FR3053851A1 - Dispositif de commande d'un systeme d'alimentation pour vehicule a couplage pile a combustible/batteries - Google Patents

Dispositif de commande d'un systeme d'alimentation pour vehicule a couplage pile a combustible/batteries Download PDF

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Abstract

Dispositif de commande de système d'alimentation électrique d'un véhicule, le système d'alimentation comprenant au moins une pile à combustible (30) et au moins une batterie moteur (40) apte délivrer une tension appartenant à une gamme de tensions donnée située dans une plage de tensions admissibles par un circuit (50) d'alimentation électrique d'au moins un moteur (52) appelé circuit moteur (50), le dispositif de commande comprenant : - au moins un module (23) convertisseur DC/DC disposé en sortie de la pile à combustible (30) et de la batterie moteur (40), le module (23) convertisseur DC/DC étant adapté pour convertir une première tension délivrée par la pile à combustible (30) en une deuxième tension appartenant à ladite gamme de tension donnée et située dans ladite plage admissible par le circuit moteur (50), le dispositif de commande étant doté d'éléments de commutation (1, 3, 7, 8, 13) et configuré pour alternativement adopter : - une première configuration dans laquelle la pile à combustible (30) est connectée au module (23) convertisseur DC/DC de sorte que la pile à combustible (30) alimente le circuit moteur (50) par l'intermédiaire du module (23) convertisseur DC/DC, - une deuxième configuration dans laquelle la pile (30) est connectée directement et alimente directement le circuit moteur (50), tandis que le module (23) convertisseur DC/DC est déconnecté de la pile à combustible (30) (figure 1).

Description

DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
La présente demande se rapporte aux systèmes d'alimentation pour véhicules dotés d'au moins une pile à combustible et concerne plus particulièrement un dispositif de commande d'une alimentation électrique hybride dotée d'au moins une pile à combustible et d'une ou plusieurs batteries pour permettre d'alimenter un moteur électrique, notamment celui d'un bateau.
Les piles à combustible sont utilisées dans les chaînes de propulsion de véhicules. Pour de tels véhicules qui n'engendrent aucune pollution atmosphérique locale et sont très peu bruyants, on cherche à présent à concevoir des systèmes d'alimentation électrique hybrides puisant leur énergie de sources différentes, en particulier d'au moins une pile à combustible et d'au moins une batterie, afin de prolonger l'autonomie de fonctionnement.
La réalisation d'un tel type de système d'alimentation pose notamment des problèmes de sûreté d'approvisionnement énergétique.
Afin de garantir une sûreté d'approvisionnement énergétique, on cherche à concevoir un système d'alimentation de sorte qu'en cas de panne d'un composant, l'architecture électrique permette de sécuriser au maximum les autres organes et de préférence permettre au système de continuer de fonctionner soit normalement, soit dans un mode dégradé. Une telle sécurité d'approvisionnement revêt une importance toute particulière pour les applications maritimes, lorsque le système d'alimentation hybride sert à alimenter le(s) moteur(s) d'un bateau.
Par ailleurs, il se pose le problème de pouvoir augmenter la durée de vie de tels systèmes.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Selon un mode de réalisation, la présente invention concerne un dispositif de commande d'un système d'alimentation électrique pour un véhicule, le système d'alimentation étant doté d'au moins une pile à combustible et d'au moins une batterie moteur apte à délivrer une tension appartenant à une gamme de tensions donnée située dans une plage de tensions admissibles par un circuit d'alimentation électrique d'au moins un moteur appelé « circuit moteur », le dispositif de commande comprenant :
- au moins un module convertisseur DC/DC disposé en sortie de la pile à combustible et de la batterie moteur, le module convertisseur DC/DC étant adapté pour convertir une première tension délivrée par la pile à combustible en une deuxième tension appartenant située dans ladite plage admissible par le circuit moteur, le dispositif de commande étant doté d'éléments de commutation et étant configuré pour alternativement adopter :
- une première configuration des éléments de commutation dans laquelle la pile à combustible est connectée au module convertisseur DC/DC de sorte que la pile à combustible alimente le circuit moteur par l'intermédiaire du module convertisseur DC/DC,
- une deuxième configuration des éléments de commutation dans laquelle la pile est connectée directement et alimente directement le circuit moteur, tandis que le module convertisseur DC/DC est déconnecté de la pile à combustible.
Le changement de configuration du dispositif de commande et en particulier le passage de la première configuration à la deuxième configuration ou de la deuxième configuration à la première configuration peut être déclenché par un système numérique de contrôle commande de la pile et de ses organes auxiliaires.
Le dispositif de commande permet d'articuler deux modes de couplage pile-batterie et de tirer parti des avantages propre à chacun des modes de couplage. Ce dispositif offre également une redondance permettant de garantir la continuité de service du véhicule en cas de défaillance, avantage particulièrement important pour une application à une propulsion de bateau.
Ainsi, par exemple dans un cas éventuelle de défaillance du module convertisseur, on passe de la première à la deuxième configuration.
Le passage de la première à la deuxième configuration peut également être déclenché par exemple lors d'une importante sollicitation en termes de puissance requise par le circuit moteur autrement dit lorsque cette puissance requise dépasse un seuil prédéterminé. Un autre cas de déclenchement du passage de la première à la deuxième configuration peut être une défaillance de la batterie moteur. La deuxième configuration peut en effet permettre de délivrer la puissance maximale de la pile à combustible.
Le passage de la deuxième à la première configuration peut être quant à lui déclenché afin de positionner la puissance délivrée par la pile à combustible sur un point de fonctionnement optimal au regard d'un cycle d'usage particulier. Par exemple, on passe dans la première configuration afin de maximiser la durée de vie de la pile à combustible ou de limiter la fréquence de remplissage des réservoirs de combustible, ce qui se traduit par une disponibilité de service accrue.
Le circuit moteur associé à une chaîne de propulsion peut utiliser l'énergie provenant soit des batteries, soit de la pile à combustible, soit des deux simultanément.
Lorsque la propulsion est alimentée par la pile à combustible et que la puissance électrique générée par celle-ci est insuffisante pour répondre à la puissance requise par le moteur, la batterie moteur complète la puissance de la pile de sorte que :
Puissance pile + Puissance batterie = Puissance moteur.
Dans la première configuration, on améliore la durée de vie du système d'alimentation malgré d'éventuelles dégradations de la pile.
