spatial Vm, aix le rapport cyclique du vecteur spatial V,, et ai+1:X le rapport cyclique du vecteur spatial Vi+1, i est un entier compris entre un et six, θχ est l’angle entre le vecteur de référence et l’abscisse d’un repère orthonormé, avec x un entier entre 1 et 2, et Mx est un nombre réel compris entre 0 et 1 dit « indice de modulation >>.
Ces modes de réalisation présentent l’avantage de diminuer les distorsions harmoniques totales.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte une étape d’ajustement d’au moins un indice de modulation Mx en fonction de l’amplitude de la fondamentale du signal en entrée du moteur triphasé.
Grâce à ces dispositions, l’indice de modulation est ajusté pour produire un meilleur rendement du dispositif électrique.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte une étape d’adaptation d’au moins un angle de phase entre les phases du moteur triphasé en fonction de l’amplitude de la fondamentale du signal en entrée du moteur triphasé. L’avantage de ces modes de réalisation est d’adapter l’angle de phase pour améliorer le rendement du dispositif électrique et diminuer les pertes. Notamment, par une adaptation de l’angle de phase et un ajustement de l’indice de modulation, les distorsions dues aux harmoniques sont proches de zéro.
Dans des modes de réalisation, la séquence d’activation du premier onduleur est identique et synchronisée à la séquence d’activation du second onduleur.
Ces modes de réalisation permettent de diminuer d’un tiers le nombre de commutations par rapport à une modulation des vecteurs spatiaux conventionnels. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif de conversion de courant pour un dispositif électrique comportant : - un moteur électrique triphasé, - deux onduleurs triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d’au moins six vecteurs spatiaux (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation >> en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence >>, qui comporte, des moyens de commande de chaque onduleur par une séquence d’activation de vecteurs spatiaux mettant en œuvre un procédé objet de la présente invention.
Les avantages, buts et caractéristiques particuliers du dispositif objet de la présente invention étant similaires à ceux du procédé objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Selon un troisième aspect, la présente invention vise un véhicule comportant : - un moteur électrique triphasé, - deux onduleurs triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d’au moins six vecteurs spatiaux (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation >> en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence >> et - des moyens de commande de chaque onduleur par une séquence d’activation de vecteurs spatiaux mettant en œuvre un procédé objet de la présente invention.
Les avantages, buts et caractéristiques particuliers du véhicule objet de la présente invention étant similaires à ceux du procédé et du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Brève description des figures D’autres avantages, buts et caractéristiques particuliers de l’invention ressortiront de la description non-limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier d’un procédé, d’un dispositif et d’un véhicule objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier d’un procédé objet de la présente invention, - la figure 2 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier d’un dispositif objet de la présente invention, - la figure 3 représente, schématiquement, les valeurs de courant en sortie des deux onduleurs sur un repère orthonormé (α,β), - la figure 4 représente, schématiquement, les vecteurs spatiaux pour chaque onduleur triphasé d’un dispositif de conversion de courant objet de la présente invention, - la figure 5 représente, schématiquement, un véhicule objet de la présente invention.
Description d’exemples de réalisation de l’invention
On note dès à présent que les figures ne sont pas à l’échelle.
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On observe sur la figure 1, un mode de réalisation particulier 10 d’un procédé objet de la présente invention. Sur la figure 1, les étapes en pointillés correspondent à des modes de réalisation particuliers du procédé objet de la présente invention. On observe sur la figure 2, un mode de réalisation particulier d’un dispositif objet de la présente invention. La description qui suit est la description simultanée des figures 1 et 2.
Le procédé 10 objet de la présente invention est pour un dispositif électrique 20 comportant : - un moteur électrique triphasé 245 et - deux onduleurs, 225 et 235, triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d’au moins six vecteurs spatiaux, V-i, V2, V3, V4, V5 et V6, non nuis (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation » en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence ».
On définit les six vecteurs spatiaux, V-i, V2, V3, V4, V5, V6, de chaque onduleur, 225 et 235, comme ayant la même norme et tels que l’angle entre la direction d’un vecteur V, et la direction d’un vecteur Vj+i, avec i un entier entre un et six, est de soixante degrés. En définissant l’origine des six vecteurs spatiaux V1; V2, V3, V4, V5, V6, au même point déterminé d’un repère orthonormé (α,β), les extrémités des vecteurs spatiaux V-i, V2, V3, V4, V5, V6, définissent un hexagone régulier. Pour chaque onduleur, 225 et 235, le vecteur ^/^ est définit comme étant parallèle à l’axe a du repère orthonormé (a, β) et l’angle entre la direction d’un vecteur V, et la direction d’un vecteur ν,+ι est de soixante degrés dans le sens anti horaire. La représentation des vecteurs spatiaux est visible sur la figure 4.
