FR3050422A1 - Procede de pilotage de l'alimentation electrique d'un vehicule de transport, dispositif electronique et vehicule associes - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage de l'alimentation d'un véhicule (10) circulant le long d'un rail découpé en tronçons alimentés présentant chacun une tension d'alimentation par le sol et en tronçons non-alimentés. Le véhicule (10) est alimenté par un bus d'alimentation (12) présentant une tension d'alimentation, le bus d'alimentation (12) étant alimenté électriquement par une source sélectionnée parmi une source principale (16) et au moins une source choisie parmi deux sources secondaires (18, 19). Le procédé comprend les étapes suivantes : - détection d'une transition entre un tronçon alimenté et un tronçon non-alimenté, et - suite à la détection et avant ladite transition, sélection d'une des deux sources secondaires (18, 19) de sorte que la tension d'alimentation soit supérieure d'au moins 100 V à la tension d'alimentation par le sol.

Description

Procédé de pilotage de l’alimentation électrique d’un véhicule de transport, dispositif électronique et véhicule associés
La présente invention concerne un procédé de pilotage de l’alimentation électrique d’un véhicule de transport.
Certains véhicules de transport circulant sur un rail, tel des tramways, sont alimentés par le sol. Le rail est alors alimenté électriquement et le véhicule de transport dispose d’un organe de collecte d’un courant électrique, généralement appelé patin ou frotteur, adapté pour être en contact avec ledit rail.
Toutefois, il arrive que le rail ne soit pas alimenté sur toute sa longueur. Le rail est alors découpé en tronçons alimentés et en tronçons non-alimentés. De fait, lorsque le véhicule de transport se retrouve sur un tronçon non-alimenté, il ne dispose plus d’alimentation électrique.
En outre, lorsqu’un véhicule circulant sur un tronçon alimenté se retrouve au niveau d’un tronçon non-alimenté, un arc électrique est susceptible de se produire. Cela entraîne un certain nombre de désagréments, notamment la détérioration des installations au niveau du rail et du véhicule de transport.
Le but de l’invention est de proposer un procédé de pilotage de l’alimentation électrique permettant de diminuer les apparitions d’arcs électriques, lors d’une transition entre un tronçon alimenté et un tronçon non-alimenté. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de pilotage de l’alimentation électrique d’un véhicule de transport, le véhicule de transport circulant le long d’un rail, le rail étant découpé en tronçons alimentés électriquement présentant chacun une tension d’alimentation par le sol et en tronçons non-alimentés électriquement, le véhicule de transport étant alimenté électriquement par un bus d’alimentation présentant une tension d’alimentation, le bus d’alimentation étant alimenté électriquement par une source d’alimentation sélectionnée parmi une source principale, et au moins une source choisie parmi une première source secondaire et une deuxième source secondaire, le procédé comprenant les étapes suivantes, mises en œuvre par un dispositif électronique de pilotage : - détection d’une transition entre un tronçon alimenté et un tronçon non-alimenté, et - suite à la détection d’une transition à venir d’un tronçon alimenté vers un tronçon non-alimenté et avant ladite transition, sélection d’une des deux sources secondaires pour l’alimentation du bus d’alimentation de sorte que la tension d’alimentation soit supérieure à la tension d’alimentation par le sol, la différence entre la tension d’alimentation et la tension d’alimentation par le sol étant au moins égale à 100 V.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé de pilotage comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - l’étape de sélection est mise en œuvre au moins 22 mètres avant ladite transition détectée, - le procédé comprend en outre, suite à la détection d’une transition à venir d’un tronçon non-alimenté vers un tronçon alimenté et après ladite transition, la sélection de la source principale pour l’alimentation du bus d’alimentation, - la source principale comprend un organe de collecte adapté pour être en contact avec le rail, l’alimentation du bus d’alimentation par la source principale consistant à piloter l’organe de collecte pour qu’il soit en contact avec les tronçons alimentés, - l’organe de collecte comprend une diode adaptée pour empêcher le passage d’un courant électrique circulant entre l’organe de collecte et le rail lorsque la tension d’alimentation est strictement supérieure à la tension d’alimentation par le sol, et adaptée pour autoriser le passage d’un courant électrique