Dans la deuxième configuration, on évite de trop solliciter la batterie moteur.
Dans la première configuration du dispositif de commande, la batterie moteur et le circuit moteur sont connectés à une sortie du module convertisseur DC/DC, de sorte que lorsqu'une puissance électrique Pmoteur requise par le circuit moteur est supérieure à une puissance électrique instantanée de la pile à combustible Ppac, le circuit moteur est alimenté par la batterie moteur et par la pile à combustible via le module convertisseur DC/DC, lorsque la puissance électrique Pmoteur requise par le circuit moteur est inférieure à la puissance électrique instantanée de la pile à combustible Ppàc, une portion de la puissance électrique délivrée par la pile à combustible est transmise à la batterie moteur via le module convertisseur DC/DC.
Avantageusement, le système numérique de contrôle commande est configuré pour détecter un état défectueux du module convertisseur DC/DC et déclencher une commutation desdits éléments de commutation de la première configuration vers la deuxième configuration lorsque que cet état défectueux du module convertisseur DC/DC est détecté.
Selon une possibilité de mise en oeuvre le dispositif de commande peut comprendre un moyen, tel qu'une diode, adapté pour, dans ladite deuxième configuration dudit dispositif :
- lorsqu'une tension Upàc délivrée par la pile à combustible est plus élevée qu'une tension Ubatt délivrée par la batterie moteur, bloquer un courant en direction de la batterie moteur, et
- lorsque la tension Upàc délivrée par la pile à combustible est plus basse que la tension Ubatt délivrée par la batterie moteur, laisser passer un courant en provenance de ladite batterie moteur de sorte à alimenter le circuit moteur.
Le dispositif de commande peut adopter une troisième configuration des éléments de commutation, de sorte que la pile à combustible est déconnectée du module convertisseur DC/DC et déconnectée du circuit moteur, la batterie moteur étant apte à alimenter le circuit moteur. Avec une telle configuration, le circuit moteur et éventuellement les auxiliaires de la pile peuvent être alimentés par la batterie moteur. Avec cette configuration, en cas de panne de la pile à combustible, on assure une continuité de l'alimentation.
Le dispositif de commande peut adopter une quatrième configuration dans laquelle lesdits éléments de commutation sont dans des états respectifs de sorte que le circuit moteur est déconnecté de la pile à combustible et de la batterie moteur, et dans lequel la batterie moteur est connectée au module convertisseur DC/DC, lui-même étant connecté à la pile à combustible. Cette configuration peut être utilisée pour recharger la batterie moteur, véhicule à l'arrêt, en sécurisant l'arrêt du véhicule.
La batterie moteur peut être reliée à un système de contrôle de batterie (BMS) apte à mesurer un état de charge de la batterie moteur et à communiquer cet état de charge au système numérique de contrôle commande, le système numérique de contrôle commande étant configuré de sorte que lorsque le dispositif de commande se trouve dans la quatrième configuration et que ledit état de charge de la batterie moteur atteint un seuil prédéfini le système numérique de contrôle commande déclenche un arrêt du système d'alimentation.
Le système numérique de contrôle commande peut être configuré pour évaluer un ou plusieurs critères prédéterminés de performance de la pile à combustible et déclencher lorsqu'un ou plusieurs de ces critères atteignent respectivement un ou plusieurs seuils prédéterminés : une commutation desdits éléments de commutation de la deuxième configuration vers la première configuration.
Parmi lesdits critères prédéterminés de performance de la pile à combustible peut figurer :
- une tension délivrée en sortie des cellule de la pile à combustible et/ou,
- un rendement net global de la pile à combustible.
Le système d'alimentation peut également comprendre une ou plusieurs batteries auxiliaires aptes à alimenter un circuit auxiliaire dit « basse tension » pour alimenter des auxiliaires selon une tension appartenant à une gamme de tensions plus faibles que les tensions de la plage de tension d'entrée du circuit moteur.
Les batteries auxiliaires peuvent être rechargées par la pile et/ou par la batterie moteur via un convertisseur dit « basse tension ».
Dans la première configuration, les batteries auxiliaires peuvent être rechargées par les batteries moteur ou par la pile ou par les batteries moteur et la pile simultanément via le convertisseur « basse tension » .
Dans la possibilité de mise en oeuvre particulière de la deuxième configuration impliquant par exemple une diode, et la troisième configuration, les batteries auxiliaires peuvent être rechargées uniquement par les batteries moteur via le convertisseur « basse tension ».
Le dispositif de commande peut comprendre en outre au moins un élément de commutation adapté pour alternativement connecter et déconnecter les batteries auxiliaires et le circuit auxiliaire basse tension à une sortie des batteries moteur ou du module convertisseur DC/DC, via un convertisseur « basse tension » si nécessaire.
Le module convertisseur DC/DC peut être avantageusement formé de N convertisseurs (avec N>2) montés en parallèle ou agencés selon un montage maîtreesclaves. Cela permet de répartir la puissance de la pile sur les convertisseurs et permettre au module convertisseur d'admettre une puissance maximale compatible avec une large gamme de points de puissance de la pile à combustible.
Selon une possibilité de mise en oeuvre le dispositif de commande peut comprendre :
- un relais en sortie de la pile à combustible,
- un relais en sortie de la batterie moteur,
- un relais en entrée du circuit moteur
- un relais entre la pile à combustible et le module convertisseur DC/DC,
- un relais entre la pile à combustible et le circuit moteur.
Le dispositif de commande peut comprendre une diode de couplage dotée d'une électrode qui, dans ladite première configuration est connectée en sortie du module convertisseur DC/DC et de la batterie moteur, et d'une autre électrode qui, dans ladite première configuration est connectée uniquement à une entrée du circuit moteur et dans ladite deuxième configuration une électrode est connectée à la pile à combustible et à une entrée du circuit moteur tandis que l'autre électrode est connectée à la batterie moteur.
Le dispositif de commande peut également comprendre un moyen agencé en sortie de la pile à combustible, en particulier une diode, pour bloquer un courant en direction de la pile à combustible.
Le dispositif de commande peut également comprendre:
- un circuit de dépolarisation,
- un élément de commutation pour permettre en fonction de son état, de connecter ou déconnecter le circuit de dépolarisation à la pile à combustible, de sorte à permettre une dépolarisation de la pile à combustible.
Selon un autre aspect, la présente demande vise à protéger un ensemble comprenant :
- un système d'alimentation électrique doté d'au moins une pile à combustible et d'au moins une batterie moteur, un dispositif de commande tel que défini plus haut.