Les deux vecteurs V0 et V7 correspondent à des vecteurs nuis et sont positionnés au centre de l'hexagone régulier défini par les vecteurs spatiaux V-i, V2, V3, V4, V5, V6. L’onduleur, 225 ou 235, comporte six interrupteurs de puissance qui sont commandés par les moyens de modulation 255. Trois couples d’interrupteurs de puissance sont montés en parallèles. Les interrupteurs de puissance ont deux états, l’état ouvert ou l’état fermé. Pour l’activation d’un interrupteur de puissance par couple, en état ouvert ou fermé, l’autre interrupteur de puissance est commandé dans l’état complémentaire. Les vecteurs spatiaux V-i, V2, V3, V4, V5, V6, correspondent chacun à une combinaison d’activation des six interrupteurs de puissance différente. La séquence d’activation des vecteurs spatiaux correspond à une séquence d’activation des interrupteurs de puissance. Le vecteur V0 correspond à la fermeture des premiers interrupteurs recevant du courant pour chaque couple d’interrupteurs. Le vecteur V7 correspond à l’ouverture des premiers interrupteurs recevant du courant pour chaque couple d’interrupteurs. Le premier onduleur 225 comporte chaque interrupteur de puissance 230 et le deuxième onduleur 235 comporte chaque interrupteur de puissance 240.
Un interrupteur, 230 ou 240, de puissance peut être une diode et un transistor montés en parallèle. Préférentiellement, les interrupteurs, 230 ou 240, de puissance sont des transistors MOSFET (acronyme de « Métal Oxyde Semiconductor Field Effect Transistor » en terminologie anglo-saxonne) ou des transistors IGBT (acronyme de « Insulated Gâte Bipolar Transistor >> en terminologie anglo-saxonne).
Les moyens d’alimentation 200 à une source de courant continu peuvent être une source d’alimentation électrique autonome ou une source d’électricité connectée au réseau national de distribution d’électricité.
Les moyens de connexion, 205 et 210, peuvent être des conducteurs électriques. Les moyens de connexion peuvent comporter des condensateurs 215 et 220 filtrant les ondulations du courant d’un bus continu. La valeur de la capacité des condensateurs 215 et 220 dépend d’un taux d'ondulation du courant du bus continu. Le bus continu est parcouru par le courant électrique en sortie des moyens d’alimentation 200.
Préférentiellement, le moteur électrique 245 est un moteur asynchrone triphasé. Le moteur électrique 245 comporte trois phases pA, pB et pC.
Préférentiellement, les onduleurs 225 et 235 sont identiques et montés de part et d'autre par rapport au moteur électrique 250. Les phases correspondantes de chaque onduleur triphasé, 225 ou 235, sont montés sur une même phase, pA, pB ou pC du moteur électrique 250.
Les moyens de commande 255 de chaque onduleur, 225 ou 235, par une séquence d’activation, 260 ou 265, de vecteurs spatiaux mettant en oeuvre un procédé 10 objet de la présente invention. Les moyens de commande 255 sont préférentiellement un microcontrôleur générant un signal de commande numérique pendant la période Ts égale à un intervalle de commutation.
Dans la suite de la description, les vecteurs spatiaux du premier onduleur 225 et du deuxième onduleur 235 sont notés, V1; V2, V3, V4, V5, V6.
Le procédé 10 comporte pour le premier onduleur 225, une étape de modulation 13 des vecteurs spatiaux V1; V2, V3, V4, V5, V6, par une séquence d’activation 260 des vecteurs spatiaux V1; V2, V3, V4, V5, V6, comportant au moins deux intervalles de commutation dans lesquels, trois vecteurs spatiaux adjacents sont mis en œuvre.
Le procédé 10 comporte pour le deuxième onduleur 235, une étape de modulation 13 des vecteurs spatiaux V1; V2, V3, V4, V5, V6, par une séquence d’activation 265 des vecteurs spatiaux V1; V2, V3, V4, V5, V6, comportant au moins deux intervalles de commutation dans lesquels, trois vecteurs spatiaux adjacents sont mis en œuvre.
Préférentiellement, la séquence d’activation 260 du premier onduleur 225 comporte six intervalles de commutation. Chaque intervalle de commutation est défini par une période Ts. Préférentiellement, la période Tsde chaque intervalle de commutation est invariante.
