FR3056037A1 - ELECTRIC POWER TRANSFER SYSTEM - Google Patents

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Abstract

Système de transfert (1) de puissance électrique comprenant: -une machine électrique (20) tournante comprenant un stator, ledit stator comprenant un bobinage (30) apte à être relié électriquement à un premier et un deuxième réseaux électriques (27, 28); -un onduleur (21) disposé entre le premier réseau électrique et le bobinage (30); -une première borne de connexion (S) pour relier l'onduleur (21) audit premier réseau (28) électrique ; -une borne de bobinage (104) pour relier le bobinage (30) audit deuxième réseau électrique (27). Il est prévu que le système comprend un commutateur de sélection (101) disposé entre le deuxième réseau électrique (27) et les première (S) et deuxième bornes de réseau (104) pour connecter sélectivement le deuxième réseau électrique (27) à la première borne de connexion (S) ou à la borne de bobinage (104).An electric power transfer system (1) comprising: a rotating electrical machine (20) comprising a stator, said stator comprising a coil (30) adapted to be electrically connected to a first and second electrical network (27, 28); an inverter (21) disposed between the first electrical network and the winding (30); a first connection terminal (S) for connecting the inverter (21) to said first electrical network (28); a winding terminal (104) for connecting the winding (30) to said second electrical network (27). The system is provided with a selection switch (101) disposed between the second power grid (27) and the first (S) and second network terminals (104) for selectively connecting the second power grid (27) to the first power grid (27). connection terminal (S) or to the winding terminal (104).

Description

Titulaire(s) : VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR Société par actions simplifiée.Holder (s): VALEO ELECTRIC EQUIPEMENTS MOTOR Simplified joint-stock company.

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Mandataire(s) : VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR Société par actions simplifiée.Agent (s): VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTOR Simplified joint-stock company.

FR 3 056 037 - A1FR 3 056 037 - A1

104) SYSTEME DE TRANSFERT DE PUISSANCE ELECTRIQUE.104) ELECTRIC POWER TRANSFER SYSTEM.

©) Système de transfert (1 ) de puissance électrique comprenant:©) Electric power transfer system (1) comprising:

-une machine électrique (20) tournante comprenant un stator, ledit stator comprenant un bobinage (30) apte à être relié électriquement à un premier et un deuxième réseaux électriques (27, 28);-a rotary electrical machine (20) comprising a stator, said stator comprising a winding (30) adapted to be electrically connected to a first and a second electrical network (27, 28);

-un onduleur (21) disposé entre le premier réseau électrique et le bobinage (30);an inverter (21) disposed between the first electrical network and the winding (30);

-une première borne de connexion (S) pour relier l'onduleur (21) audit premier réseau (28) électrique;a first connection terminal (S) for connecting the inverter (21) to said first electrical network (28);

-une borne de bobinage (104) pour relier le bobinage (30) audit deuxième réseau électrique (27).a winding terminal (104) for connecting the winding (30) to said second electrical network (27).

Il est prévu que le système comprend un commutateur de sélection (101) disposé entre le deuxième réseau électrique (27) et les première (S) et deuxième bornes de réseau (104) pour connecter sélectivement le deuxième réseau électrique (27) à la première borne de connexion (S) ou à la borne de bobinage (104).The system is expected to include a selector switch (101) disposed between the second electrical network (27) and the first (S) and second network terminals (104) for selectively connecting the second electrical network (27) to the first connection terminal (S) or to the winding terminal (104).

Figure FR3056037A1_D0001
Figure FR3056037A1_D0002
Figure FR3056037A1_D0003
Figure FR3056037A1_D0004

SYSTEME DE TRANSFERT DE PUISSANCE ELECTRIQUEELECTRIC POWER TRANSFER SYSTEM

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

La présente invention porte sur un système de transfert de puissance électrique entre deux réseaux électriques en utilisant une partie des composants d'une machine électrique tournante, ce système de transfert se retrouvant dans un véhicule automobile.The present invention relates to a system for transferring electrical power between two electrical networks using part of the components of a rotating electrical machine, this transfer system being found in a motor vehicle.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUETECHNOLOGICAL BACKGROUND

Les véhicules automobiles munis d'un moteur thermique comprennent également une machine électrique apte à fonctionner selon un mode alternateur ou un mode moteur. Au cours du mode moteur, la machine électrique exerce un couple moteur sur un vilebrequin du véhicule automobile tandis qu'au cours du mode alternateur la machine électrique exerce un couple de résistance sur le vilebrequin du véhicule automobile.Motor vehicles fitted with an internal combustion engine also include an electric machine capable of operating in alternator mode or in engine mode. During the engine mode, the electric machine exerts an engine torque on a crankshaft of the motor vehicle while during the alternator mode the electric machine exerts a resistance torque on the crankshaft of the motor vehicle.

Il est connu de la demande de brevet FR2803447A1 un système de génération de puissance, pour un réseau électrique bi-tension comprenant un premier réseau électrique 28 et un deuxième réseau électrique 27, comprenant une machine électrique de type alternateur triphasé dont les phases statoriques sont redressées pour générer la puissance souhaitée sur le premier réseau électrique 28 fonctionnant à une première valeur de tension Us , et dont le stator est bobiné en étoile de façon à présenter un point neutre N auquel est relié le second réseau électrique 27 fonctionnant à une deuxième valeur de tension Ub inférieure à la première, le système comportant de plus des moyens électroniques de commande 22 et de régulation des tensions Us et Ub des deux réseaux électriques.It is known from patent application FR2803447A1 a power generation system, for a dual-voltage electrical network comprising a first electrical network 28 and a second electrical network 27, comprising an electrical machine of the three-phase alternator type whose stator phases are rectified to generate the desired power on the first electrical network 28 operating at a first voltage value Us, and the stator of which is wound in a star so as to have a neutral point N to which the second electrical network 27 operating at a second value is connected voltage Ub lower than the first, the system further comprising electronic control means 22 and regulation of the voltages Us and Ub of the two electrical networks.

Un schéma fonctionnel reprenant le principe de la demande de brevet FR2803447A1 est reproduit en figure 1. La figure 1 illustre un système de production de puissance 1 pour un réseau électrique bi-tension qui comprend une machine électrique triphasée 20 de type alternateur, qui peut être synchrone à rotor bobiné ou à aimants ou bien encore mixte bobinée et à aimants. Les phases statoriques sont redressées pour générer la puissance souhaitée sur le premier réseau électrique 28 fonctionnant à une première valeur de tension Us.A functional diagram repeating the principle of patent application FR2803447A1 is reproduced in FIG. 1. FIG. 1 illustrates a power production system 1 for a dual-voltage electrical network which comprises a three-phase electrical machine 20 of the alternator type, which can be synchronous with wound rotor or magnet or else mixed wound and magnet. The stator phases are rectified to generate the desired power on the first electrical network 28 operating at a first voltage value Us.

Ce peut être aussi un alternateur asynchrone. Il est bobiné en étoile au stator de façon à présenter un point neutre N auquel est relié le second réseau électrique 27 fonctionnant à une deuxième valeur de tension Ub inférieure à la première valeur de tension Us.It can also be an asynchronous alternator. It is wound in a star to the stator so as to present a neutral point N to which the second electrical network 27 is connected operating at a second voltage value Ub lower than the first voltage value Us.

Pour redresser le courant des phases statoriques de l'alternateur, ces trois phases sont reliées à un onduleur triphasé 21, qui délivre une tension Us, égale à 42 volts dans le cas particulier d'un véhicule automobile actuel, et qui est constitué de six commutateurs H1 à H3 et L1 à L3. Ils sont disposés selon trois bras de deux commutateurs chacun, montés en série et dans le même sens, l'un Li low-side entre la masse et une des phases et l'autre Hi high-side entre la phase et la tension supérieure Us. Ces commutateurs sont des transistors de type MOSFET ou IGBT ou bipolaire ou autre, associés ou non à une diode inverse.To rectify the current of the stator phases of the alternator, these three phases are connected to a three-phase inverter 21, which delivers a voltage Us, equal to 42 volts in the particular case of a current motor vehicle, and which consists of six switches H1 to H3 and L1 to L3. They are arranged in three arms of two switches each, connected in series and in the same direction, one Li low-side between the ground and one of the phases and the other Hi high-side between the phase and the higher voltage Us These switches are MOSFET or IGBT or bipolar or other type transistors, whether or not associated with a reverse diode.

Ils sont pilotés par des moyens électroniques de commande et de régulation 22 qui reçoivent des consignes de régulation des tensions Us et Ub des deux réseaux électriques, provenant d'un calculateur 99 établissant des stratégies électroniques de gestion de l'énergie électrique du réseau. Ces moyens de commande 22 peuvent également recevoir une information sur la position du rotor par rapport au stator de la part d'un capteur de position 32.They are controlled by electronic command and regulation means 22 which receive instructions for regulating the voltages Us and Ub of the two electrical networks, coming from a computer 99 establishing electronic strategies for managing the electrical energy of the network. These control means 22 can also receive information on the position of the rotor relative to the stator from a position sensor 32.

Deux moyens de filtrage 23 et 24 peuvent être respectivement disposés à l'entrée de chacun des deux réseaux électriques, soit au niveau du point neutre N, vers le deuxième réseau 27 à 14 volts et au niveau de la sortie S du circuit de régulation, vers le premier réseau 28 à 42 volts.Two filtering means 23 and 24 can be respectively arranged at the input of each of the two electrical networks, either at the neutral point N, towards the second network 27 at 14 volts and at the output S of the regulation circuit, to the first network 28 to 42 volts.