circulant entre le rail et l’organe de collecte lorsque la tension d’alimentation est inférieure ou égal à la tension d’alimentation par le sol, - la première source secondaire comprend au moins un organe de stockage d’énergie électrique, la première source secondaire définissant un état de charge, dans lequel l’organe de stockage d’énergie se charge électriquement, et un état de fourniture d’énergie, dans lequel la première source secondaire alimente électriquement le bus d’alimentation, - la deuxième source secondaire est formée par au moins une machine électrique fonctionnant en mode génératrice, le procédé comprenant en outre une étape de pilotage de la deuxième source secondaire, ledit pilotage consistant à, lorsque la deuxième source secondaire fournit de l’énergie électrique : + recharger la première source secondaire, et + lorsque la puissance électrique fournie par la deuxième source secondaire est supérieure à un seuil, alimentation exclusive du bus d’alimentation par la deuxième source secondaire à une tension de traction, sinon, lorsque la puissance électrique fournie par la deuxième source secondaire est inférieure audit seuil : lorsque le véhicule de transport circule sur un tronçon non-alimenté, alimenter le bus d’alimentation par la première source secondaire de sorte que tension d’alimentation soit supérieure à la tension d’alimentation par le sol, et lorsque le véhicule de transport circule sur un tronçon alimenté, alimenter le bus d’alimentation par la source principale. L’invention a également pour objet un dispositif électronique de pilotage de l’alimentation électrique d’un véhicule de transport, le véhicule de transport circulant le long d’un rail, le rail étant découpé en tronçons alimentés électriquement présentant une tension d’alimentation par le sol et en tronçons non-alimentés électriquement, le véhicule de transport étant alimenté électriquement par un bus d’alimentation présentant une tension d’alimentation, le bus d’alimentation étant alimenté électriquement par une source d’alimentation sélectionnée parmi une source principale, et au moins une source choisie parmi une première source secondaire et une deuxième source secondaire, le dispositif électronique de pilotage étant configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé tel que défini précédemment. L’invention a également pour objet un véhicule de transport circulant le long d’un rail, le rail étant découpé en tronçons alimentés électriquement présentant une tension d’alimentation par le sol et en tronçons non-alimentés électriquement, le véhicule de transport comprenant : - au moins une chaîne de traction, - un bus d’alimentation relié à la chaîne de traction pour alimentation, - une source d’alimentation, la source d’alimentation étant sélectionnée parmi une source principale, et au moins une source choisie parmi une première source secondaire et une deuxième source secondaire, la source principale, la première source secondaire et la deuxième source secondaire étant reliées au bus d’alimentation pour son alimentation, et - un dispositif électronique de pilotage tel que défini précédemment.
Suivant un autre aspect avantageux de l’invention, le véhicule de transport est un véhicule ferroviaire. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d’un véhicule de transport comprenant un dispositif électronique de pilotage selon l’invention ; - la figure 2 est un premier graphique illustrant la mise en œuvre du procédé selon l’invention, lors du passage du véhicule de transport de la figure 1 sur un tronçon non-alimenté ; - la figure 3 est un deuxième graphique illustrant la mise en œuvre du procédé selon l’invention, lors du passage du véhicule de transport de la figure 1 sur un tronçon non-alimenté, le véhicule freinant au cours d’une transition entre un tronçon alimenté et un tronçon non-alimenté, et - la figure 4 est un troisième graphique illustrant la mise en œuvre du procédé selon l’invention, lors du passage du véhicule de transport de la figure 1 sur un tronçon non-alimenté, le véhicule freinant au cours d’une transition entre un tronçon non-alimenté et un tronçon alimenté.
Dans la suite de la description, l’expression « environ » définit une relation d’égalité à plus ou moins 10%.
Sur la figure 1, un véhicule de transport 10 est, par exemple, un véhicule ferroviaire, tel qu’un tramway, et est adapté pour circuler le long d’un rail. Le véhicule de transport 10 comprend un bus d’alimentation 12, au moins une chaîne de traction 14, une source principale 16, une première source secondaire 18, une deuxième source secondaire 19, un convertisseur auxiliaire statique 20 et un dispositif électronique de pilotage 22.