Selon un autre aspect, la présente demande vise à protéger un véhicule comprenant :
- un système d'alimentation électrique de moteur, le système d'alimentation électrique étant doté d'au moins une pile à combustible et d'au moins une batterie moteur,
- un dispositif de commande du système d'alimentation tel que défini plus haut.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres détails et caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, faite en regard des figures annexées suivantes.
Les parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références de façon à faciliter le passage d'une figure à une autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement à échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
La figure 1 sert à illustrer un dispositif de commande pour système d'alimentation électrique d'un moteur, le système d'alimentation étant doté d'au moins une pile à combustible couplé à moins une batterie ;
Les figures 2A-2D servent à illustrer différentes configurations du dispositif de commande correspondant à différents modes de fonctionnement du système d'alimentation électrique ;
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
On se réfère à présent à la figure 1 donnant un exemple de circuit électronique 20 de commande d'un système d'alimentation pour au moins un moteur électrique 52 par exemple celui d'un véhicule automobile ou d'un bateau. Tout au long de l'exposé détaillé, on fera référence au moteur 52. Toutefois le système d'alimentation et le circuit de commande associé peuvent être adaptés à une chaîne de propulsion comportant plusieurs moteurs.
Le système d'alimentation intègre une ou plusieurs batteries 40 appelées « batteries moteur » et au moins une pile à combustible 30 pour permettre de générer de l'électricité à partir d'un autre vecteur que les batteries 40. Le moteur 52 utilise ainsi l'énergie électrique provenant soit de la pile à combustible 30, soit des batteries moteur 40, soit de la pile 30 et des batteries 40 simultanément.
On considère par exemple un moteur 52 avec une puissance qui peut être de l'ordre de 5 KW et une tension d'alimentation qui peut être de l'ordre de 48 Volts.
L'alimentation électrique est délivrée au moteur 52 via un circuit que l'on appellera circuit moteur 50 et qui comprend un convertisseur 51 courant continu - courant alternatif (DC/AC) apte à recevoir une tension d'entrée continue en provenance du circuit de commande 20 et à fournir une tension alternative au moteur 52. La tension de sortie du convertisseur 51 DC/AC peut être comprise par exemple entre 36V et 60V.
Pour permettre alternativement de connecter ou déconnecter l'entrée du circuit moteur 50 au reste du circuit de commande 20, un élément de commutation ici sous forme d'un premier relais 1, également appelé « relais d'isolement du circuit moteur » peut être prévu dans le circuit de commande 20. Ce relais 1 est fermé (autrement dit passant) lorsque le moteur 52 est alimenté par la batterie 40 et/ou la pile à combustible 30 et peut être associé à un élément de protection tel qu'un fusible 2 dont le rôle est de protéger le circuit moteur 50 en le déconnectant du circuit de commande 20 en cas de surintensités.
Les batteries moteur 40, sont par exemple de type lithium fer phosphate ou lithium Yttrium fer phosphate et délivrent une tension nominale qui peut être par exemple comprise entre 36,4 volts et 52 volts et qui de préférence est adaptée à la gamme de tensions admissibles en entrée du circuit moteur 50. Les batteries 40 sont associées à un système de contrôle des batteries d'accumulateurs (en anglais « Battery Management System » ou BMS) c'est à dire un système électronique permettant le contrôle de la charge des différents éléments de chaque batterie et en particulier d'indiquer la tension totale ou de cellules individuelles formant chaque batterie ainsi que leur état de charge.
Les batteries moteur 40 peuvent être alternativement connectées ou bien isolées du reste du circuit 20 à l'aide d'un relais 8 du circuit de commande 20 appelé « relais d'isolement batteries » et disposé en sortie des batteries 40, ce relais 8 étant typiquement associé à un moyen de protection de la batterie 40 tel qu'un fusible 10.
La pile à combustible 30 est avantageusement une pile à combustible à membrane d'échange de protons, connue également sous le nom de pile à combustible à membrane électrolyte polymère (ou PEMFC selon l'acronyme des expressions anglaises « Proton Exchange Membrane Fuel Cells ») qui produit de l'électricité à partir d'hydrogène et qui est apte à délivrer une tension comprise par exemple entre 35 Volts et 70 Volts, de préférence entre 48 Volts et 56 Volts.
Pour permettre alternativement de connecter ou bien d'isoler la pile à combustible 30 au reste du circuit de commande 20, celui-ci est doté également d'un troisième relais 7 disposé en sortie de la pile 30. Ce relais 7 est typiquement associé à un fusible 6 adapté pour protéger la pile 30 contre des sur-intensités. La protection de la pile 30 est ici également assurée à l'aide d'un moyen, tel qu'une diode de protection 11, pour empêcher un retour de courant dans la pile à combustible 30.
Une dépolarisation de la pile à combustible 30 peut être réalisée en particulier lorsqu'on souhaite isoler le circuit moteur 50 du système d'alimentation ou arrêter le système d'alimentation ou l'alimentation électrique par la pile 30. Pour ίο permettre de dépolariser la pile à combustible 30, le circuit de commande 20 intègre un circuit de dépolarisation encore appelé « circuit de shunt » disposé aux bornes de la pile 30 et placé en parallèle en amont du troisième relais 7 afin d'isoler la pile 30. Le circuit de dépolarisation peut comprendre un élément de commutation tel qu'un relais 9 de commande de shunt associé en série à des moyens formant une résistance 19 de shunt.
Pour permettre une dépolarisation rapide, en particulier en moins de 3 secondes, on prévoit une résistance 19 de shunt par exemple de l'ordre de 0,6 Ω pour une pile à combustible de 5kW.
Le circuit de commande 20 est apte à adopter plusieurs configurations pour lesquelles un couplage pile 30-batteries 40 est réalisé pour alimenter le moteur 52. Le passage d'un mode de couplage que l'on qualifie de « statique » à un mode de couplage appelé «dynamique» et inversement du circuit de commande 20 se traduit par un changement d'état d'un ou plusieurs éléments de commutation, par exemple d'au moins un relais 3 du circuit de commande appelé « relais de pilotage ». Suivant que ce relais 3 de pilotage est ouvert (i.e. bloqué) ou fermé (i.e. passant), la pile à combustible 30 peut être alternativement reliée indirectement au circuit moteur 50 ou connectée directement au circuit moteur 50. Lorsque le relais 3 de pilotage est fermé (autrement dit passant) le circuit moteur 50 peut être ainsi alimenté directement par la pile à combustible 30, en particulier à puissance variable, le système d'alimentation étant placé dans un mode de fonctionnement par couplage piles-batteries qualifié de « dynamique ». La pile combustible 30, fonctionne alors sur un point de fonctionnement dynamique ou variable.