Ces moyens sont par exemple constitués de capacités associées à des inductances dimensionnées pour délivrer des tensions continues filtrées restant dans les tolérances admises pour l'application, en matière d'émission et de susceptibilité électromagnétique.These means consist for example of capacitors associated with inductors dimensioned to deliver filtered DC voltages remaining within the tolerances accepted for the application, in terms of emission and electromagnetic susceptibility.

Ces deux réseaux électriques peuvent être relié chacun à une batterie, référencée respectivement 25 et 26, et alimenter les réseaux électriques 27 et 28 fonctionnant respectivement à 14 volts et à 42 volts.These two electrical networks can each be connected to a battery, referenced respectively 25 and 26, and supply the electrical networks 27 and 28 operating at 14 volts and 42 volts respectively.

Lorsque la machine électrique 20 est en mouvement, en mode alternateur entraîné par le moteur du véhicule ou en mode démarreur pour au contraire entraîner le moteur, la liaison de son point neutre N au deuxième réseau électrique 27 à 14 volts impose la polarisation moyenne des trois phases du stator au même potentiel Ub de 14 volts, dont les impédances en mode continu sont équivalentes aux résistances des enroulements.When the electric machine 20 is in motion, in alternator mode driven by the vehicle engine or in starter mode to on the contrary drive the engine, the connection of its neutral point N to the second electrical network 27 at 14 volts requires the average polarization of the three stator phases at the same potential Ub of 14 volts, whose impedances in continuous mode are equivalent to the resistances of the windings.

La régulation de tension, sur le deuxième réseau électrique 27 de 14 volts, est obtenue par l'ajustement de la valeur moyenne des trois tensions de phase, c'est-à-dire par l'ajustement des trois signaux de pilotage de la machine électrique triphasée délivrés par le circuit électronique de commande et de régulation des tensions Us et Ub du réseau bi-tension. Il existe deux procédés classiques de pilotage de cet alternateur, ou alternodémarreur.Voltage regulation on the second 14 volt electrical network 27 is obtained by adjusting the average value of the three phase voltages, i.e. by adjusting the three machine control signals three-phase electrical power supplied by the electronic circuit for controlling and regulating the voltages Us and Ub of the dual-voltage network. There are two conventional methods for controlling this alternator, or alternator starter.

Selon une première variante de réalisation, la régulation de ces deux tensions se fait selon un procédé de modulation de largeur d'impulsion des signaux de commande des transistors constituant les bras de l'onduleur, pour générer sur les trois phases, trois ondes périodiques, de forme sinusoïdale, trapézoïdale, triangulaire par exemple, déphasées de 120° les unes des autres. Ce procédé est applicable à des machines électriques de type à rotor bobiné ou de type à aimant permanent.According to a first alternative embodiment, the regulation of these two voltages is carried out according to a method of pulse width modulation of the control signals of the transistors constituting the arms of the inverter, in order to generate three periodic waves on the three phases, sinusoidal, trapezoidal, triangular for example, 120 ° out of phase with each other. This process is applicable to electrical machines of the wound rotor type or of the permanent magnet type.

Selon une deuxième variante de réalisation, la régulation se fait selon un procédé de commandes pleine onde du type redressement synchrone, applicable seulement aux machines électriques synchrones à rotor bobiné.According to a second alternative embodiment, the regulation is carried out according to a full-wave control method of the synchronous rectification type, applicable only to synchronous electric machines with wound rotor.

Dans le cas des deux procédés, il faut asservir la tension moyenne Umoy des trois tensions statoriques, sur les trois points de sortie P1, P2 et P3 des phases à une tension de consigne nécessaire pour la régulation du deuxième réseau 27 à 14 volts.In the case of the two methods, the average voltage Umoy of the three stator voltages must be controlled, on the three output points P1, P2 and P3 of the phases, at a reference voltage necessary for regulating the second network 27 to 14 volts.

Dans le cas de la première variante de réalisation utilisant un procédé de modulation de largeur d'impulsions, la régulation de la tension supérieure Us, égale notamment à 42 volts, est réalisée par deux paramètres : le réglage de l'amplitude des consignes de phase et le réglage soit de l'excitation du rotor dans le cas d'un alternateur synchrone à rotor bobiné, soit du glissement de vitesse existant entre la vitesse du champ tournant statorique et la vitesse de rotation mécanique du rotor dans le cas d'un alternateur asynchrone, soit du déphasage entre le champ magnétique statorique et le flux rotorique dans le cas d'un alternateur synchrone à aimant permanent.In the case of the first alternative embodiment using a pulse width modulation method, the regulation of the upper voltage Us, equal in particular to 42 volts, is carried out by two parameters: the adjustment of the amplitude of the phase setpoints and the adjustment either of the excitation of the rotor in the case of a synchronous alternator with wound rotor, or of the slip of speed existing between the speed of the stator rotary field and the mechanical speed of rotation of the rotor in the case of an alternator asynchronous, that is to say the phase shift between the stator magnetic field and the rotor flux in the case of a synchronous alternator with permanent magnet.

Lorsque la machine électrique est à l'arrêt c'est à dire lorsque le rotor ne tourne pas, en mode convertisseur de tension, un pilotage adapté des trois bras de l'onduleur, par le circuit de commande 22, permet d'effectuer un transfert d'énergie d'un des deux réseaux, 14 ou 42 volts, vers l'autre. La structure du convertisseur statique ainsi obtenu est de type élévateur de tension ou abaisseur de tension également appelé Buck selon un terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier.When the electric machine is stopped, that is to say when the rotor is not turning, in voltage converter mode, suitable control of the three arms of the inverter, by the control circuit 22, makes it possible to carry out a transfer of energy from one of the two networks, 14 or 42 volts, to the other. The structure of the static converter thus obtained is of the voltage raising or lowering type also called Buck according to an English term well known to those skilled in the art.

Le principe et la réalisation de la commande de ce système lorsque la machine est à l'arrêt c'est à dire lorsque le rotor ne tourne pas ou en mouvement c'est à dire lorsque le rotor tourne est décrit dans la demande de brevet FR2803447A1 auquel l'homme du métier pourra se référer pour plus de détails.The principle and the implementation of the control of this system when the machine is stopped, that is to say when the rotor does not turn or in motion, that is to say when the rotor turns, is described in patent application FR2803447A1. to which a person skilled in the art can refer for more details.

Ce système donne satisfaction néanmoins il peut être souhaitable d’améliorer encore celui-ci.This system is satisfactory, however it may be desirable to further improve it.

Ce type de système présente le défaut qu'il ne permet pas d'injecter beaucoup de puissance vers le deuxième réseau électrique 27 du moins avec un coût raisonnable et un bon rendement. En effet, pour une augmentation du courant d'une certaine valeur au point neutre, il faut prévoir une augmentation d'un niveau égal à cette valeur sur chacune des trois phases. Il faut donc prévoir un dimensionnement de l'onduleur pour qu'il puisse supporter trois fois la valeur d'augmentation du courant. Cela nécessite d'utiliser un onduleur d'un autre dimensionnement dont le prix va augmenter de manière importante. D'autre part, toujours en supportant trois fois la valeur d'augmentation du courant, les pertes joules vont augmenter de manière significative de sorte que le rendement va diminuer.This type of system has the defect that it does not allow a lot of power to be injected into the second electrical network 27 at least with a reasonable cost and a good yield. Indeed, for an increase in the current of a certain value at the neutral point, it is necessary to provide for an increase of a level equal to this value on each of the three phases. It is therefore necessary to provide a dimensioning of the inverter so that it can support three times the value of increase of the current. This requires using an inverter of another size, the price of which will increase significantly. On the other hand, still supporting three times the current increase value, the joule losses will increase significantly so that the efficiency will decrease.

Ainsi, avec ce système, et notamment lorsque la puissance à transférer est importante, le gain d'un gramme de dioxyde de carbone par kilomètre va représenter un coût important.Thus, with this system, and in particular when the power to be transferred is large, the gain of one gram of carbon dioxide per kilometer will represent a significant cost.

OBJET DE L’INVENTIONOBJECT OF THE INVENTION

L’invention a pour objet de répondre à ce souhait tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités.The object of the invention is to respond to this wish while remedying at least one of these aforementioned drawbacks.

Suivant l’invention il est proposé un système de transfert de puissance électrique comprenant:According to the invention, an electrical power transfer system is proposed comprising:

-une machine électrique tournante comportant un rotor et un stator, ledit stator comprenant un bobinage qui est muni d'au moins trois enroulements de phase et qui est apte à être relié électriquement d'une part à un premier réseau électrique ayant une haute tension et d'autre part à un deuxième réseau électrique ayant une basse tension;a rotary electrical machine comprising a rotor and a stator, said stator comprising a winding which is provided with at least three phase windings and which is capable of being electrically connected on the one hand to a first electrical network having a high voltage and on the other hand to a second electrical network having a low voltage;

-une première borne de connexion apte à être connectée au premier réseau électrique;a first connection terminal able to be connected to the first electrical network;

-une deuxième borne de connexion apte à être connectée au deuxième réseau électrique;a second connection terminal able to be connected to the second electrical network;

-un onduleur disposé entre la première borne de connexion et le bobinage, l'onduleur comprenant pour chacun des enroulements de phase au moins un commutateur pouvant prendre un état bloqué ou passant;an inverter arranged between the first connection terminal and the winding, the inverter comprising for each of the phase windings at least one switch capable of assuming a blocked or passing state;

-une borne de bobinage connectée directement au bobinage du stator;a winding terminal connected directly to the stator winding;

-un module de commande des commutateurs configuré pour pouvoir commander l'état des commutateurs de l'onduleur de sorte que le potentiel de la borne de bobinage soit de l'ordre de la basse tension;a switch control module configured to be able to control the state of the switches of the inverter so that the potential of the winding terminal is of the order of the low voltage;

Selon une caractéristique générale, le système de transfert comprend un commutateur de sélection disposé entre d'une part la deuxième borne de connexion et d'autre part la première borne de connexion et la borne de bobinage pour connecter sélectivement la deuxième borne de connexion à la première borne de connexion ou à la borne de bobinage afin de transférer de la puissance électrique vers le deuxième réseau en provenance de la première borne de connexion ou de la borne de bobinage.According to a general characteristic, the transfer system comprises a selection switch disposed between on the one hand the second connection terminal and on the other hand the first connection terminal and the winding terminal for selectively connecting the second connection terminal to the first connection terminal or to the winding terminal in order to transfer electrical power to the second network from the first connection terminal or the winding terminal.