Le rail est destiné à assurer les déplacements du véhicule de transport 10 et est découpé en tronçons alimentés APS électriquement et en tronçons non-alimentés AUT électriquement. A titre d’illustration, il arrive que des tronçons du rail ne soient pas alimentés électriquement, par exemple lorsque ledit rail croise une route destinée à des automobiles, formant alors des tronçons non-alimentés AUT. Les tronçons alimentés APS sont destinés à assurer une alimentation électrique du véhicule de transport 10. Les tronçons alimentés APS électriquement présentent chacun une tension d’alimentation par le sol Vaps. La valeur nominale de la tension d’alimentation par le sol Vaps est, par exemple, d’environ 750 V.
Le bus d’alimentation 12 est situé à l’intérieur du véhicule de transport 10, et est destiné à alimenter en énergie électrique d’autres éléments électriques du véhicule de transport 10. Le bus d’alimentation 12 présente une tension d’alimentation Vbus continue et est alimenté électriquement par une source d’alimentation sélectionnée parmi la source principale 16 et au moins une source choisie parmi la première source secondaire 18 et la deuxième source secondaire 19. La tension d’alimentation Vbus est fonction de la source d’alimentation. Lorsque le véhicule de transport 10 est en mouvement le long du rail, la tension d’alimentation Vbus est, par exemple, comprise entre environ 500 V et 1000 V.
Chaque chaîne de traction 14 est propre à assurer les déplacements du véhicule de transport 10 et est connectée électriquement au bus d’alimentation 12. Dans l’exemple de la figure 1, le véhicule de transport 10 comprend deux chaînes de traction 14. Chaque chaîne de traction 14 comprend un filtre 24, un onduleur 26, une résistance de dissipation 28 d’énergie électrique et au moins une machine électrique 30.
La source principale 16 est propre à fournir de l’énergie électrique au bus d’alimentation 12. La source principale 16 est connectée électriquement au bus d’alimentation 12 et comprend au moins un organe de collecte 32 et un disjoncteur 34.
La première source secondaire 18 est de type bidirectionnelle et est adaptée pour convertir un courant électrique continu présentant une tension variable comprise environ entre 500 V et 1000 V (coté bus d’alimentation) en un autre courant électrique continu présentant une tension variable comprise environ entre 50 V et 950 V, et inversement. La première source secondaire 18 comprend un filtre d’entrée 36, un hacheur bidirectionnel 38, une bobine de sortie 40 et un ensemble d’organes de stockage d’énergie électrique 42.
La deuxième source secondaire 19 est adaptée pour délivrer un courant présentant une tension de traction Vlrac,i0n, comprise environ entre 500 V et 1000 V, et destinée, par exemple, à alimenter le bus d’alimentation 12.
Le convertisseur auxiliaire statique 20, également connu sous l’acronyme CVS (pour Convertisseur Statique), est relié au bus d’alimentation 12. A partir du courant fourni par le bus d’alimentation 12, le convertisseur auxiliaire statique 20 est adapté pour délivrer un courant triphasé présentant, par exemple, une tension phase-phase d’environ 400 V, et un courant continu présentant, par exemple, une tension d’environ 24 V. Le convertisseur auxiliaire statique 20 comprend un filtre 44 et un groupe onduleur/chargeur batterie 46.
Le dispositif électronique de pilotage 22 est situé, par exemple, à proximité des dispositifs de commande et de pilotage du véhicule de transport 10, et comprend un processeur 48 et une mémoire 50.
Le filtre 24 de chaque chaîne de traction 14 comprend une bobine 52 et une capacité 54. La bobine 52 est connectée entre le bus d’alimentation 12 et une première borne d’entrée de l’onduleur 26 de ladite chaîne de traction 14. La capacité 54 est connectée en parallèle entre la première borne d’entrée et une deuxième borne d’entrée dudit onduleur 26. L’onduleur 26 de chaque chaîne de traction 14 est relié entre la sortie du filtre 24 et les machines électriques 30 respectives des chaînes de traction 14. L’onduleur 26 est propre à convertir un courant continu en un courant alternatif, et inversement.