Par « alimenté directement », on entend que la pile à combustible 30 délivre sa tension de sortie en entrée du circuit moteur 50 sans qu'un élément intermédiaire, en particulier qu'un élément de conversion de tension ne soit prévu entre la pile 30 et le relais d'entrée du circuit moteur 50.
Lorsque le relais 3 de pilotage est ouvert (autrement dit bloqué) le circuit moteur 50 peut être alimenté indirectement par la pile à combustible 30. Le système d'alimentation est alors dans un mode de fonctionnement par couplage piles-batteries qualifié de « statique ». Par « alimenté indirectement », on entend que la pile à combustible 30 délivre une tension de sortie à un élément intermédiaire, en particulier un module 23 de conversion de tension, lequel restitue au circuit moteur 50 une tension donnée différente de sa tension d'entrée, en particulier une tension située dans la gamme de tensions dans laquelle se situe la tension délivrée par les batteries moteur 40 et qui appartient également à une plage de tensions admissibles en entrée du circuit moteur 50, la tension donnée étant adaptée en fonction de la tension sortie nominale des batteries 40. Par adapté, on entend que la tension de sortie du module DC/DC est ajustée en permanence de manière à ce que la différence de potentiel entre celui de la sortie du DC/DC et celui des batteries moteur entraîne le passage d'un courant en sortie du module DC/DC tel que le couple Tension-Courant sortie du module DC/DC garantisse une puissance électrique constante. Lorsque la batterie moteur se charge ou se décharge, sa tension varie.
Le module DC/DC s'adapte donc à ces variations.
Le module 23 convertisseur DC/DC est disposé entre sortie de la pile 30 et des batteries 40 et configuré pour adapter la tension délivrée par la pile 30 de manière à délivrer une puissance électrique constante. Le module 30 convertisseur de tension DC/DC peut être formé de N convertisseurs 24 DC/DC agencés selon un montage maitre/N1 esclaves, avec N par exemple égal à 6, ou de de N convertisseurs 24 DC/DC agencés en parallèle. Le courant sera réparti sur les convertisseurs 24 élémentaires, limitant ainsi les contraintes sur chaque cellule et augmentant la surface d'échange thermique. La mise en parallèle de plusieurs convertisseurs 24 permet notamment d'atteindre des puissances élevées, d'avoir une distribution de la puissance sur plusieurs phases et donc une meilleure répartition des échanges thermiques, ainsi qu'une modularité du convertisseur. Les convertisseurs 24 du module 23 peuvent être prévus pour avoir une tension admise en entrée comprise entre 36V et 75V, et une tension de sortie comprise entre 4.8 V et 52.8V.
Le module convertisseur DC/DC 23 a une tension de sortie qui peut être par exemple de l'ordre de 52V et diffère de la tension de sortie nominale des batteries 40 de préférence de moins de 1 volt.
Pour permettre alternativement de connecter et déconnecter la sortie de la pile à combustible 30 au convertisseur 23 DC/DC, le circuit de commande 20 est doté d'un relais 13 appelé « relais d'isolement convertisseur». L'état passant (i.e. fermé) ou bloqué (i.e. ouvert) de ce relais 13 dépend également du mode de couplage « statique » ou « dynamique » dans lequel se trouve le système d'alimentation du moteur 52. Lorsque le relais 13 est fermé, le circuit moteur 50 est alimenté par la pile à combustible 30, à puissance constante en passant par le biais du module convertisseur 23.
Afin de gérer les contributions respectives de la pile 30 et des batteries 40 dans l'alimentation fournie au circuit moteur 50 en mode dynamique, on prévoit, dans cet exemple de réalisation, une diode 4 de couplage disposée entre la pile à combustible 30 et les batteries 40. La diode 4 comporte une cathode apte à recevoir directement la tension de sortie de la pile 30 lorsque le relais 3 de pilotage est fermé et une anode apte à recevoir la tension de sortie des batteries 40. Ainsi, lorsque le système d'alimentation se trouve dans un mode de couplage dynamique, se traduisant par un état bloqué du relais 13 d'isolement convertisseur 23 et un état passant du relais 3 de pilotage, la diode 4 permet de transmettre ou non une puissance électrique provenant des batteries 40 en fonction de la différence entre la tension en sortie de la pile 30 et la tension délivrée par les batteries moteur 40. En mode dynamique, la diode 4 forme également un moyen pour empêcher un déchargement de la pile 30 dans les batteries 40.
Lorsque le système d'alimentation se trouve dans un mode de couplage statique, la diode 4 de couplage dont la cathode est reliée à la sortie du module convertisseur DC-DC 23 et à la sortie des batteries moteur 40 transmet au circuit moteur 50 une puissance électrique provenant de la pile 30 et des batteries moteur 40.
Dans l'exemple particulier de réalisation illustré sur la figure 1, le circuit électronique 20 de commande d'alimentation est également apte à être connecté à un circuit auxiliaire 60 basse tension permettant de fournir une tension réduite par rapport à la tension de sortie des batteries moteurs 40 et à la plage de tensions en entrée du circuit moteur 50. Cette tension réduite, par exemple de l'ordre de 12V, est appliquée à différents éléments (par exemple des sondes de courant, des électrovannes, des ventilateurs, des actionneurs) de la pile, de ses auxiliaires ou auxiliaires du système de contrôle commande associé.
Un tel circuit auxiliaire 60 est lui-même alimenté à l'aide d'une ou plusieurs batteries auxiliaires 71, 72, par exemple d'une première batterie auxiliaire 71 et d'une batterie auxiliaire 72 de secours délivrant chacune une tension par exemple de l'ordre de 12V. Les batteries auxiliaires 71, 72 peuvent être re-chargées par le système d'alimentation du circuit moteur 50, soit par les batteries 40 moteur. En mode de couplage dynamique et lorsque la puissance consommée par le moteur 52 le permet, une partie de la puissance électrique fournie par la pile 30 peut être également utilisée pour permettre de recharger les batteries auxiliaires 71, 72.