En d'autres termes, la première borne de connexion est adaptée pour relier l'onduleur audit premier réseau électrique tandis que la borne de bobinage est adaptée pour relier le bobinage audit deuxième réseau électrique.In other words, the first connection terminal is adapted to connect the inverter to said first electrical network while the winding terminal is adapted to connect the winding to said second electrical network.

Par exemple, on peut prévoir que la deuxième borne de connexion est connectée directement au deuxième réseau électrique.For example, provision may be made for the second connection terminal to be connected directly to the second electrical network.

A l'aide du transfert de puissance en provenance de la machine électrique vers le deuxième réseau quand la machine électrique fonctionne en mode basse tension, on augmente la puissance transférable sans surcoût et avec un rendement satisfaisant. En effet, avec une puissance à transférer plus importante on peut conserver le même onduleur et les pertes par effet joule n'augmentent que modérément.Using the transfer of power from the electric machine to the second network when the electric machine operates in low voltage mode, the transferable power is increased without additional cost and with satisfactory efficiency. In fact, with a higher power to be transferred, the same inverter can be kept and the losses by the joule effect increase only moderately.

De plus, en conservant la possibilité de transférer la puissance en provenance d'une borne de bobinage vers le deuxième réseau, on peut d'une part utiliser de l'énergie stockée dans une batterie branchée sur le premier réseau le cas échéant. On peut d'autre part, poursuivre l'utilisation de la machine électrique tournante en liaison avec le premier réseau tout en permettant une alimentation du deuxième réseau et le cas échéant d'une batterie basse tension liée au deuxième réseau.In addition, while retaining the possibility of transferring power from a winding terminal to the second network, it is possible, on the one hand, to use energy stored in a battery connected to the first network if necessary. On the other hand, it is possible to continue using the rotary electrical machine in connection with the first network while allowing power to be supplied to the second network and, where appropriate, to a low voltage battery linked to the second network.

Ainsi, on peut augmenter sensiblement le nombre de grammes de dioxyde de carbone économisés par kilomètre et ce avec un coût rapporté à la quantité de grammes de dioxyde de carbone économisés faible. Par ailleurs, le rendement est fortement amélioré par rapport à un transfert de puissance uniquement à partir de la borne de bobinage.Thus, the number of grams of carbon dioxide saved per kilometer can be significantly increased with a cost related to the amount of grams of carbon dioxide saved that is low. Furthermore, the efficiency is greatly improved compared to a power transfer only from the winding terminal.

Pour contrôler le potentiel de la borne de bobinage, on peut commander l'état des commutateurs de l'onduleur de sorte qu'une valeur continue soit ajoutée au potentiel de chacun des trois points de sortie P1, P2 et P3 des enroulements phases. On peut aussi lorsque le rotor de la machine électrique ne tourne pas prévoir que le module de commande est configuré pour commander l'état des commutateurs de l'onduleur de sorte que les enroulements du bobinage forment un élément de stockage d'un convertisseur de type Buck.To check the potential of the winding terminal, the state of the inverter switches can be controlled so that a continuous value is added to the potential of each of the three output points P1, P2 and P3 of the phase windings. It is also possible, when the rotor of the electric machine does not rotate, to provide that the control module is configured to control the state of the switches of the inverter so that the windings of the winding form a storage element of a type converter. Buck.

Pour contrôler le potentiel de la première borne de connexion, on peut lorsque la machine électrique fonctionne en mode basse tension, faire baisser la tension de sortie de la machine électrique tournante pour qu'elle atteigne par exemple 12 volts.To check the potential of the first connection terminal, it is possible, when the electric machine is operating in low voltage mode, to lower the output voltage of the rotating electric machine so that it reaches, for example, 12 volts.

Pour cela, on peut, par rapport à un fonctionnement de la machine électrique au cours duquel elle fonctionne en mode haute tension avec le premier réseau électrique, faire baisser le courant qui entre dans le bobinage du rotor le cas échéant. On peut également faire du défluxage selon un principe de commande de machine électrique connu de l'homme du métier et explicité ciaprès.For this, it is possible, in relation to an operation of the electrical machine during which it operates in high voltage mode with the first electrical network, to reduce the current which enters the winding of the rotor if necessary. It can also be defluxed according to an electric machine control principle known to those skilled in the art and explained below.

Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :According to other characteristics taken individually or in combination:

-les enroulements de phase sont couplés en étoile de sorte que le bobinage comprenne un point neutre, ladite borne de bobinage étant connectée directement au point neutre.the phase windings are coupled in a star so that the winding includes a neutral point, said winding terminal being connected directly to the neutral point.

Dans le cas d'un bobinage double triphasé comprenant un ou plusieurs points neutres, on peut choisir de n'utiliser qu'un seul point neutre à relier à la borne de bobinage. L'utilisation du point neutre permet un contrôle simple du potentiel de la borne de bobinage.In the case of a three-phase double winding comprising one or more neutral points, it is possible to choose to use only a single neutral point to be connected to the winding terminal. The use of the neutral point allows a simple control of the potential of the winding terminal.

-chaque enroulement de phase comprenant un point de sortie de phase, ladite borne de bobinage est connectée directement à un des points de sortie de phase.each phase winding comprising a phase output point, said winding terminal is connected directly to one of the phase output points.

Notamment dans le cas où les enroulements sont couplés en triangle et en l'absence de point neutre alors on peut connecter la borne de bobinage à un des enroulements de phase.In particular in the case where the windings are coupled in a triangle and in the absence of a neutral point, then the winding terminal can be connected to one of the phase windings.

-le système de transfert de puissance électrique est configuré pour fonctionner avec un premier et un deuxième réseaux électriques ayant un ratio entre la basse tension et la haute tension compris entre 35% et 65%.the electrical power transfer system is configured to operate with a first and a second electrical network having a ratio between the low voltage and the high voltage of between 35% and 65%.

On peut ainsi faire fonctionner la machine électrique avec un bon rendement d'une part et en limitant les pertes fer d'autre part.It is thus possible to operate the electric machine with good efficiency on the one hand and while limiting iron losses on the other hand.

En effet, afin de faire fonctionner la machine électrique avec un bon rendement, on s'assure d'une excursion maximale de l'amplitude du potentiel de chacun des points de sortie de phase. Pour cela, il faut que leur ondulation soit centrée sur la moitié de la haute tension du premier réseau et on obtient alors que le potentiel du neutre prend sensiblement la valeur de la moitié de la haute tension.In fact, in order to operate the electric machine with good efficiency, a maximum excursion of the amplitude of the potential of each of the phase output points is ensured. For this, their ripple must be centered on half of the high voltage of the first network and we then obtain that the neutral potential takes substantially the value of half of the high voltage.

En choisissant une basse tension qui est également de l'ordre de la moitié de la haute tension on limite, lorsque l'excursion de l'amplitude du potentiel de chacun des points de sortie de phase est maximale, la différence de potentiel entre la basse tension et le potentiel de la borne de bobinage ce qui permet de limiter les pertes fer lors du transfert de puissance.By choosing a low voltage which is also of the order of half of the high voltage, we limit, when the excursion of the amplitude of the potential of each of the phase output points is maximum, the potential difference between the low voltage and potential of the winding terminal which limits iron losses during power transfer.

-le système de transfert de puissance électrique est configuré pour fonctionner avec un premier et un deuxième réseaux électriques ayant une haute tension comprise entre 20 et 30 volts et une basse tension comprise entre 11 et 15 volts.the electrical power transfer system is configured to operate with first and second electrical networks having a high voltage of between 20 and 30 volts and a low voltage of between 11 and 15 volts.

Il s'agit d'un mode de réalisation selon lequel le système de transfert peut fonctionner notamment avec un premier réseau ayant une haute tension de 24 volts et un deuxième réseau ayant une basse tension de 12 volts. Ces deux valeurs sont très utilisées dans le domaine automobile et permettent donc au système selon cette configuration d'être facilement intégrable dans un véhicule.It is an embodiment according to which the transfer system can operate in particular with a first network having a high voltage of 24 volts and a second network having a low voltage of 12 volts. These two values are widely used in the automotive field and therefore allow the system according to this configuration to be easily integrated into a vehicle.

-le système de transfert de puissance électrique comprend un commutateur de sécurité pouvant prendre un état passant ou bloqué disposé entre la première borne de connexion et le premier réseau électrique.the electrical power transfer system comprises a safety switch capable of assuming a passing or blocked state disposed between the first connection terminal and the first electrical network.

Le commutateur de sécurité peut prendre un état bloqué afin d'éviter un court circuit entre la première borne de connexion et la batterie haute tension quand le potentiel de la première borne de connexion est différent de la haute tension notamment lorsque la machine électrique fonctionne en mode basse tension.The safety switch can take a blocked state in order to avoid a short circuit between the first connection terminal and the high voltage battery when the potential of the first connection terminal is different from high voltage, especially when the electric machine is operating in mode. low tension.