Les résistances de dissipation 28 sont adaptées pour dissiper un courant électrique sous forme de chaleur.
Chaque machine électrique 30 est, par exemple, une machine asynchrone, ou encore une machine synchrone. Dans l’exemple de la figure 1, chaque chaîne de traction 14 comprend deux machines électriques 30. Chaque machine électrique 30 est configurée pour fonctionner en mode moteur ou respectivement en mode génératrice.
Chaque machine électrique 30 est alors configurée, en mode moteur, pour transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique afin de tracter le véhicule de transport 10, et en mode génératrice, pour transformer de l’énergie mécanique en énergie électrique afin de produire de l’énergie électrique lors d’une décélération du véhicule de transport 10. En mode moteur, le véhicule de transport 10 est alors dans un mode TRACTION et en mode génératrice, le véhicule de transport 10 est dans un mode FREINAGE.
Lorsque les machines électriques 30 fonctionnent en mode génératrice, elles forment la deuxième source secondaire 19 d’énergie électrique. L’organe de collecte 32 est situé sous le véhicule de transport 10, en regard du rail sur lequel circule ledit véhicule de transport 10. L’organe de collecte 32 comprend une extrémité, par exemple, sous la forme d’un patin métallique, adaptée pour coopérer avec ledit rail. Par « coopérer avec ledit rail », on entend être en contact avec ledit rail de sorte à assurer le passage d’un courant électrique. L’organe de collecte 32 comprend une diode 56 située entre l’extrémité et le disjoncteur 34. La diode 56 est adaptée pour empêcher le passage d’un courant électrique circulant entre l’organe de collecte 32 et le rail lorsque la tension d’alimentation Vbus est strictement supérieure à la tension d’alimentation par le sol Vaps. Inversement, la diode 56 est adaptée pour autoriser le passage d’un courant électrique circulant entre le rail et l’organe de collecte 32 lorsque la tension d’alimentation Vbus est inférieure ou égal à la tension d’alimentation par le sol Vaps.
Le disjoncteur 34 est, par exemple, un disjoncteur rapide, c’est-à-dire un disjoncteur adapté pour couper les courants de court-circuit et de surcharge qui surviennent dans le circuit électrique haute tension en cas de défaut. Par exemple, le disjoncteur 34 est un disjoncteur de type HSCB, de l’anglais « High Speed Circuit Breaker», et est adapté pour isoler électriquement le bus d’alimentation 12 de l’organe de collecte 32. Le disjoncteur 34 comprend une position d’ouverture dans laquelle aucun courant électrique ne circule entre la source principale 16 et le bus d’alimentation 12, et une position de fermeture dans laquelle un courant électrique est susceptible de circuler entre la source principale 16 et le bus d’alimentation 12.
Le filtre d’entrée 36 de la première source secondaire 18 comprend une bobine 58 et une capacité 60. La bobine 58 est connectée entre le bus d’alimentation 12 et une première borne d’entrée du hacheur bidirectionnel 38 de la première source secondaire 18. La capacité 60 est connectée en parallèle entre la première borne d’entrée et une deuxième borne d’entrée de la première source secondaire 18.
Le hacheur bidirectionnel 38 de la première source secondaire 18 est relié à la sortie du filtre d’entrée 36.
La bobine de sortie 40 de la première source secondaire 18 est reliée entre une borne du hacheur bidirectionnel 38 et les organes de stockage d’énergie électrique 42.
Les organes de stockage d’énergie électrique 42 sont adaptés pour stocker de l’énergie électrique. Les organes de stockage d’énergie électrique 42 sont, par exemple, une batterie électrochimique ou une supercapacité ou encore un volant d’inertie. La première source secondaire 18 comprend alors un état de charge, dans lequel les organes de stockage d’énergie se chargent électriquement, et un état de fourniture d’énergie, dans lequel la première source secondaire 18 alimente électriquement le bus d’alimentation 12. En outre, la première source secondaire 18 est alors adaptée pour être pilotée par le dispositif électronique de pilotage 22 pour contrôler l’état de la première source secondaire 18.