Afin d'adapter le niveau de tension de la pile 30 ou des batteries 40 à celui du circuit auxiliaire 60 et des batteries 71, 72, le circuit de commande 20 peut être muni d'un convertisseur DC/DC 80 abaisseur de tension dont la sortie est connectée au circuit auxiliaire 60 et aux batteries 71, 72. Un tel convertisseur 80 est configuré pour recevoir en entrée une tension comprise par exemple entre 36V et 75V, par exemple de l'ordre de 48V et pour délivrer en sortie une tension plus faible que la tension d'entrée et par exemple de l'ordre de 12V.
Pour permettre alternativement de connecter et déconnecter le circuit auxiliaire 60 et les batteries 71, 72 du reste du dispositif, un relais 12 peut être prévu en entrée du convertisseur DC/DC 80 abaisseur de tension. Ce relais 12 est ouvert (état bloqué) lorsque la ou les batteries auxiliaire(s) 71, 72 alimente(nt) le circuit auxiliaire basse tension.
Des organes 80 auxiliaires de la pile à combustible 30, tels que par exemple un compresseur du circuit d'air de la pile 30 sont également alimentés par le système d'alimentation précédemment décrit. Pour permettre alternativement de connecter et déconnecter l'alimentation du compresseur au circuit de commande 20, ce dernier comprend un relais 5 appelé relais de commande compresseur et qui est prévu en sortie du module 23 de conversion DC/DC. L'alimentation électrique du compresseur est typiquement réalisée en passant par un convertisseur DC-AC (inclus dans le bloc 80) avec une gamme de tension admise en entrée par exemple comprise entre 20V et 50V.
A l'arrêt complet du système d'alimentation, tous les relais 1, 3, 5, 7, 8 du circuit de commande 20 sont ouverts (i.e. mis à l'état bloqué) à l'exception du relais 9 de shunt de la pile 30 qui est fermé afin de permettre la dépolarisation de la pile.
Le changement d'état (« passant » à « bloqué » ou « bloqué » à « passant ») des différents éléments de commutation, ici des relais du circuit de commande peut être déclenché par un système numérique de contrôle-commande 100 qui réalise l'acquisition de données ou mesures issues de la pile à combustible 30 et de ses organes auxiliaires, en particulier des données de mesures issues de capteurs par exemple pression, température, des mesures de tension de courant, et élabore des commandes à la pile 30 et à ses organes auxiliaires 80 notamment par l'intermédiaire d'actionneurs. Le système numérique de contrôle-commande 100 peut être sous forme d'une ou plusieurs cartes électroniques comportant des circuits intégrés analogiques ou des ASICs, des circuits logiques et programmables (par exemple de type FPGA, microprocesseur, microcontrôleur). Le système numérique de contrôle-commande 100 est également amené à recevoir des données de mesures en provenance des batteries 40 moteur ou de leur BMS associé. Le système numérique de contrôle-commande 100 est également apte à recevoir des données en provenance de la chaîne de propulsion ou du circuit moteur 50 par l'intermédiaire d'un bus 90 de communication de type bus CAN (pour « Controller Area Network »).
Au démarrage du système d'alimentation, le circuit auxiliaire 60 basse tension est alimenté, par la ou les batteries auxiliaires 71, 72 dédiées.
Le système numérique de contrôle-commande 100 identifie alors un mode de fonctionnement à utiliserà cet instant et dans quelle configuration placer le circuit de commande 20 d'alimentation.
Différentes configurations du circuit de commande d'alimentation 20, correspondant à différents modes d'alimentation du circuit moteur 50 et du circuit auxiliaire 60, vont à présent être décrites en liaison avec les figures 2A-2D.
Sur la figure 2A, un mode de fonctionnement dans lequel seules les batteries moteur 40 alimentent le moteur 52 est illustré.
La pile à combustible 30 est alors éteinte, autrement dit isolée du circuit de commande 20, ce qui se traduit par des relais 7, 3 respectivement d'isolement pile à combustible et de pilotage, ouverts (i.e. à l'état bloqué). Les auxiliaires de la pile à combustible 30 sont également isolés du reste du circuit. En particulier le module convertisseur 23 DC/DC, est déconnecté du fait de l'état ouvert du relais 13 d'isolement du convertisseur. De par l'état fermé (i.e. passant) du relais 8 d'isolement des batteries 40, et du relais 3 d'isolement circuit moteur, les batteries moteur 40 sont connectées au circuit moteur 50.
Lorsque la ou les batteries auxiliaires 71, 72 délivrent une tension inférieure à un seuil donné, correspondant par exemple à une tension nominale de 12 V, les batteries moteur 40 permettent également d'alimenter le circuit auxiliaire 60 basse tension et de recharger la ou les batteries auxiliaires 71,72. Pour cela, le relais 12 est fermé (i.e. mis à l'état passant). Pour permettre un isolement de la pile 30 et une dépolarisation de cette dernière, le relais 7 d'isolement de la pile 30 est ouvert, tandis que le relais 9 de commande de shunt est fermé. Par ailleurs, dans ce mode d'alimentation par batteries 40, le relais 5 est ouvert afin d'isoler le compresseur du circuit de commande 20.
La figure 2B, illustre un autre mode de fonctionnement du système d'alimentation dit par « couplage statique », dans lequel le circuit de commande 20 a une configuration différente de celle décrite précédemment. Ce mode de fonctionnement peut être le mode d'alimentation par défaut sélectionné par le système de contrôle-commande 100 lors de la mise en marche du système d'alimentation et perdurer par défaut durant le cycle d'utilisation du moteur 52.
La pile à combustible 30 est à présent connectée indirectement au circuit moteur 50 et ne fournit une puissance électrique à ce dernier, que via le module convertisseur DC/DC 23.
Pour cela, les relais 7,13, et 1 sont fermés (i.e. mis à l'état passant) tandis que les relais 9 et 3 sont ouverts. La pile à combustible 30 est ainsi connectée au module convertisseur DC/DC 23, tandis que le circuit moteur 50 est connecté au circuit de commande 20. Le relais 8 permettant de connecter les batteries 40 au reste du circuit 20 est également fermé ou passant.
La tension délivrée par la pile à combustible 30 n'étant pas nécessairement compatible avec une gamme de tensions admissibles en entrée du circuit moteur 50 ou avec la tension délivrée par les batteries 40, le module 23 convertisseur DC/DC 24 permet d'adapter la tension de sortie de la pile 30 en délivrant une tension située dans la plage de tensions admissibles par le circuit moteur 50 et de la mettre au niveau de celle en sortie des batteries 40.