-le module de commande est configuré pour commander l'état du commutateur de sécurité et du commutateur de sélection de sorte que le commutateur de sécurité prend l'état bloqué lorsque la première borne de connexion est connectée à la deuxième borne de connexion.the control module is configured to control the state of the safety switch and of the selection switch so that the safety switch assumes the blocked state when the first connection terminal is connected to the second connection terminal.

On peut ainsi déconnecter la batterie haute tension lorsque la première borne de connexion est reliée au deuxième réseau électrique. En effet, sans cette déconnexion il y aurait un risque de court circuit du fait de la connexion électrique du deuxième réseau électrique ayant une basse tension à la batterie haute tension.It is thus possible to disconnect the high voltage battery when the first connection terminal is connected to the second electrical network. Indeed, without this disconnection there would be a risk of short circuit due to the electrical connection of the second electrical network having a low voltage to the high voltage battery.

-la première borne de connexion est connectée directement au premier réseau électrique.the first connection terminal is connected directly to the first electrical network.

Dans le cas d'un premier réseau électrique relié à une ultra capacité, la tension à ses bornes étant ajustable, il n'y a pas de risque de court circuit.In the case of a first electrical network connected to an ultra capacity, the voltage at its terminals being adjustable, there is no risk of short circuit.

-le rotor comprend un bobinage pour générer un champ magnétique, le bobinage du rotor étant relié électriquement à la première borne de connexion.the rotor comprises a winding for generating a magnetic field, the winding of the rotor being electrically connected to the first connection terminal.

Par exemple, pour relier électriquement le bobinage du rotor à la première borne de connexion, on utilise un collecteur et des balais.For example, to electrically connect the rotor winding to the first connection terminal, a collector and brushes are used.

-le bobinage du rotor est relié à la première borne de connexion par l'intermédiaire d'un régulateur et le module de commande est configuré pour agir sur le régulateur pour baisser le courant dans le bobinage du rotor de sorte que le potentiel de la première borne de connexion soit de l'ordre de la basse tension.-the rotor winding is connected to the first connection terminal via a regulator and the control module is configured to act on the regulator to lower the current in the rotor winding so that the potential of the first connection terminal is of the order of low voltage.

Ainsi, en mode basse tension de la machine électrique, on peut diminuer le potentiel de la première borne de connexion pour l'approcher de la basse tension et ainsi permettre un transfert de puissance de la première borne de connexion vers le deuxième réseau électrique.Thus, in low voltage mode of the electric machine, it is possible to decrease the potential of the first connection terminal to approach it of the low voltage and thus allow a transfer of power from the first connection terminal to the second electric network.

-le bobinage du rotor est relié électriquement à la borne de bobinage par l'intermédiaire d'une diode passante pour le courant positif circulant de la borne de bobinage vers le bobinage du rotor.the rotor winding is electrically connected to the winding terminal via a pass-through diode for the positive current flowing from the winding terminal to the winding of the rotor.

Ainsi, on peut assurer une alimentation du bobinage du rotor par l'intermédiaire de la première borne de connexion ou de la borne de bobinage.Thus, a supply of the rotor winding can be ensured via the first connection terminal or the winding terminal.

-le système comprend une première capacité de filtrage branchée en parallèle de la première borne de connexion et une deuxième capacité de filtrage branchée en parallèle de la deuxième borne de connexion.the system comprises a first filtering capacity connected in parallel with the first connection terminal and a second filtering capacity connected in parallel with the second connection terminal.

Une de ces capacités de filtrage peut être utilisée pour que le système de transfert fonctionne comme un convertisseur Buck.One of these filtering capabilities can be used to make the transfer system work like a Buck converter.

-les commutateurs de l'onduleur comprennent chacun un interrupteur et une diode, ces deux éléments étant montés en parallèle.the switches of the inverter each comprise a switch and a diode, these two elements being mounted in parallel.

Les diodes et les interrupteurs peuvent également être utilisés pour que le système de transfert fonctionne comme un convertisseur Buck.Diodes and switches can also be used to make the transfer system work like a Buck converter.

-les commutateurs de l'onduleur comprennent des transistors MOSFET.-the switches of the inverter include MOSFET transistors.

Les transistors MOSFET peuvent participer au rôle d'un convertisseur Buck et permettent en outre une commande sophistiquée, ce qui est utile par exemple pour faire du défluxage.The MOSFET transistors can participate in the role of a Buck converter and also allow sophisticated control, which is useful for example for defluxing.

-le module de commande est configuré pour commander l'état des commutateurs de l'onduleur de sorte que le potentiel de la première borne de connexion soit de l'ordre de la basse tension du deuxième réseau.the control module is configured to control the state of the switches of the inverter so that the potential of the first connection terminal is of the order of the low voltage of the second network.

C'est alors une commande pour faire fonctionner la machine électrique en mode basse tension. Par exemple, il s'agit d'une commande de défluxage qui fait baisser le flux total du bobinage statorique en ajoutant à l'aide des commutateurs de l'onduleur, une tension déphasée avec la force électromotrice du bobinage du stator. La commande par défluxage peut être utilisée notamment lorsque le rotor n'a pas de bobinage mais des aimants permanents.It is then a command to operate the electric machine in low voltage mode. For example, it is a defluxing command which lowers the total flux of the stator winding by adding using the switches of the inverter, a voltage phase shifted with the electromotive force of the stator winding. The defluxing control can be used in particular when the rotor has no winding but permanent magnets.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description of modes of implementation and embodiments, in no way limiting, and the appended drawings in which:

-la figure 1, déjà décrite, représente un schéma fonctionnel d'un système de transfert de puissance selon l'état de la technique;FIG. 1, already described, represents a functional diagram of a power transfer system according to the state of the art;

-les figures 2 et 3 représentent un schéma fonctionnel d'un système de transfert de puissance selon un premier mode de réalisation de l'invention;FIGS. 2 and 3 represent a functional diagram of a power transfer system according to a first embodiment of the invention;

-la figure 4 représente un schéma fonctionnel d'un système de transfert de puissance selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;FIG. 4 represents a functional diagram of a power transfer system according to a second embodiment of the invention;

-la figure 5 représente un schéma fonctionnel d'une partie d'un système de transfert de puissance selon un troisième mode de réalisation de l'invention; etFIG. 5 represents a functional diagram of part of a power transfer system according to a third embodiment of the invention; and

-la figure 6 représente un schéma fonctionnel d'une partie d'un système de transfert de puissance selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.FIG. 6 represents a functional diagram of part of a power transfer system according to a fourth embodiment of the invention.

Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.Identical, similar, or analogous elements keep the same reference from one figure to another.

DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION

Dans la suite de la description, on définit des modes de fonctionnement du système de transfert 1 ainsi que des modes de fonctionnement de la machine électrique. Pour un mode de fonctionnement du système de transfert plusieurs modes de fonctionnement de la machine électrique sont possibles.In the following description, operating modes of the transfer system 1 are defined as well as operating modes of the electric machine. For an operating mode of the transfer system, several operating modes of the electric machine are possible.

On entend par connexion directe sur un composant le fait d'être relié sur ce composant directement sans autre composant électrique si ce n'est un fil ou un moyen de liaison. On entend par composant relié électriquement à un autre composant le fait qu'un contact électrique soit possible entre les deux composants directement ou par l'intermédiaire d'autres composants électriques. On entend par composant apte à être connecté à un autre composant le fait qu'un contact électrique soit possible entre les deux composants notamment de manière intermittente.By direct connection on a component is meant being connected to this component directly without any other electrical component except a wire or a connecting means. The term “component electrically connected to another component” means that electrical contact is possible between the two components directly or through other electrical components. The term component capable of being connected to another component means that electrical contact is possible between the two components, in particular intermittently.

La figure 2 représente un schéma fonctionnel d'un système de transfert de puissance selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente également un schéma fonctionnel plus détaillé de ce premier mode de réalisation de l'invention.FIG. 2 represents a functional diagram of a power transfer system according to a first embodiment of the invention. FIG. 3 also represents a more detailed functional diagram of this first embodiment of the invention.

Le système de transfert de puissance 1 selon le premier mode de réalisation se distingue de celui de l'état de la technique illustré en figure 1 notamment en ce qu'il prévoit un commutateur de sélection 101.The power transfer system 1 according to the first embodiment differs from that of the state of the art illustrated in FIG. 1 in particular in that it provides for a selection switch 101.