Le filtre 44 du convertisseur auxiliaire statique 20 comprend une bobine 62 et une capacité 64. La bobine 62 est connectée entre le bus d’alimentation 12 et une première borne d’entrée du groupe onduleur/chargeur batterie 46 du convertisseur auxiliaire statique 20. La capacité 64 est connectée en parallèle entre la première borne d’entrée et une deuxième borne d’entrée du convertisseur auxiliaire statique 20.
Le groupe onduleur/chargeur batterie 46 du convertisseur auxiliaire statique 20 est relié entre la sortie du filtre 44 et est adapté pour convertir un courant continu en un courant alternatif pour l’alimentation des auxiliaires et pour assurer la charge d’une batterie basse tension.
Le processeur 48 est adapté pour exécuter un ensemble d’instructions stockées dans la mémoire 50. L’ensemble d’instructions est, par exemple, sous forme d’une ou plusieurs applications logicielles, stockées la mémoire 50 et apte à être chacune exécutée par le processeur 48. Les applications logicielles forment alors un produit programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles, qui lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre le procédé de pilotage selon l’invention, qui sera décrit plus en détail par la suite en regard des figures 2 à 4.
En variante, l’ensemble d’instructions est réalisé sous forme d’un ou plusieurs composants logiques programmables, tels qu’un ou plusieurs FPGA (de l’anglais Field Programmable Gâte Array), ou encore sous forme d’un ou plusieurs circuits intégrés dédiés, tels qu’un ou plusieurs ASIC (de l’anglais Application Spécifie Integrated Circuit).
Le dispositif électronique de pilotage 22 est relié par des liaisons aux chaînes de traction 14, à la source principale 16, à la première source secondaire 18 et au convertisseur auxiliaire statique 20. Les liaisons sont adaptées pour permettre l’échange de données et sont, par exemple, des liaisons Ethernet. De préférence, les liaisons sont bidirectionnelles.
Lorsque le véhicule de transport 10 circule le long du rail, le dispositif électronique de pilotage 22 est adapté pour détecter une transition entre un tronçon alimenté APS et un tronçon non-alimenté AUT, et inversement. Le dispositif électronique de pilotage 22 est alors, par exemple, adapté pour mettre en œuvre des communications radios avec des balises disposées à proximité du rail qui indiquent la présence d’une transition à venir.
Le dispositif électronique de pilotage 22 est également adapté pour, suite à la détection d’une transition à venir d’un tronçon alimenté APS vers un tronçon non-alimenté AUT et avant ladite transition, sélectionner l’une des deux sources secondaires 18, 19. Dans ce cas, il aussi est adapté pour piloter les différentes sources d’alimentation afin que la tension d’alimentation Vbus soit supérieure à la tension d’alimentation par le sol Vaps. La différence entre la tension d’alimentation Vbus et la tension d’alimentation par le sol Vaps est alors, par exemple, au moins égale à 100 V.
Par ailleurs, le dispositif électronique de pilotage 22 est adapté pour, suite à la détection d’une transition à venir d’un tronçon non-alimenté AUT vers un tronçon alimenté APS et après ladite transition, sélectionner la source principale 16 pour l’alimentation du bus d’alimentation 12, l’alimentation du bus d’alimentation 12 par la source principale 16 consistant à piloter l’organe de collecte 32 pour qu’il soit en contact avec les tronçons alimentés APS.
De plus, le dispositif électronique de pilotage 22 est adapté pour gérer les états de charge et de fourniture d’énergie de la première source secondaire 18.
Le dispositif électronique de pilotage 22 est également adapté pour gérer l’état de la deuxième source secondaire 19 et, en particulier, pour gérer l’alimentation du bus d’alimentation 12 par ladite deuxième source secondaire 19.
Le procédé selon l’invention va maintenant être décrit en référence aux figures 2 à 4.
Chacune des figures 2 à 4 représente un graphique dont l’abscisse représente la distance parcourue par le véhicule de transport 10 et dont l’ordonnée représente un ensemble de courbes qui représentent respectivement, de bas en haut : - la quantité d’énergie électrique stockée 100 dans la première source secondaire 18, en Volts, 100% indiquant un état de charge complet et 0% un état de décharge complet ; - l’état 102 de charge ou de décharge de la première source secondaire 18 ; - la tension d’alimentation Vbus 104 du bus d’alimentation 12, en Volts, et - la puissance électrique fournie 106 par la deuxième source secondaire 19, en
Volts.