En mode d'alimentation par couplage statique, la puissance électrique délivrée par la pile à combustible 30 peut être fournie soit en combinaison avec celle délivrée par les batteries 40 pour alimenter le circuit moteur 50 soit servir à recharger les batteries 40 moteur.
Lorsque la puissance électrique Pmoteur requise par le circuit moteur 50 ou par un système de contrôle moteur (non représenté) de ce circuit moteur 50 est supérieure à la puissance électrique instantanée de la pile à combustible Ppac, les batteries moteur 40 contribuent de manière rapide et automatique à l'alimentation du moteur 52 de sorte qu'une puissance Ppac + Pbatt est délivrée au circuit moteur 50, Pbatt étant la puissance électrique délivrée par les batteries moteur 40. Ainsi, tout appel de puissance de la part du moteur 52 est satisfait et l'alimentation par couplage pile 30-batteries 40 permet une réactivité d'alimentation semblable à celle des systèmes d'alimentation classiques par batteries uniquement.
Lorsque la puissance Pmoteur requise par le circuit moteur 50 diminue et devient inférieure à la puissance Ppac de la pile 30, notamment dans les phases d'arrêt, une portion en excès de la puissance électrique délivrée par la pile à combustible 30 est utilisée afin de recharger les batteries 40 moteur.
Un tel mode de fonctionnement de la pile 30 à combustible à puissance constante, autrement dit à point de fonctionnement statique de la pile, permet de limiter la dégradation de cette pile 30 et d'allonger sa durée de vie.
Le mode d'alimentation par couplage statique permet également de limiter le nombre de démarrages/arrêt de la pile 30. Par exemple, un tel mode permet de limiter à un seul démarrage et un seul arrêt par jour de la pile 30.
A mesure que la pile 30 vieillit, la tension délivrée par la pile 30 pour un courant donné est susceptible de diminuer. Le fait de se servir du module 23 DC/DC comme intermédiaire pour alimenter le moteur 52 permet également d'éviter que cette baisse de tension en sortie de pile 30 n'ait une incidence sur l'alimentation délivrée au circuit moteur 50. Le vieillissement des assemblages membranes électrode de la pile à combustible 30 durant la vie de la pile est susceptible de dégrader le rendement de celle-ci. Toutefois, malgré cette dégradation, avec le mode de fonctionnement par couplage statique, on limite la dégradation des performances en termes de puissance délivrée au moteur 52.
Les batteries moteur 40 contribuent de manière rapide et automatique à l'alimentation du moteur 52 du fait de l'adaptation de tension réalisée par le convertisseur 23 à la tension délivrée par les batteries 40 et au niveau de tension admissible par le circuit moteur 50. Ainsi, tout appel de puissance de la part du moteur 52 est immédiatement satisfait et l'alimentation par couplage pile 30 batteries 40 permet une réactivité d'alimentation semblable à celle des système d'alimentation classiques par batteries uniquement.
La figure 2C illustre un autre mode d'alimentation dit par « couplage dynamique » lors duquel la pile 30 est cette fois connectée directement au circuit moteur 50 et fournit une puissance électrique directement à ce dernier, c'est à dire sans passer par un étage intermédiaire et en particulier sans passer par le module convertisseur DC/DC 23.
Un tel mode de fonctionnement peut être déclenché par le système de contrôle commande 100 par exemple lorsque le circuit moteur 50 requiert une puissance importante.
Pour permettre une telle connexion directe, le relais 3 de pilotage est fermé tandis que le relais 1 d'isolement du circuit moteur 50 est fermé. Le relais 13 est quant à lui cette fois ouvert, afin d'isoler le convertisseur DC/DC 23.
Le mode d'alimentation par couplage dynamique peut être est adopté en particulier lorsque la pile 30 se trouve dans un régime de fonctionnement particulier que l'on qualifiera d'« autorisé », la gamme de tension de sortie de la pile 30 étant incluse dans la plage de tension admissible en entrée du circuit moteur 50.
On définit par exemple le régime de fonctionnement « autorisé » de la pile 30 formée d'une pluralité de cellules élémentaires comme des valeurs de puissance pour lesquelles les conditions suivantes sont vérifiées :
- La tension par cellule élémentaire de la pile 30 ne dépasse pas un seuil de tension donné, par exemple de 0.8 V,
- Le rendement net global de la pile 30 est supérieur à un seuil donné, par exemple de 40%.
Le rendement global correspond au rendement de la pile à combustible, elle-même multiplié par celui des auxiliaires nécessaires à son fonctionnement. On tient compte en particulier de la consommation énergétique d'organes auxiliaires tels que la pompe à eau, le compresseur d'air, etc.
Dans le mode de fonctionnement par couplage dynamique, le point de fonctionnement courant tension de la pile 30 peut être piloté de deux manières.
Selon une première possibilité, le système de contrôle moteur indique au système numérique 100 de contrôle-commande de la pile une consigne de puissance électrique totale à fournir au moteur 52, cette consigne étant délivrée par le BUS CAN et elle-même déterminée par le système de contrôle moteur à partir d'une commande analogique dont l'origine est par exemple l'actionnement d'une manette des gaz, ou d'une pédale d'accélérateur et qui aura été traduite en signal électrique à partir de capteurs.
Selon une deuxième manière, le système numérique de contrôlecommande 100 détermine en interne directement à partir d'une commande analogique (ex : 0-12V pour 0-100% de puissance moteur) la puissance requise par les moteurs 52, en considérant une évolution linéaire de la puissance électrique requise entre 0 et 100% de la puissance nominaledu moteur52. Parexemple, pourun moteur de 5kW, 12V correspondra à 5kW, 6V correspondra à 2.5 kW.
Lorsque la puissance électrique requise par le moteur 52 est inférieure à la puissance électrique nominale de la pile, la pile 30 fournit une puissance égale à la puissance requise.
Le point de puissance de la pile 30 peut être établi de manière théorique, puis des mesures de courant/tension en sortie du convertisseur DC/AC 51 sont réalisées afin d'affiner le réglage du point de puissance de la pile 30 de manière à limiter la puissance thermique dissipée.