Ainsi le système de transfert de puissance 1 selon le premier mode de réalisation, comprend:Thus the power transfer system 1 according to the first embodiment, comprises:

-une machine électrique tournante 20 comportant un rotor 29 et un stator, ledit stator comprenant un bobinage 30 qui est muni d'au moins trois enroulements de phase 31,35, 33 et qui est apte à être relié électriquement d'une part à un premier réseau électrique 28 ayant une haute tension Us par exemple continue et d'autre part à un deuxième réseau électrique 27 ayant une basse tension Ub par exemple continue;a rotary electrical machine 20 comprising a rotor 29 and a stator, said stator comprising a winding 30 which is provided with at least three phase windings 31, 35, 33 and which is capable of being electrically connected on the one hand to a first electrical network 28 having a high voltage Us for example continuous and on the other hand to a second electrical network 27 having a low voltage Ub for example continuous;

-une première borne de connexion S apte à être connectée au premier réseau électrique 28;a first connection terminal S able to be connected to the first electrical network 28;

-une deuxième borne de connexion 105 apte à être connectée au deuxième réseau électrique 27;a second connection terminal 105 capable of being connected to the second electrical network 27;

-un onduleur 21 disposé entre la première borne de connexion S et le bobinage 30, l'onduleur comprenant pour chacun des enroulements de phase au moins un commutateur H1, L1, H2, L2, H3, L3 pouvant prendre un état bloqué ou passant;an inverter 21 arranged between the first connection terminal S and the winding 30, the inverter comprising for each of the phase windings at least one switch H1, L1, H2, L2, H3, L3 which can take a blocked or passing state;

-une borne de bobinage 104 connectée directement au bobinage 30 du stator; eta winding terminal 104 connected directly to the winding 30 of the stator; and

-un module de commande 22 des commutateurs configuré pour pouvoir commander l'état des commutateurs de l'onduleur 21 de sorte que le potentiel de la borne de bobinage 104 soit de l'ordre de la basse tension Ub,a control module 22 of the switches configured to be able to control the state of the switches of the inverter 21 so that the potential of the winding terminal 104 is of the order of the low voltage Ub,

Le commutateur de sélection 101 est disposé entre d'une part la deuxième borne de connexion 105 et d'autre part la première borne de connexion S et la borne de bobinage 104 pour connecter sélectivement la deuxième borne de connexion 105 à la première borne de connexion S ou à la borne de bobinage 104 afin de transférer de la puissance électrique vers le deuxième réseau 27 en provenance de la première borne de connexion S ou de la borne de bobinage 104.The selection switch 101 is arranged between on the one hand the second connection terminal 105 and on the other hand the first connection terminal S and the winding terminal 104 to selectively connect the second connection terminal 105 to the first connection terminal S or to the winding terminal 104 in order to transfer electrical power to the second network 27 coming from the first connection terminal S or from the winding terminal 104.

Ainsi, le commutateur de sélection 101 permet au système de transfert de puissance 1 de fonctionner selon deux modes de fonctionnement. Plus précisément, lorsque le commutateur de sélection 101 connecte la deuxième borne de connexion 105 à la première borne de connexion S alors le système de transfert 1 fonctionne selon un premier mode de fonctionnement appelé mode A permettant un transfert de puissance électrique vers le deuxième réseau en provenance de la première borne de connexion S. Et, lorsque le commutateur de sélection 101 connecte la deuxième borne de connexion 105 à la borne de bobinage 104 alors le système de transfert 1 fonctionne selon un deuxième mode de fonctionnement appelé mode B permettant un transfert de puissance électrique vers le deuxième réseau en provenance de la borne de bobinage 104.Thus, the selection switch 101 allows the power transfer system 1 to operate according to two operating modes. More specifically, when the selection switch 101 connects the second connection terminal 105 to the first connection terminal S then the transfer system 1 operates according to a first operating mode called mode A allowing transfer of electrical power to the second network by coming from the first connection terminal S. And, when the selection switch 101 connects the second connection terminal 105 to the winding terminal 104 then the transfer system 1 operates according to a second operating mode called mode B allowing transfer of electrical power to the second network from the winding terminal 104.

Par exemple comme illustré sur les figures 2 et 3, le premier réseau 28 est relié à une batterie haute tension 26 ayant comme tension nominale continue la haute tension Us tandis que le deuxième réseau 27 est relié à une batterie basse tension 25 ayant comme tension nominale continue la basse tension Ub. On peut prévoir que le ratio entre la basse tension Ub du deuxième réseau 27 et la haute tension Us du premier réseau 28 est compris entre 35% et 65%. Par exemple, la haute tension Us du premier réseau 28 est comprise entre 20 et 30 volts et la basse tension Ub du deuxième réseau 27 est comprise entre 11 et 15 volts.For example, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the first network 28 is connected to a high voltage battery 26 having as continuous voltage the high voltage Us while the second network 27 is connected to a low voltage battery 25 having as nominal voltage continues the low voltage Ub. It can be expected that the ratio between the low voltage Ub of the second network 27 and the high voltage Us of the first network 28 is between 35% and 65%. For example, the high voltage Us of the first network 28 is between 20 and 30 volts and the low voltage Ub of the second network 27 is between 11 and 15 volts.

De plus, comme illustré sur la figure 3, le rotor 29 peut comprendre un bobinage 34 pour générer un champ magnétique, ledit bobinage de rotor 34 étant relié électriquement à la première borne de connexion S. On peut par exemple prévoir que le bobinage du rotor 34 est relié électriquement à la borne de bobinage 104 par l'intermédiaire d'une diode passante 103 pour le courant positif circulant de la borne de bobinage 104 vers le bobinage du rotor 34. Le rotor 29 est ainsi alimenté d'une part par la première borne de connexion S mais aussi par la borne de bobinage 104. Cette alimentation par la borne de bobinage 104 intervient du fait de la diode 103, dans le cas où le potentiel de la borne de bobinage 104 est supérieur à celui de la première borne de connexion S.In addition, as illustrated in FIG. 3, the rotor 29 can comprise a winding 34 for generating a magnetic field, said rotor winding 34 being electrically connected to the first connection terminal S. It is for example possible to provide that the winding of the rotor 34 is electrically connected to the winding terminal 104 via a pass-through diode 103 for the positive current flowing from the winding terminal 104 to the winding of the rotor 34. The rotor 29 is thus supplied on the one hand by the first connection terminal S but also by the winding terminal 104. This supply by the winding terminal 104 occurs due to the diode 103, in the case where the potential of the winding terminal 104 is greater than that of the first terminal of connection S.

Comme illustré sur la figure 3, pour le bobinage 30, chaque enroulement de phase 31,35, 33 comprend un point de sortie de phase P1, P2, P3. Selon le premier mode de réalisation de l'invention, les enroulements de phase 31, 35, 33 sont couplés en étoile de sorte que le bobinage comprenne un point neutre N, ladite borne de bobinage 104 étant connectée directement au point neutre N. Par ailleurs, le module de commande est avantageusement relié à un capteur de position 32 pour lui fournir une information sur la position du rotor 29 par rapport au stator.As illustrated in FIG. 3, for the winding 30, each phase winding 31, 35, 33 comprises a phase output point P1, P2, P3. According to the first embodiment of the invention, the phase windings 31, 35, 33 are coupled in a star so that the winding comprises a neutral point N, said winding terminal 104 being connected directly to the neutral point N. Furthermore , the control module is advantageously connected to a position sensor 32 to provide it with information on the position of the rotor 29 relative to the stator.

Selon le mode A du système de transfert 1, la machine électrique 20 fonctionne en mode basse tension Ub avec le deuxième réseau électrique 27 et lorsqu'elle est utilisée en alternateur délivre une tension continue de l'ordre de la basse tension Ub, par exemple 12 volts. On entend par mode basse tension de la machine électrique 20, un mode de fonctionnement selon lequel la machine électrique 20 fonctionne avec le deuxième réseau électrique. Elle peut alors fonctionner selon des modes de fonctionnement tels que Alternateur, mais aussi Regen et Boost, selon des termes anglosaxon bien connus de l'homme du métier et définis ci-après.According to mode A of the transfer system 1, the electric machine 20 operates in low voltage mode Ub with the second electrical network 27 and when it is used as an alternator delivers a direct voltage of the order of low voltage Ub, for example 12 volts. The expression low voltage mode of the electric machine 20 is understood to mean an operating mode in which the electric machine 20 operates with the second electric network. It can then operate according to operating modes such as Alternator, but also Regen and Boost, according to Anglo-Saxon terms well known to those skilled in the art and defined below.

En mode A du système de transfert 1, pour que la machine électrique 20 fonctionne avec le deuxième réseau électrique, le module de commande 22 commande l'état des commutateurs H1, H2, H3, L1, L2, L3 de l'onduleur 21 de sorte que le potentiel de la première borne de connexion S soit de l'ordre de la basse tension Ub du deuxième réseau 27.In mode A of the transfer system 1, so that the electrical machine 20 works with the second electrical network, the control module 22 controls the state of the switches H1, H2, H3, L1, L2, L3 of the inverter 21 of so that the potential of the first connection terminal S is of the order of the low voltage Ub of the second network 27.

Pour cela, on peut selon un premier exemple baisser le flux du bobinage statorique par défluxage provoqué par l'ajout à l'aide des commutateurs H1, H2, H3, L1, L2, L3 de l'onduleur, d'une tension déphasée avec la force électromotrice du bobinage 30 du stator. Le défluxage est applicable même lorsque le rotor n'a pas de bobinage et est muni d'aimant permanent.For this, it is possible, according to a first example, to lower the flux of the stator winding by defluxing caused by the addition using the switches H1, H2, H3, L1, L2, L3 of the inverter, of a phase-shifted voltage the electromotive force of the stator winding 30. The defluxing is applicable even when the rotor has no winding and is provided with a permanent magnet.

Pour cela, on peut selon un deuxième exemple lorsque le rotor est muni d'un bobinage 34 ajuster le courant dans le bobinage rotor 34 de sorte que le potentiel de la première borne de connexion S soit de l'ordre de la basse tension Ub.For this, it is possible according to a second example when the rotor is provided with a winding 34 to adjust the current in the rotor winding 34 so that the potential of the first connection terminal S is of the order of the low voltage Ub.

Dans le cas où le premier réseau 28 est relié à une batterie haute tension 26, le système peut alors comprendre alors un commutateur de sécurité 102 pouvant prendre un état passant ou bloqué disposé entre la première borne de connexion S et la batterie haute tension 26.In the case where the first network 28 is connected to a high voltage battery 26, the system can then include a safety switch 102 which can assume a passing or blocked state disposed between the first connection terminal S and the high voltage battery 26.