La séquence d’activation 260 comporte les intervalles suivants : - pour le premier intervalle de commutation, les vecteurs adjacents mis en œuvre sont les vecteurs V6, ΝΛ et V2, - pour le deuxième intervalle de commutation, les vecteurs adjacents mis en œuvre sont les vecteurs Vi, V2 et V3, - pour le troisième intervalle de commutation, les vecteurs adjacents mis en œuvre sont les vecteurs V2, V3 et V4, - pour le quatrième intervalle de commutation, les vecteurs adjacents mis en œuvre sont les vecteurs V3, V4 et V5, - pour le cinquième intervalle de commutation, les vecteurs adjacents mis en œuvre sont les vecteurs V4, V5 et V6, et - pour le sixième intervalle de commutation, les vecteurs adjacents mis en œuvre sont les vecteurs V5, V6 et
Pour chaque intervalle de commutation, le vecteur représentatif de la tension en sortie du premier onduleur 225 est comprise dans un secteur de la représentation 40 en figure 4 des vecteurs spatiaux ΝΛ, V2, V3, V4, V5, V6 résumés dans le tableau 1.
Tableau 1
Les angles limites par rapport à a sont illustrés sur la figure 4. Le premier et le deuxième angle limite par rapport à a désignent le secteur de l’hexagone formé par les vecteurs ΝΛ, V2, V3, V4, V5, V6, dans lequel se situe V,l1 pour chaque intervalle de commutation.
Préférentiellement, la séquence d’activation 265 du deuxième onduleur 235 comporte six intervalles de commutation. Chaque intervalle de commutation est défini par une période Ts\ Préférentiellement, la période Ts’ de chaque intervalle de commutation est invariante. Préférentiellement, la période Ts des intervalles de commutation de la séquence d’activation 260 du premier onduleur 225 est égale à la période Ts’ des intervalles de commutation de la séquence d’activation 265 du deuxième onduleur 235.
La séquence d’activation 265 du deuxième onduleur 235 comporte les mêmes intervalles de commutation que la séquence d'activation 260 du premier onduleur 225.
Pour chaque intervalle de commutation, le vecteur représentatif de la tension V2 en sortie du deuxième onduleur 235 est comprise dans un secteur de la représentation 40 en figure 4 des vecteurs spatiaux V1; V2, V3, V4, V5, V6, résumés dans le tableau 1.
Lors de l’étape de modulation 13, pour chaque séquence d’activation, 260 ou 265, pour chaque passage d’un intervalle de commutation à un autre intervalle de commutation, une phase, pA, pB ou pC, du moteur électrique triphasé est maintenue inchangée et chaque autre phase, pA, pB ou pC, du moteur électrique triphasé commute d’une tension prédéterminée à l’opposé de ladite tension.
Le vecteur en sortie du couple d’onduleurs et alimentant le moteur Vm est donné par l’équation suivante :
Vm = - Vs2 (D)
Ainsi pour la combinaison des vecteurs V0, V1; V2, V3, V4, V5, V6, V7, de chaque onduleur, 225 et 235, le vecteur Vm peut avoir l’une des combinaisons représentées sur la figure 3. Sur la figure 3, chaque point A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S représente un possible vecteur Vm. Les numéros à côté de chacun des points indiquent chaque combinaison du vecteur en sortie de l’onduleur 225 et du vecteur en sortie de l’onduleur 235 d’obtention du vecteur Vm en ce point.
Par exemple, à côté du point A, les chiffres 17’, indiquent que Vm peut être obtenu si est égal à ^/^ et si V2 est égal à V7.
Soixante-quatre combinaisons des vecteurs spatiaux des onduleurs 225 et 235 sont possibles pour obtenir t^aux points A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R ou S.
Dans des modes de réalisation préférentiels, la séquence d’activation 260 du premier onduleur 225 est identique et synchronisée à la séquence d’activation 265 du second onduleur 235.
Dans des modes de réalisation, pour le premier onduleur 225, le rapport cyclique de trois vecteurs spatiaux adjacents Vm, V, et Vi+1, mis en œuvre sur un intervalle de commutation, est :
(A) (B) (C) avec αι_1#1 le rapport cyclique du vecteur spatial Vm, ai:1 le rapport cyclique du vecteur spatial V,, et αί+11 le rapport cyclique du vecteur spatial Vi+1, i est un entier compris entre un et six, est l’angle entre le vecteur de référence et l’abscisse d’un repère orthonormé, et est un nombre réel compris entre 0 et 1 dit « indice de modulation >>.