En outre, il a été représenté d’une part sous l’axe des abscisses la configuration du rail, à savoir la disposition des tronçons alimentés APS et des tronçons non-alimentés AUT, et d’autre part le mode du véhicule de transport 10, à savoir le mode TRACTION ou le mode FREINAGE. Comme visible sur les figures 2 à 4, le rail est formé de deux tronçons alimentés APS entre 0 et D1, puis d’un tronçon non-alimenté AUT entre D1 et D2, puis de deux tronçons alimentés APS entre D2 et D3.
Sur la figure 2, le véhicule de transport 10 circule en mode TRACTION entre 0 et D3.
Lorsque le véhicule de transport 10 circule sur les deux premiers tronçons alimentés APS, c’est-à-dire entre 0 et D1, le dispositif électronique de pilotage 22 pilote l’alimentation du bus d’alimentation 12 par la source principale 16. La tension d’alimentation Vbus vaut alors environ 800 V, comme visible sur la courbe 104.
Parallèlement, le dispositif électronique de pilotage 22 pilote la recharge de la première source secondaire 18, à partir de l’énergie électrique fournie par la source principale 16, comme visible sur les courbes 100 et 102.
Puis, au point P1, le dispositif électronique de pilotage 22 détecte une transition à venir entre le tronçon alimenté APS et le tronçon non-alimenté AUT. Ladite détection est mise en œuvre, par exemple, 22 mètres avant ladite transition, ou encore au moins 20 mètres avant ladite transition.
Le dispositif électronique de pilotage 22 sélectionne alors la première source secondaire 18 pour l’alimentation du bus d’alimentation 12 et régule la tension d’alimentation Vbus de sorte que celle-ci soit d’environ 925 V, comme visible sur la courbe 104.
De fait, la tension d’alimentation Vbus étant supérieure à la tension d’alimentation par le sol Vaps, la diode 56 annule tout le courant électrique au niveau de l’organe de collecte 32. Par conséquent, aucun arc électrique ne peut se former entre le rail et le véhicule de transport 10.
Entre le point P1 et le point P2, le bus d’alimentation est alors alimenté électriquement par la première source secondaire 18. De fait, la quantité d’énergie électrique stockée dans la première source secondaire 18 diminue, comme visible sur la courbe 100.
Puis, à partir du point P2, le véhicule de transport 10 circulant de nouveau sur des tronçons alimentés APS, le dispositif électronique de pilotage 22 pilote l’alimentation du bus d’alimentation 12 par la source principale 16, le bus d’alimentation 12 présentant alors une tension d’alimentation Vbus de l’ordre de 800 V, comme visible sur la courbe 104.
Sur la figure 3, le véhicule de transport 10 est en mode FREINAGE entre le point P3 et le point P4. En outre, au cours dudit freinage, le véhicule de transport 10 passe d’un tronçon alimenté APS vers un tronçon non-alimenté AUT. A partir du début du freinage, c’est-à-dire au point P3, le dispositif électronique de pilotage 22 sélectionne la deuxième source d’alimentation secondaire 19, fournissant alors de l’énergie électrique au bus d’alimentation 12 à partir de l’énergie électrique produite par les machines électriques 30 fonctionnant en mode génératrice.
De fait, la tension d’alimentation Vbus, passe de 800 V à 1000 V, comme visible sur la courbe 104.
Parallèlement, le dispositif électronique de pilotage 22 pilote la recharge de la première source secondaire 18 à partir de l’énergie électrique fournie par la deuxième source secondaire 19, comme visible sur les courbes 100 et 102.
Puis, lorsque la puissance électrique produite par la deuxième source secondaire 19 devient inférieure à un seuil S donné, le dispositif électronique de pilotage 22 pilote alors l’alimentation du bus d’alimentation 12 par la première source secondaire 18 lorsque le véhicule de transport 10 circule sur un tronçon non-alimenté AUT et par la source principale 16 lorsque le véhicule de transport 10 circule sur un tronçon alimenté APS, comme visible sur la courbe 104.