L'utilisation de ce commutateur de sécurité 102 est avantageuse selon le mode A. En effet, lorsque la première borne de connexion S est connectée au deuxième réseau électrique 27, alors la machine électrique 20 fonctionne en mode basse tension Ub de sorte que la connexion entre la première borne de connexion S et le premier réseau provoquerait un court circuit.The use of this safety switch 102 is advantageous according to mode A. In fact, when the first connection terminal S is connected to the second electrical network 27, then the electrical machine 20 operates in low voltage mode Ub so that the connection between the first connection terminal S and the first network would cause a short circuit.

Le module de commande 22 est alors configuré pour commander l'état du commutateur de sécurité 102 et du commutateur de sélection 101 de sorte que le commutateur de sécurité 102 prend l'état bloqué lorsque la première borne de connexion S est connectée au deuxième réseau électrique 27.The control module 22 is then configured to control the state of the safety switch 102 and of the selection switch 101 so that the safety switch 102 assumes the blocked state when the first connection terminal S is connected to the second electrical network 27.

Selon le mode B du système de transfert 1, la machine électrique 20 fonctionne en mode haute tension Us avec le premier réseau électrique 28 et lorsqu'elle est utilisée en alternateur elle délivre une tension continue de l'ordre de la haute tension Us. Toutefois, selon le mode B du système de transfert 1, la borne de bobinage 104 est connectée à la deuxième borne de connexion 105 pour fournir une tension basse tension Ub au deuxième réseau électrique. On entend par mode haute tension de la machine électrique 20, un mode de fonctionnement selon lequel la machine électrique 20 fonctionne avec le premier réseau électrique. Elle peut alors fonctionner selon des modes de fonctionnement tels que Alternateur, mais aussi Ftecrank, Ftegen et Boost, selon des termes anglo-saxon bien connus de l'homme du métier et définis ci-après.According to mode B of the transfer system 1, the electric machine 20 operates in high voltage mode Us with the first electrical network 28 and when it is used as an alternator it delivers a direct voltage of the order of high voltage Us. However , according to mode B of the transfer system 1, the winding terminal 104 is connected to the second connection terminal 105 to supply a low voltage voltage Ub to the second electrical network. By high voltage mode of the electric machine 20 is meant an operating mode in which the electric machine 20 operates with the first electric network. It can then operate according to operating modes such as Alternator, but also Ftecrank, Ftegen and Boost, according to Anglo-Saxon terms well known to those skilled in the art and defined below.

Pour que la borne de bobinage 104 atteigne la basse tension Ub, on peut se référer au brevet FR2803447 qui détaille le contrôle du module de commande 22 sur l'état des commutateurs H1, L1, H2, L2, H3, L3 de l'onduleur 21 pour que le potentiel de la borne de bobinage 104 soit de l'ordre de la basse tension Ub selon que le rotor 29 de la machine électrique est entraîné en rotation ou est à l'arrêt.For the winding terminal 104 to reach the low voltage Ub, reference may be made to patent FR2803447 which details the control of the control module 22 on the state of the switches H1, L1, H2, L2, H3, L3 of the inverter 21 so that the potential of the winding terminal 104 is of the order of the low voltage Ub depending on whether the rotor 29 of the electric machine is driven in rotation or is stopped.

Par ailleurs, selon le mode B, alors que la borne de bobinage 104 fournie une tension au deuxième réseau électrique 27, la machine électrique 20 peut continuer d'être utilisée pour fonctionner comme Alternateur, mais aussi pour faire du Regen, du Boost, du Recrank selon des termes anglo-saxon bien connus de l'homme du métier et définis ci-après. Cela est notamment possible à l'aide du contrôle des courants rotor et stator par l'intermédiaire des commutateurs de l'onduleur 21 dans le cas où ces commutateurs comprennent des transistors MOSFET.Furthermore, according to mode B, while the winding terminal 104 supplies a voltage to the second electrical network 27, the electrical machine 20 can continue to be used to operate as an alternator, but also to make Regen, Boost, Recrank according to Anglo-Saxon terms well known to those skilled in the art and defined below. This is in particular possible by means of the control of the rotor and stator currents via the switches of the inverter 21 in the case where these switches comprise MOSFET transistors.

Le mode de fonctionnement de la machine électrique Regen, consiste par exemple à faire fonctionner la machine électrique selon un mode impulsionnel, chaque impulsion durant de 5-30 secondes. Pendant chaque impulsion, la machine électrique est alors utilisée en mode alternateur avec un fort courant rotor et stator qui engendre un fort couple de résistance sur le vilebrequin ce qui permet de freiner le véhicule automobile. Ainsi, la puissance électrique délivrée au premier réseau électrique est de l'ordre 10 kW.The operating mode of the Regen electric machine consists, for example, in operating the electric machine in a pulse mode, each pulse lasting from 5-30 seconds. During each pulse, the electric machine is then used in alternator mode with a strong rotor and stator current which generates a high resistance torque on the crankshaft which makes it possible to brake the motor vehicle. Thus, the electrical power delivered to the first electrical network is of the order of 10 kW.

Le mode de fonctionnement de la machine électrique Boost également appelé Torque Assist selon un autre terme anglo-saxon bien connu de l'homme du métier consiste par exemple à faire fonctionner la machine électrique selon un mode impulsionnel, chaque impulsion durant de 5-30 secondes. Pendant chaque impulsion, la machine électrique est alors utilisée en mode moteur avec de forts courants rotor et stator qui engendrent un fort couple moteur sur le vilebrequin ce qui permet de faire accélérer le véhicule automobile. Par exemple, la puissance électrique consommée par la machine électrique tournante est alors de l'ordre de 10 kW. Pour cela la machine électrique est alimentée par exemple par le deuxième réseau électrique ou par le premier réseau électrique.The operating mode of the Boost electric machine also called Torque Assist according to another English term well known to those skilled in the art, for example consists in operating the electric machine according to a pulse mode, each pulse lasting from 5-30 seconds. . During each pulse, the electric machine is then used in engine mode with strong rotor and stator currents which generate a strong engine torque on the crankshaft which makes it possible to accelerate the motor vehicle. For example, the electric power consumed by the rotating electric machine is then of the order of 10 kW. For this, the electric machine is supplied for example by the second electrical network or by the first electrical network.

Le mode de fonctionnement de la machine électrique alternateur consiste par exemple à faire fonctionner la machine électrique selon un mode continu. La machine électrique est utilisée en mode alternateur avec des courants rotor et stator qui engendrent un couple de résistance sur le vilebrequin ce qui permet une génération d'une puissance électrique stockée dans la batterie haute tension 26. Par exemple, la puissance électrique est alors de l'ordre de 3 kW.The operating mode of the alternator electric machine consists, for example, in operating the electric machine in a continuous mode. The electric machine is used in alternator mode with rotor and stator currents which generate a resistance torque on the crankshaft which allows generation of electric power stored in the high voltage battery 26. For example, the electric power is then around 3 kW.

Le mode de fonctionnement de la machine électrique Recrank consiste par exemple à faire fonctionner la machine électrique selon un mode impulsionnel, chaque impulsion durant moins d'une seconde. Pendant chaque impulsion, la machine électrique est alors utilisée en mode moteur et engendre un couple moteur sur le vilebrequin ce qui permet de faire démarrer le moteur thermique du véhicule automobile. Pour cela, la machine électrique est alimentée par exemple par le premier réseau électrique.The operating mode of the Recrank electric machine consists, for example, of operating the electric machine in a pulse mode, each pulse lasting less than a second. During each pulse, the electric machine is then used in engine mode and generates an engine torque on the crankshaft which makes it possible to start the engine of the motor vehicle. For this, the electrical machine is supplied for example by the first electrical network.

Par exemple, une première capacité de filtrage 24 est branchée en parallèle de la première borne de connexion S et une deuxième capacité de filtrage 23 est branchée en parallèle de la deuxième borne de connexion 105 d'autre part.For example, a first filtering capacity 24 is connected in parallel with the first connection terminal S and a second filtering capacity 23 is connected in parallel with the second connection terminal 105 on the other hand.

En d'autres termes, la première capacité de filtrage 24 est reliée à la première borne de connexion S d'une part et à une masse du système de transfert de puissance. De même, la deuxième capacité de filtrage 23 est reliée à la deuxième borne de connexion 105 d'une part et à une masse du système de transfert de puissance d'autre part.In other words, the first filtering capacity 24 is connected to the first connection terminal S on the one hand and to a ground of the power transfer system. Likewise, the second filtering capacity 23 is connected to the second connection terminal 105 on the one hand and to a ground of the power transfer system on the other hand.

De plus, les commutateurs H1, H2, H3, L1, L2, L3 de l'onduleur 21 peuvent chacun comprendre un interrupteur et une diode, ces deux éléments étant montés en parallèle.In addition, the switches H1, H2, H3, L1, L2, L3 of the inverter 21 may each include a switch and a diode, these two elements being mounted in parallel.

En mode B du système de transfert 1, ces diodes et ces capacités de filtrage peuvent participer au rôle d'un convertisseur Buck du premier réseau vers le deuxième réseau notamment lorsque le rotor 29 n'est pas entraîné. En effet, pour réaliser ce type de convertisseur, il faut les trois éléments de suivants:In mode B of the transfer system 1, these diodes and these filtering capacities can participate in the role of a Buck converter from the first network to the second network, in particular when the rotor 29 is not driven. In fact, to make this type of converter, the following three elements are required:

-un élément de découpage, il s'agit des interrupteurs des commutateurs H1, H2, H3, L1, L2, L3;a cutting element, these are the switches of the switches H1, H2, H3, L1, L2, L3;

-un élément de stockage il s'agit des enroulements 31,33, 35; eta storage element these are the windings 31, 33, 35; and

-un élément de redressement, il s'agit de la capacité de filtrage 23 ou 24 et des diodes.a rectifying element, this is the filtering capacity 23 or 24 and the diodes.