Dans des modes de réalisation, pour le deuxième onduleur 235, le rapport cyclique de trois vecteurs spatiaux adjacents Vm, V, et Vi+1, mis en œuvre sur un intervalle de commutation, est :
(A) (B) (C) avec (Χ(_ι,2 le rapport cyclique du vecteur spatial Vm, ai2 le rapport cyclique du vecteur spatial V,, et αί+12 le rapport cyclique du vecteur spatial Vi+1, i est un entier compris entre un et six, θ2 est l’angle entre le vecteur de référence et l’abscisse d’un repère orthonormé, et M2 est un nombre réel compris entre 0 et 1 dit « indice de modulation >>.
Préférentiellement, l’indice de modulation Mx, avec x un entier entre 1 et 2, est le rapport entre la valeur maximale du fondamental du vecteur de référence et la valeur maximale d’un signal carré. L’indice de modulation Mx, est exprimé par la formule suivante :
(E)
Dans des modes de réalisation, le procédé 10 comporte une étape d’ajustement 11 d’au moins un indice de modulation Mx en fonction de l’amplitude de la fondamentale du signal en entrée du moteur triphasé. Préférentiellement, chaque vecteur spatial en sortie de chaque onduleur est ajusté pour être dans le domaine linéaire. Dans le domaine linéaire, l’indice de modulation est compris entre soixante et un centièmes et neuf cent sept millièmes. La distorsion harmonique totale pondérée (« weighted total harmonie distortion » d’acronyme WTHD en terminologie anglo-saxonne) de chaque phase en sortie de l’onduleur permet de mettre en évidence un indice de modulation pour lequel la distorsion harmonique totale est minimale.
La distorsion harmonique totale pondérée est définie par l’équation suivante :
(F) avec n l’ordre de l’harmonique, Vn l'amplitude de l’harmonique impair d’ordre n de la tension Vm aux bornes d'une phase du moteur.
La courbe représentative de la distorsion harmonique totale pondérée en fonction de l’indice de modulation montre un minimum à six millièmes lorsque l’indice de modulation est égal à huit cent huit millièmes.
Préférentiellement, lors de l’étape d’ajustement 11, l’indice de modulation Mx est fixé égal à huit cent huit millièmes. Dans ces modes de réalisation, la distorsion harmonique est minimisée et les ondulations de courant sont atténuées.
Dans des modes de réalisation, le procédé 10 comporte une étape d’adaptation 12 d’au moins un angle de phase entre les phases du moteur triphasé en fonction de l’amplitude de la fondamentale du signal en entrée du moteur triphasé.
La tension vm sur une phase du moteur est donnée par le développement en série de Fourier :
(G) avec
où ψη est l’angle de phase de l'harmonique de rang n en sortie du premier onduleur sur la phase pA du moteur, φ2 est l’angle de phase de l'harmonique de rang n en sortie du deuxième onduleur sur la phase pA. où Vn est l’amplitude de l'harmonique de rang n en sortie du premier onduleur sur la phase pA du moteur, V2 est l’amplitude de l'harmonique de rang n en sortie du deuxième onduleur sur la phase pA.
En considérant que les deux onduleurs fonctionnent sur le même indice de modulation
est défini à l’équation I et est l’amplitude de la fondamentale en sortie du premier onduleur 225 sur la phase pA qui est égale à l’amplitude de la fondamentale en sortie du deuxième onduleur 235 sur la phase pA.
De même, l’amplitude des harmoniques d’ordre n en sortie du premier onduleur 225 est égale à l'amplitude des harmoniques d'ordre n en sortie du deuxième onduleur 235,
(I) avec Vdc une tension d’alimentation prédéterminée. Dans ces conditions at = an = 1 d'où :
(J) (K)
On extrait de l’équation J la tension V-[ maximale pour la phase pA à la fréquence fondamentale décrite ci-après à l’équation L :
(L)
La tension V-[ dépend de l’indice de modulation M± et de l’angle de phase Ψ1-Ψ2·
Préférentiellement, l’angle de phase φ± - φ2 est un multiple de
radians.
Dans ces modes de réalisation, l’amplitude des harmoniques multiples de trois est nulle et la distorsion harmonique totale pondérée WTHD est considérablement diminuée.
Préférentiellement, l’étape d’ajustement 11 est mise en œuvre si l’angle de phase φ1 - φ2 est fixé comme étant un multiple de
radians et l’étape d’adaptation 12 est mise en œuvre lorsque l’indice de modulation M1 est fixé comme étant égal à huit cent huit millièmes.
Dans des modes de réalisation, les étapes d’ajustement 11 et d’adaptation 12 sont mises en œuvre simultanément.
Le procédé 10 peut comporter une étape 14 d’alimentation électrique du moteur électrique 245 en tension électrique. La tension électrique alimentant chaque phase pA, pB et pC du moteur électrique 245 est le résultat de la différence de la tension électrique représentée par un vecteur spatial V^· en sortie du premier onduleur 225 et de la tension électrique représentée par un vecteur spatial Vs2 en sortie du deuxième onduleur 235.