Le seuil S correspond à la puissance électrique demandée par le convertisseur auxiliaire statique 20 embarqué sur le véhicule de transport 10.
Le pilotage mis en œuvre par le dispositif électronique de pilotage 22 au niveau de la transition en D2 entre le tronçon alimenté APS et le tronçon non-alimenté AUT est similaire au cas de la figure 2 et n’est pas décrit plus en détail.
Sur la figure 4, le véhicule de transport 10 est en mode FREINAGE entre le point P5 et le point P6. En outre, au cours dudit freinage, le véhicule de transport 10 passe d’un tronçon non-alimenté AUT vers un tronçon alimenté APS au niveau de D2.
Le pilotage mis en œuvre par le dispositif électronique de pilotage 22 entre 0 et P5 est identique à celui de la figure 2 et n’est, par conséquent, pas décrit de nouveau. A partir du début du freinage, au point P5, le dispositif électronique de pilotage 22 sélectionne alors la deuxième source d’alimentation secondaire 19, fournissant alors de l’énergie électrique au bus d’alimentation 12 à partir de l’énergie électrique produite par les machines électriques 30 fonctionnant alors en mode génératrice.
Parallèlement, le dispositif électronique de pilotage 22 pilote la recharge de la première source secondaire 18 à partir de l’énergie générée par la deuxième source secondaire 19, comme visible sur les courbes 100 et 102.
Puis, lorsque la puissance électrique produite par la deuxième source secondaire 19 devient inférieure à un seuil S donné, le dispositif électronique de pilotage 22 met en œuvre un pilotage analogue à celui décrit en référence à la figure 3. L’invention qui vient d’être décrite présente un certain nombre d’avantages.
Le fait d’anticiper une transition entre un tronçon alimenté APS et un tronçon non-alimenté AUT pour contrôler le niveau de tension aux bornes de la diode 56 permet d’empêcher la formation d’arc électrique.
En outre, il n’y a alors pas besoin d’ouvrir ou de fermer le disjoncteur 34 pour annuler le courant électrique en l’organe de collecte 32.
Cela permet, par conséquent, de réduire l’usure dudit disjoncteur 32 et, de fait, d’augmenter la durée de vie des composants dans la mesure où la diode 56 présente une durée de vie assez longue.
Enfin, l’utilisation d’un dispositif électronique de stockage d’énergie au sein de la première source secondaire 18 permet de pallier l’absence d’alimentation par le sol lorsque le véhicule de transport 10 circule sur des tronçons non-alimentés AUT.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. - Procédé de pilotage de l’alimentation électrique d’un véhicule de transport (10), le véhicule de transport (10) circulant le long d’un rail, le rail étant découpé en tronçons alimentés (APS) électriquement présentant chacun une tension d’alimentation par le sol (Vaps) et en tronçons non-alimentés (AUT) électriquement, le véhicule de transport (10) étant alimenté électriquement par un bus d’alimentation (12) présentant une tension d’alimentation (Vbus), le bus d’alimentation (12) étant alimenté électriquement par une source d’alimentation sélectionnée parmi une source principale (16), et au moins une source choisie parmi une première source secondaire (18) et une deuxième source secondaire (19), le procédé comprenant les étapes suivantes, mises en œuvre par un dispositif électronique de pilotage (22) : - détection d’une transition entre un tronçon alimenté (APS) et un tronçon non-alimenté (AUT), et - suite à la détection d’une transition à venir d’un tronçon alimenté (APS) vers un tronçon non-alimenté (AUT) et avant ladite transition, sélection d’une des deux sources secondaires (18, 19) pour l’alimentation du bus d’alimentation (12) de sorte que la tension d’alimentation (Vbus) soit supérieure à la tension d’alimentation par le sol (Vaps), la différence entre la tension d’alimentation (Vbus) et la tension d’alimentation par le sol (Vaps) étant au moins égale à 100 V.
  2. 2, - Procédé de pilotage selon la revendication 1, dans lequel l’étape de sélection est mise en œuvre au moins 22 mètres avant ladite transition détectée.