Bien entendu, dans le cas où les commutateurs comprennent des transistors MOSFET, le fonctionnement en mode convertisseur Buck est également possible, le découpage étant réalisé à l'aide des transistors MOSFET.Of course, in the case where the switches comprise MOSFET transistors, operation in Buck converter mode is also possible, the chopping being carried out using the MOSFET transistors.

Par ailleurs, à l'aide du module de commande 22, on peut déclencher le fonctionnement selon le mode A ou le mode B en fonction de deux critères principaux, à savoir l'état de charge de la batterie haute tension 26 appelé ci après SOCHT et la charge électrique des consommateurs tels que la climatisation, la fonction siège chauffant sur le deuxième réseau électrique 27 appelée ci après LOADBT.Furthermore, using the control module 22, it is possible to initiate operation according to mode A or mode B according to two main criteria, namely the state of charge of the high-voltage battery 26 hereinafter called SOCHT and the electrical load of consumers such as air conditioning, the seat heating function on the second electrical network 27 hereinafter called LOADBT.

Plus précisément, on définit deux niveaux haut et bas pour les deux critères SOCHT et LOADBT et on obtient des déclenchements du fonctionnement selon le mode A et le mode B comme ci-après:More precisely, two high and low levels are defined for the two criteria SOCHT and LOADBT and we obtain operating triggers according to mode A and mode B as below:

- LOADBT = haut et SOCHT = haut: mode B du système de transfert avec une commande de la machine électrique selon laquelle seul le mode Recrank est activable et les autres modes de fonctionnement de la machine électrique tels qu'Alternateur, Regen, Boost ne sont pas activés. Par exemple, dans le cas où le rotor ne tourne pas on peut simplement commander les commutateurs H1, H2, H3, L1, L2, L3 de sorte qu'on ait un fonctionnement du système de transfert de puissance 1 comme un convertisseur Buck.- LOADBT = high and SOCHT = high: mode B of the transfer system with an electric machine command according to which only the Recrank mode can be activated and the other operating modes of the electric machine such as Alternator, Regen, Boost are not not activated. For example, in the case where the rotor does not rotate, the switches H1, H2, H3, L1, L2, L3 can simply be controlled so that the power transfer system 1 operates like a Buck converter.

- LOADBT = haut et SOCHT = bas: le système de transfert doit passer au fonctionnement en mode A, et la machine électrique au mode basse tension. Lors du passage du mode B au mode A, on peut prévoir pour éviter une chute de tension transitoire du deuxième réseau 27 de ne pas activer immédiatement un consommateur du véhicule branché sur le deuxième réseau demandant beaucoup de puissance pendant une durée de transition par exemple 500ms. Puis, lorsque la machine électrique fonctionne en mode basse tension en régime continue, on active le consommateur, on a alors effectué un délestage temporel..- LOADBT = high and SOCHT = low: the transfer system must switch to operation in mode A, and the electric machine in low voltage mode. When switching from mode B to mode A, provision can be made to avoid a transient voltage drop in the second network 27 not to immediately activate a consumer of the vehicle connected to the second network requiring a lot of power during a transition period, for example 500 ms . Then, when the electric machine operates in low voltage mode in continuous mode, the consumer is activated, a time load shedding is then carried out.

- LOADBT = bas et SOCHT = haut: mode B du système de transfert avec une commande de la machine électrique selon laquelle d'autres modes de fonctionnement tels que Alternateur, Regen, Boost ou Recrank sont activables. De plus, dans le cas où le rotor ne tourne pas, on peut simplement commander les commutateurs H1, H2, H3, L1, L2, L3 de sorte qu'on ait un fonctionnement du système de transfert de puissance 1 comme un convertisseur Buck.- LOADBT = low and SOCHT = high: mode B of the transfer system with an electric machine control according to which other operating modes such as Alternator, Regen, Boost or Recrank are activatable. In addition, in the case where the rotor does not rotate, one can simply control the switches H1, H2, H3, L1, L2, L3 so that one has an operation of the power transfer system 1 as a Buck converter.

- LOADBT = bas et SOCHT = bas: mode A du système de transfert, la machine électrique fonctionne alors en mode basse tension. Dans ce cas, on peut en plus du mode A prévoir un fonctionnement des modes Regen, Recrank ou Boost en activant par intermittence le mode B.- LOADBT = low and SOCHT = low: mode A of the transfer system, the electric machine then operates in low voltage mode. In this case, in addition to the A mode, operation of the Regen, Recrank or Boost modes can be provided by intermittently activating the B mode.

Ces déclenchements sont avantageux, puisque quand le SOCHT est haut, il est intéressant de faire fonctionner la machine électrique 20 avec le premier réseau et d'utiliser la charge de la batterie haute tension 26 pour la décharger vers la batterie basse tension 25.These trips are advantageous, since when the SOCHT is high, it is advantageous to operate the electric machine 20 with the first network and to use the charge from the high voltage battery 26 to discharge it to the low voltage battery 25.

La figure 4, représente un schéma fonctionnel d'un système de transfert de puissance selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.FIG. 4 represents a functional diagram of a power transfer system according to a second embodiment of the invention.

Le deuxième mode de réalisation se distingue du premier mode en ce que les enroulements de phases 31, 33, 35 sont couplés en triangle et dans ce cas la borne de bobinage 104 est connectée directement à un des points de sortie de phase P1, P2, P3.The second embodiment differs from the first mode in that the phase windings 31, 33, 35 are coupled in a triangle and in this case the winding terminal 104 is connected directly to one of the phase output points P1, P2, P3.

On peut en effet, de manière similaire à la régulation de tension d'un point neutre, réguler le potentiel d'un des points de sortie de phase, ici P1 pour qu'il soit de l'ordre de la tension Ub.One can indeed, similarly to the voltage regulation of a neutral point, regulate the potential of one of the phase output points, here P1 so that it is of the order of the voltage Ub.

La figure 5, représente un schéma fonctionnel d'une partie d'un système de transfert de puissance 1 selon un troisième mode de réalisation de l'invention.FIG. 5 represents a functional diagram of part of a power transfer system 1 according to a third embodiment of the invention.

Cette figure illustre la capacité de filtrage 24 et la première borne de connexion S reliée au premier réseau électrique 28, le premier réseau électrique étant relié à une capacité ultra capacité haute tension 37 en lieu et place de la batterie haute tension 26.This figure illustrates the filtering capacity 24 and the first connection terminal S connected to the first electrical network 28, the first electrical network being connected to an ultra high-capacity capacity 37 in place of the high-voltage battery 26.

Ce troisième mode de réalisation se distingue du premier et du deuxième modes de réalisation en ce que la première borne de connexion S est connectée directement au premier réseau électrique 28.This third embodiment differs from the first and from the second embodiment in that the first connection terminal S is connected directly to the first electrical network 28.

En effet, dans le cas d'une ultra capacité 37, la tension à ses bornes étant ajustable, il n'y a pas de risque de court circuit lorsque la machine électrique 20 fonctionne en mode basse tension alors que le système de transfert de puissance 1 est dans le mode de fonctionnement A. Il n'est donc pas nécessaire de disposer entre la borne de connexion S et le premier réseau électrique 28, le commutateur de sécurité 102.Indeed, in the case of an ultra capacity 37, the voltage at its terminals being adjustable, there is no risk of short circuit when the electric machine 20 operates in low voltage mode while the power transfer system 1 is in operating mode A. It is therefore not necessary to have the safety switch 102 between the connection terminal S and the first electrical network 28.

La figure 6, représente un schéma fonctionnel d'une partie d'un système de transfert de puissance selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Cette figure illustre:FIG. 6 represents a functional diagram of a part of a power transfer system according to a fourth embodiment of the invention. This figure illustrates:

-la première borne de connexion S;the first connection terminal S;

-la capacité de filtrage 24;the filtering capacity 24;

-la borne de bobinage 104;the winding terminal 104;

-la diode 103;diode 103;

-la machine électrique 20 comprenant le stator comprenant le bobinage 30 5 ayant un point neutre N et le rotor 29 muni d'un bobinage 34; etthe electric machine 20 comprising the stator comprising the winding 30 having a neutral point N and the rotor 29 provided with a winding 34; and

-un régulateur 36 disposé entre la diode 103 et la première borne de connexion S d'une part et le bobinage du rotor 34 d'autre part.a regulator 36 disposed between the diode 103 and the first connection terminal S on the one hand and the winding of the rotor 34 on the other hand.

Le quatrième mode de réalisation de l'invention se distingue des premier, deuxième et troisième modes de réalisation de part la présence de ce régulateur 36.The fourth embodiment of the invention is distinguished from the first, second and third embodiments by the presence of this regulator 36.

Ainsi, dans le cas où le rotor 29 comprend un bobinage 34 pour générer un champ magnétique, ce bobinage du rotor 34 peut selon le quatrième mode de réalisation, être relié à la première borne de connexion S par l'intermédiaire du régulateur 36, le module de commande 22 étant configuré pour agir sur le régulateur 36.Thus, in the case where the rotor 29 comprises a coil 34 for generating a magnetic field, this coil of the rotor 34 can according to the fourth embodiment, be connected to the first connection terminal S via the regulator 36, the control module 22 being configured to act on regulator 36.

On peut ainsi notamment faire baisser le courant dans le bobinage rotor 34 de sorte que le potentiel de la première borne de connexion S soit de l'ordre de la basse tension Ub lorsque la machine électrique 20 est utilisée en mode basse tension avec le deuxième réseau électrique 27 quand le système de transfert est en mode A.It is thus possible in particular to lower the current in the rotor winding 34 so that the potential of the first connection terminal S is of the order of the low voltage Ub when the electric machine 20 is used in low voltage mode with the second network. electric 27 when the transfer system is in mode A.