Lorsque la puissance requise par le moteur 52 est supérieure à la puissance nominale de la pile 30, celle-ci fonctionne à sa puissance nominale. Une puissance manquante pour alimenter le moteur 52 est alors délivrée par les batteries 40 automatiquement du fait que la diode 4 devient passante lorsque la pile 30 atteint sa puissance nominale. En effet, la diode 4 positionnée entre la sortie de la pile 30 et la sortie des batteries 40 devient passante lorsque la tension Upàc délivrée par la pile à combustible 30 est inférieure à la tension Ubatt en sortie des batteries moteur 40. Les batteries moteur 40 complètent alors la puissance de la pile 30 pour atteindre la puissance appelée par le moteur 52.
Dans cette possibilité de mise en oeuvre, la puissance délivrée par la pile à combustible suit directement la puissance appelée par le circuit moteur 50. La batterie moteur40 n'apporte qu'un complément de puissance lorsque la puissance moteur appelée est maximale et que la tension aux bornes de la pile à combustible 30 tend alors à chuter en dessous de la tension de la batterie moteur 40. Cela évite de faire fonctionner la pile à combustible 30 à des tensions trop basses, tensions pour lesquelles le rendement énergétique de la pile à combustible 30 chute. Un autre avantage de cette possibilité de mise en oeuvre réside dans le fait que la pile à combustible 30 ne recharge pas les batteries dans cette configuration. Le mode de fonctionnement par couplage dynamique permet d'éviter au maximum de solliciter les batteries moteur 40.
La commutation sur cette configuration dynamique peut permettre également au système de fonctionner dans des conditions climatiques particulières, par exemple où la température ambiante est négative. Cela peut être utile pour des technologies de batterie moteur telles que les batteries Lithium Yttrium Fer Phosphate, qui interdisent généralement la recharge batterie lorsque la température ambiante est négative.
Le mode d'alimentation par couplage dynamique permet d'utiliser au maximum la puissance électrique que peut délivrer la pile à combustible 30. Le système d'alimentation est alors en mesure de répondre à de fortes sollicitations du moteur 52, ce qui constitue un gage de sécurité notamment pour des applications maritimes lorsque le moteur 52 est celui d'un bateau.
Le mode de fonctionnement par couplage dynamique peut être également déclenché par le système numérique 100 de contrôle commande en cas de détection d'un état défectueux du module convertisseur 23 DC/DC. On sécurise ainsi la fourniture d'énergie même lorsque le mode de fonctionnement décrit précédemment en liaison avec la figure 2B n'est temporairement plus applicable. Afin de détecter un état défectueux du module convertisseur DC/DC celui-ci dispose avantageusement d'une sortie, qui peut être analogique ou numérique, et est connectée au système numérique de contrôle commande afin de transmettre un signal dit « de mise en erreur » vers le système numérique de contrôle commande.
Lorsque la pile 30 bascule dans un mode de fonctionnement non autorisé, ce qui se traduit par un passage en dessous de la tension de seuil par exemple de 0.8V par cellule, la pile 30 reste à une valeur de puissance minimale et le système numérique de contrôle-commande 100 bascule le circuit de commande 20 en mode de fonctionnement par couplage statique tel que décrit précédemment en liaison avec les figures 2C.
Pour cela, l'état des éléments de commutation du circuit de commande 20 sont modifiés, on déclenche en particulier l'ouverture du relais 13 et la fermeture du relais 3. Ce passage du mode dynamique au mode statique peut être également déclenché lorsque le rendement global net de la pile 30 passe en dessous du seuil prédéterminé 40 %.
Avantageusement, la stratégie suivante peut être adoptée par le système de contrôle commande : la première configuration est la configuration de fonctionnement par défaut, en visant un point de fonctionnement de la pile à combustible optimisé pour le cycle d'usage et la commutation vers la configuration dynamique intervient dans une ou plusieurs situations données.
En particulier, le système de contrôle commande déclenche une commutation de la configuration statique vers la configuration dynamique dans les situations suivantes :
- Panne du module 23 convertisseur DC/DC ;
- Appel de puissance maximale ou supérieure à un seuil donné par le circuit moteur 50 pendant une durée prédéterminée ;
- Panne de la batterie moteur 40 ;
Dans la deuxième situation susceptible de dégrader la batterie moteur et pouvant entraîner une panne de la batterie moteur, le basculement vers la configuration dynamique soulage alors la batterie moteur et rend possible un fonctionnement prolongé à une puissance maximale.
Les trois situations déclenchant la commutation de la configuration statique vers la configuration dynamique sont détectées au moyen d'une communication établit en permanence durant le fonctionnement du système entre le système numérique de contrôle commande et les trois organes : module 23 convertisseur DC/DC, batterie moteur, circuit moteur.
Une autre configuration du circuit de commande 20 d'alimentation, dans un mode de fonctionnement du système d'alimentation appelé « mode veille » est illustré sur la figure 2D.
Dans ce mode de fonctionnement, de par l'état ouvert du premier relais 1, le circuit moteur 50 est isolé du circuit de commande 20 d'alimentation. Le reste du circuit de commande 20 peut avoir une configuration semblable à celle du mode d'alimentation par couplage statique décrit précédemment en liaison avec la figure 2B.
En particulier, le relais 7 d'isolement de la pile, le relais 13 d'isolement du convertisseur DC/DC, le relais d'isolement 8 des batteries 40 sont fermés ou passants, de manière à permettre une recharge des batteries 40 à l'aide de la pile 30 via le convertisseur DC/DC 23.
Le relais 12 du circuit de commande 20 est également dans un état passant pour permettre une connexion au circuit auxiliaire 60 et aux batteries auxiliaires 71, 72, ces dernières pouvant être rechargées si nécessaire ou alimenter le circuit auxiliaire 60 basse tension. La pile à combustible 30 peut être alors sur son point de fonctionnement dans lequel son rendement est maximal, ce qui correspond par exemple à une tension de l'ordre de 0.8V par cellule de la pile 30. Un autre point de fonctionnement peut être établi dans un cas par exemple où les conditions de l'application exigent une recharge plus rapide des batteries 40.