  3. 3. - Procédé de pilotage selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre, suite à la détection d’une transition à venir d’un tronçon non-alimenté (AUT) vers un tronçon alimenté (APS) et après ladite transition, la sélection de la source principale (16) pour l’alimentation du bus d’alimentation (12).
  4. 4, - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la source principale (16) comprend un organe de collecte (32) adapté pour être en contact avec le rail, l’alimentation du bus d’alimentation (12) par la source principale (16) consistant à piloter l’organe de collecte (32) pour qu’il soit en contact avec les tronçons alimentés (APS).
  5. 5. - Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’organe de collecte (32) comprend une diode (56) adaptée pour empêcher le passage d’un courant électrique circulant entre l’organe de collecte (32) et le rail lorsque la tension d’alimentation (Vbus) est strictement supérieure à la tension d’alimentation par le sol (Vaps), et adaptée pour autoriser le passage d’un courant électrique circulant entre le rail et l’organe de collecte (32) lorsque la tension d’alimentation (Vbus) est inférieure ou égal à la tension d’alimentation par le sol (Vaps).
  6. 6. - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première source secondaire (18) comprend au moins un organe de stockage d’énergie électrique (42), la première source secondaire (18) définissant un état de charge, dans lequel l’organe de stockage d’énergie (42) se charge électriquement, et un état de fourniture d’énergie, dans lequel la première source secondaire (18) alimente électriquement le bus d’alimentation (12).
  7. 7. - Procédé selon la revendication 6, dans lequel la deuxième source secondaire (19) est formée par au moins une machine électrique (30) fonctionnant en mode génératrice, le procédé comprenant en outre une étape de pilotage de la deuxième source secondaire (19), ledit pilotage consistant à, lorsque la deuxième source secondaire (19) fournit de l’énergie électrique : - recharger la première source secondaire (18), et - lorsque la puissance électrique fournie par la deuxième source secondaire (19) est supérieure à un seuil (S), alimentation exclusive du bus d’alimentation (12) par la deuxième source secondaire (19) à une tension de traction (Vlracli0n), sinon, lorsque la puissance électrique fournie par la deuxième source secondaire (19) est inférieure audit seuil (S) : lorsque le véhicule de transport (10) circule sur un tronçon non-alimenté (AUT), alimenter le bus d’alimentation (12) par la première source secondaire (18) de sorte que tension d’alimentation (Vbus) soit supérieure à la tension d’alimentation par le sol (Vaps), et lorsque le véhicule de transport (10) circule sur un tronçon alimenté (APS), alimenter le bus d’alimentation (12) par la source principale (16).
  8. 8. - Dispositif électronique de pilotage (22) de l’alimentation électrique d’un véhicule de transport (10), le véhicule de transport (10) circulant le long d’un rail, le rail étant découpé en tronçons alimentés (APS) électriquement présentant une tension d’alimentation par le sol (Vaps) et en tronçons non-alimentés (AUT) électriquement, le véhicule de transport (10) étant alimenté électriquement par un bus d’alimentation (12) présentant une tension d’alimentation (Vbus), le bus d’alimentation (12) étant alimenté électriquement par une source d’alimentation sélectionnée parmi une source principale (16), et au moins une source choisie parmi une première source secondaire (18) et une deuxième source secondaire (19), le dispositif électronique de pilotage (22) étant configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
  9. 9. - Véhicule de transport (10) circulant le long d’un rail, le rail étant découpé en tronçons alimentés (APS) électriquement présentant une tension d’alimentation par le sol (Vaps) et en tronçons non-alimentés (AUT) électriquement, le véhicule de transport (10) comprenant : - au moins une chaîne de traction (14), - un bus d’alimentation (12) relié à la chaîne de traction (14) pour alimentation, - une source d’alimentation, la source d’alimentation étant sélectionnée parmi une source principale (16), et au moins une source choisie parmi une première source secondaire (18) et une deuxième source secondaire (19), la source principale (16), la première source secondaire (18) et la deuxième source secondaire (19) étant reliées au bus d’alimentation (12) pour son alimentation, et - un dispositif électronique de pilotage (22) selon la revendication 8.
  10. 10. - Véhicule de transport (10) selon la revendication 9, dans lequel le véhicule de transport (10) est un véhicule ferroviaire.
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