On observe sur la figure 5, un mode de réalisation particulier 50 d’un véhicule objet de la présente invention.
Le véhicule 50 peut être tout type de véhicule électrique ou hybride, tel une voiture, un train ou un tramway, par exemple.
Le véhicule 50 comporte un mode de réalisation 20 d’un dispositif objet de la présente invention. Le mode de réalisation 20 du dispositif objet de la présente invention est préférentiellement connecté à des moyens d’alimentation en courant continu du véhicule 50 et à un moteur électrique triphasé du véhicule 50. Le véhicule 50 comporte des moyens de commande 255 de chaque onduleur, 225 ou 235, par une séquence d’activation, 260 ou 265, de vecteurs spatiaux mettant en œuvre un procédé 10 objet de la présente invention.
Claims (8)
- REVENDICATIONS1. Procédé (10) de conversion de courant pour un dispositif électrique (20) comportant : - un moteur électrique triphasé (245), - deux onduleurs (225, 235) triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d’au moins six vecteurs spatiaux (Vi, V2, V3, V4, V5, V6) non nuis (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation >> en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence >> (¾1 ou Vs2), caractérisé en ce qu’il comporte, pour chaque onduleur, une étape de modulation (13) des vecteurs spatiaux par une séquence d’activation (260, 265) des vecteurs spatiaux comportant au moins deux intervalles de commutation dans lesquels, trois vecteurs spatiaux adjacents sont mis en œuvre.
- 2. Procédé (10) selon la revendication 1, dans lequel, pour chaque séquence d’activation (260, 265), pour chaque passage d’un intervalle de commutation à un autre intervalle de commutation, une phase du moteur électrique triphasé (pA, pB, pC) est maintenue inchangée et chaque autre phase du moteur électrique triphasé commute d’une tension prédéterminée à l’opposé de ladite tension.
- 3. Procédé (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel, pour au moins un onduleur (225, 235), le rapport cyclique de trois vecteurs spatiaux adjacents Vm, V, et Vj+i, mis en œuvre sur un intervalle de commutation, est :(A) (B) (C) avec a*_lx le rapport cyclique du vecteur spatial Vm, aiiX le rapport cyclique du vecteur spatial V,, et ai+1:X le rapport cyclique du vecteur spatial Vm, i est un entier compris entre un et six, θχ est l’angle entre le vecteur de référence et l’abscisse d’un repère orthonormé, avec x un entier entre 1 et 2, et Mx est un nombre réel compris entre 0 et 1 dit « indice de modulation ».
- 4. Procédé (10) selon l’une des revendications 1 à 3, qui comporte une étape d’ajustement (11) d’au moins un indice de modulation Mx en fonction de l’amplitude de la fondamentale du signal en entrée du moteur triphasé (245).
- 5. Procédé (10) selon l’une des revendications 1 à 4, qui comporte une étape d’adaptation (12) d’au moins un angle de phase entre les phases du moteur triphasé en fonction de l’amplitude de la fondamentale du signal en entrée du moteur triphasé (245).
- 6. Procédé (10) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la séquence d’activation (260) du premier onduleur (225) est identique et synchronisée à la séquence d’activation (265) du second onduleur (230).
- 7. Dispositif (20) de conversion de courant pour un dispositif électrique comportant : - un moteur électrique triphasé (245), - deux onduleurs (225, 235) triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d’au moins six vecteurs spatiaux (Vi, V2, V3, V4, V5, V6) non nuis (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation » en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence » (¾1 ou Vs2), caractérisé en ce qu’il comporte, des moyens de commande (255) de chaque onduleur par une séquence d’activation (260, 265) de vecteurs spatiaux mettant en œuvre un procédé (10) selon l’une des revendications 1 à 6.
- 8. Véhicule (50) comportant : - un moteur électrique triphasé (245), - deux onduleurs (225, 235) triphasés, chaque onduleur étant commandé par une modulation d’au moins six vecteurs spatiaux (Vi, V2, V3, V4, V5, V6) non nuis (ou SVM acronyme de « Space Vector Modulation » en terminologie anglo-saxonne), la tension en sortie de chaque onduleur étant donnée par un vecteur spatial dit « vecteur spatial de référence » (¾1 ou Vs2) et - des moyens de commande (255) de chaque onduleur par une séquence d’activation (260, 265) de vecteurs spatiaux mettant en oeuvre un procédé (10) selon l’une des revendications 1 à 6.
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