Le système de contrôle BMS associé aux batteries 40 détecte leur état de charge et communique cette donnée au système 100 de contrôle commande. Lorsque l'état de charge atteint un seuil haut prédéterminé par exemple de 95%, une déconnexion de la pile à combustible 30 du reste du circuit 20 de commande est déclenchée par le système de contrôle commande, ce qui se traduit par une ouverture du relais 7 d'isolement de la pile et une fermeture du relais 9 de commande de shunt afin de connecter la pile 30 au circuit de shunt et permettre de la dépolariser. Le système de contrôle commande peut alors piloter un changement de configuration, qui peut par exemple être un arrêt complet du système d'alimentation général, ou le passage en configuration d'alimentation avec la batterie moteur seule. Durant la procédure d'arrêt, les relais 7,13, 8, 5,12, sont ouverts.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de commande de système d'alimentation électrique d'un véhicule, le système d'alimentation comprenant au moins une pile à combustible (30) et au moins une batterie moteur (40) apte délivrer une tension appartenant à une gamme de tensions donnée située dans une plage de tensions admissibles par un circuit (50) d'alimentation électrique d'au moins un moteur (52) appelé circuit moteur (50), le dispositif de commande comprenant :
    - au moins un module (23) convertisseur DC/DC disposé en sortie de la pile à combustible (30) et de la batterie moteur (40), le module (23) convertisseur DC/DC étant adapté pour convertir une première tension délivrée par fa pile à combustible (30) en une deuxième tension dans ladite plage de tensions admissibles, le dispositif de commande étant doté d'éléments de commutation (1, 3, 7,8,13) et configuré pour alternativement adopter :
    - une première configuration des éléments de commutation dans laquelle la pile à combustible (30) est connectée au module (23) convertisseur DC/DC de sorte que la pile à combustible (30) alimente le circuit moteur (50) par l'intermédiaire du module (23) convertisseur DC/DC,
    - une deuxième configuration des éléments de commutation dans laquelle la pile (30) est connectée directement et alimente directement le circuit moteur (50), tandis que le module (23) convertisseur DC/DC est déconnecté de la pile à combustible (30).
  2. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, dans lequel dans la première configuration du dispositif de commande, la batterie moteur (40) et le circuit moteur (50) sont connectés à une sortie du module (23) convertisseur DC/DC, de sorte que lorsqu'une puissance électrique (Pmoteur) requise par le circuit moteur (50) est supérieure à une puissance électrique instantanée de la pile à combustible (Ppac), le circuit moteur (50) est alimenté par la batterie moteur (40), et par la pile à combustible (30) via le module (23) convertisseur DC/DC (23), lorsque la puissance électrique (Pmoteur) requise par le circuit moteur (50) est inférieure à la puissance électrique instantanée de la pile à combustible (Ppàc), une portion de la puissance électrique délivrée par la pile à combustible (30), fa puissance excédentaire, est transmise à la batterie (40) moteur via le module (23) convertisseur DC/DC.
  3. 3. Dispositif de commande d'alimentation de moteur (52) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif de commande comprend un système numérique de contrôle commande (100) configuré pour détecter un état défectueux du module convertisseur DC/DC et déclencher une commutation desdits éléments de commutation (3,13) de la première configuration vers la deuxième configuration lorsque cet état défectueux du module (23) convertisseur DC/DC est détecté.
  4. 4. Dispositif de commande d'alimentation de moteur (52) selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre un moyen, tel qu'une diode (4), adapté pour, dans ladite deuxième configuration dudit dispositif :
    - lorsqu'une tension (Upàc) délivrée par la pile à combustible (30) est plus élevée qu'une tension (Ubatt) délivrée par la batterie moteur (40), bloquer un courant en direction de la batterie moteur (40),
    - lorsque la tension (Upàc) délivrée par la pile à combustible (30) est plus basse que la tension (Ubatt) délivrée par la batterie moteur (40), laisser passer un courant en provenance de ladite batterie moteur (40) de sorte à alimenter le circuit moteur (50).
  5. 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de commande est apte à adopter une troisième configuration des éléments de commutation (3,13), de sorte que la pile à combustible (30) est déconnectée du module convertisseur DC/DC (23) et déconnectée du circuit moteur (50), la batterie moteur (40) étant apte à alimenter le circuit moteur (50).
  6. 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de commande est apte à adopter une autre configuration des éléments de commutation dite configuration de veille » dans laquelle le circuit moteur (50) est déconnecté de la pile à combustible (30) et de la batterie moteur (40), et que la batterie moteur {40} est connectée au module (23) convertisseur DC/DC, lui-même étant connecté à la pile à combustible (30).
  7. 7. Dispositif de commande selon la revendication 6, dans lequel la batterie moteur (40) est reliée à un système de contrôle de batterie (BMS) apte à mesurer un état de charge de la batterie moteur (40) et à communiquer cet état de charge à un système numérique de contrôle commande (100), le système numérique de contrôle commande (100) étant configuré pour lorsque le dispositif se trouve dans la configuration de veille et que ledit état de charge de la batterie moteur (40) atteint un seuil prédéfini, déclenche un changement de configuration.
  8. 8. Dispositif de commande d'alimentation de moteur (52) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif de commande comprend un système numérique de contrôle commande (100) configuré pour évaluer un ou plusieurs critères prédéterminés de performance de la pile à combustible (30) et déclencher lorsqu'un ou plusieurs de ces critères atteignent respectivement un ou plusieurs seuils prédéterminés, une commutation desdits éléments de commutation (3, 13) de la première configuration vers la deuxième configuration.
  9. 9. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le système d'alimentation comprend une ou plusieurs batteries auxiliaires (71, 72) aptes à alimenter un circuit auxiliaire (60) basse tension, le dispositif de commande comprenant en outre au moins un élément de commutation (12) adapté pour alternativement connecter et déconnecter les batteries auxiliaires et le circuit auxiliaire basse tension à une sortie des batteries moteur (40) et du module (23) convertisseur DC/DC.
  10. 10. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant une diode (4), dans lequel la diode est dotée d'une électrode qui, dans ladite première configuration est connectée en sortie du module (23) convertisseur DC/DC et de la batterie moteur (40), et d'une autre électrode qui, dans ladite première configuration
    5 est connectée uniquement en entrée du circuit moteur (50) et dans ladite deuxième configuration est connectée à la pile à combustible (30) et à une entrée du circuit moteur (50).
  11. 11. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 10, dans 10 lequel le module convertisseur DC/DC (23) comprend N convertisseurs (avec N>2) montés en parallèle ou agencés selon un montage maître-esclaves.
  12. 12. Véhicule comprenant :
    - un système d'alimentation électrique doté d'au moins une pile à 15 combustible (30) et d'au moins une batterie moteur (40),
    - un dispositif de commande du système d'alimentation électrique, le dispositif de commande étant tel que défini à l'une ou l'autre des revendications 1 à 11.
    S.60066
    1/5
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