Claims (15)

REVENDICATIONS 1. Système de transfert (1) de puissance électrique comprenant:1. Electric power transfer system (1) comprising: -une machine électrique tournante (20) comportant un rotor (29) et un stator, ledit stator comprenant un bobinage (30) qui est muni d'au moins trois enroulements de phase (31,35, 33) et qui est apte à être relié électriquement d'une part à un premier réseau électrique (28) ayant une haute tension (Us) et d'autre part à un deuxième réseau électrique (27) ayant une basse tension (Ub);a rotary electric machine (20) comprising a rotor (29) and a stator, said stator comprising a winding (30) which is provided with at least three phase windings (31, 35, 33) and which is capable of being electrically connected on the one hand to a first electrical network (28) having a high voltage (Us) and on the other hand to a second electrical network (27) having a low voltage (Ub); -une première borne de connexion (S) apte à être connectée au premier réseau électrique (28);a first connection terminal (S) capable of being connected to the first electrical network (28); -une deuxième borne de connexion (105) apte à être connectée au deuxième réseau électrique (27);a second connection terminal (105) able to be connected to the second electrical network (27); -un onduleur (21) disposé entre la première borne de connexion (S) et le bobinage (30), l'onduleur comprenant pour chacun des enroulements de phase au moins un commutateur (H1, L1, H2, L2, H3, L3) pouvant prendre un état bloqué ou passant;an inverter (21) disposed between the first connection terminal (S) and the winding (30), the inverter comprising for each of the phase windings at least one switch (H1, L1, H2, L2, H3, L3) can take a blocked or passing state; -une borne de bobinage (104) connectée directement au bobinage (30) du stator; eta winding terminal (104) connected directly to the winding (30) of the stator; and -un module de commande (22) des commutateurs configuré pour pouvoir commander l'état des commutateurs de l'onduleur (21) de sorte que le potentiel de la borne de bobinage (104) soit de l'ordre de la basse tension (Ub), caractérisé en ce que le système de transfert (1) comprend un commutateur de sélection (101) disposé entre d'une part la deuxième borne de connexion (105) et d'autre part la première borne de connexion (S) et la borne de bobinage (104) pour connecter sélectivement la deuxième borne de connexion (105) à la première borne de connexion (S) ou à la borne de bobinage (104) afin de transférer de la puissance électrique vers le deuxième réseau (27) en provenance de la première borne de connexion (S) ou de la borne de bobinage (104).a control module (22) for the switches configured to be able to control the state of the switches of the inverter (21) so that the potential of the winding terminal (104) is of the order of the low voltage (Ub ), characterized in that the transfer system (1) comprises a selection switch (101) arranged between on the one hand the second connection terminal (105) and on the other hand the first connection terminal (S) and the winding terminal (104) for selectively connecting the second connection terminal (105) to the first connection terminal (S) or to the winding terminal (104) in order to transfer electrical power to the second network (27) by from the first connection terminal (S) or the winding terminal (104). 2. Système de transfert (1) de puissance électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les enroulements de phase (31, 35, 33) sont couplés en étoile de sorte que le bobinage (30) comprenne un point neutre (N), ladite borne de bobinage (104) étant connectée directement au point neutre (N).2. electric power transfer system (1) according to claim 1, characterized in that the phase windings (31, 35, 33) are star-coupled so that the winding (30) comprises a neutral point (N) , said winding terminal (104) being connected directly to the neutral point (N). 3. Système de transfert (1) de puissance électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque enroulement de phase (31, 35, 33) comprenant un point de sortie de phase (P1, P2, P3), ladite borne de bobinage (104) est connectée directement à un des points de sortie de phase (P1, P2, P3).3. electric power transfer system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that each phase winding (31, 35, 33) comprising a phase output point (P1, P2, P3), said terminal winding (104) is directly connected to one of the phase output points (P1, P2, P3). 4. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est configuré pour fonctionner avec un premier (28) et un deuxième (27) réseaux électriques ayant un ratio entre la basse tension (Ub) et la haute tension (Us) compris entre 35% et 65%.4. electric power transfer system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is configured to operate with a first (28) and a second (27) electrical networks having a ratio between the low voltage (Ub) and high voltage (Us) between 35% and 65%. 5. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est configuré pour fonctionner avec un premier (28) et un deuxième (27) réseaux électriques ayant une haute tension (Us) comprise entre 20 et 30 volts et une basse tension (Ub) comprise entre 11 et 15 volts.5. electric power transfer system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is configured to operate with a first (28) and a second (27) electrical networks having a high voltage (Us) between 20 and 30 volts and a low voltage (Ub) between 11 and 15 volts. 6. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur de sécurité (102) pouvant prendre un état passant ou bloqué disposé entre la première borne de connexion (S) et le premier réseau électrique (28).6. electric power transfer system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a safety switch (102) capable of assuming a passing or blocked state disposed between the first connection terminal (S) and the first electrical network (28). 7. Système de transfert (1) de puissance électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module de commande (22) est configuré pour commander l'état du commutateur de sécurité (102) et du commutateur de sélection (101) de sorte que le commutateur de sécurité (102) prend l'état bloqué lorsque la première borne de connexion (S) est connectée à la deuxième borne de connexion (105).7. electric power transfer system (1) according to the preceding claim, characterized in that the control module (22) is configured to control the state of the safety switch (102) and the selection switch (101) of so that the safety switch (102) assumes the blocked state when the first connection terminal (S) is connected to the second connection terminal (105). 8. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première borne de connexion (S) est connectée directement au premier réseau électrique (28).8. electric power transfer system (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first connection terminal (S) is connected directly to the first electric network (28). 9. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (29) comprend un bobinage (34) pour générer un champ magnétique, le bobinage du rotor (34) étant relié électriquement à la première borne de connexion (S).9. electric power transfer system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (29) comprises a coil (34) for generating a magnetic field, the coil of the rotor (34) being electrically connected to the first connection terminal (S). 10. Système de transfert (1) de puissance électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bobinage du rotor (34) est relié à la première borne de connexion (S) par l'intermédiaire d'un régulateur (36) et en ce que le module de commande (22) est configuré pour agir sur le régulateur (36) pour baisser le courant dans le bobinage du rotor (34) de sorte que le potentiel de la première borne de connexion (S) soit de l'ordre de la basse tension (Ub).10. Electric power transfer system (1) according to the preceding claim, characterized in that the rotor winding (34) is connected to the first connection terminal (S) via a regulator (36) and in that the control module (22) is configured to act on the regulator (36) to lower the current in the rotor winding (34) so that the potential of the first connection terminal (S) is of the low voltage order (Ub). 11. Système de transfert (1) de puissance électrique selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le bobinage du rotor (34) est relié électriquement à la borne de bobinage (104) par l'intermédiaire d'une diode passante (103) pour le courant positif circulant de la borne de bobinage (104) vers le bobinage du rotor (34).11. Electric power transfer system (1) according to claim 9 or 10, characterized in that the rotor winding (34) is electrically connected to the winding terminal (104) via a pass-through diode ( 103) for the positive current flowing from the winding terminal (104) to the rotor winding (34). 12. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une première capacité de filtrage (24) branchée en parallèle de la première borne de connexion (S) et une deuxième capacité de filtrage (23) branchée en parallèle de la deuxième borne de connexion (105).12. Electric power transfer system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a first filtering capacity (24) connected in parallel with the first connection terminal (S) and a second capacity filter (23) connected in parallel with the second connection terminal (105). 13. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les commutateurs (H1, H2, H3, L1, L2, L3) de l'onduleur (21) comprennent chacun un interrupteur et une diode, ces deux éléments étant montés en parallèle.13. Electric power transfer system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switches (H1, H2, H3, L1, L2, L3) of the inverter (21) each include a switch and a diode, these two elements being mounted in parallel. 14. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les commutateurs (H1, H2, H3, L1, L2, L3) de l'onduleur (21 ) comprennent des transistors MOSFET.14. electric power transfer system (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the switches (H1, H2, H3, L1, L2, L3) of the inverter (21) include transistors MOSFET. 15. Système de transfert (1) de puissance électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de commande (22) est configuré pour commander l'état des commutateurs (H1, H2, H3, L1, L2, L3) de l'onduleur (21) de sorte que le potentiel de la première borne de connexion (S) soit de l'ordre de la basse tension (Ub) du deuxième réseau (27).15. Electric power transfer system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control module (22) is configured to control the state of the switches (H1, H2, H3, L1, L2, L3) of the inverter (21) so that the potential of the first connection terminal (S) is of the order of the low voltage (Ub) of the second network (27). 1/61/6
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114701375B (en) * 2021-11-12 2023-07-07 上海汽车集团股份有限公司 Electric automobile charging system and electric automobile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1112896A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-04 Renault Power generation system for a dual-voltage
US20030057908A1 (en) * 2001-09-25 2003-03-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system and power supply method
EP1990908A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-12 Denso Corporation Rotary electric system designed to utilize zero-phase circuit
FR2946473A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-10 Renault Sas RECHARGEABLE ELECTROMOTING ASSEMBLY FROM AN ELECTRICAL NETWORK, AND DEDICATED CONNECTION HOUSING.
US20150229252A1 (en) * 2012-11-28 2015-08-13 Fuji Electric Co., Ltd. Power conversion system and control method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1112896A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-04 Renault Power generation system for a dual-voltage
US20030057908A1 (en) * 2001-09-25 2003-03-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system and power supply method
EP1990908A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-12 Denso Corporation Rotary electric system designed to utilize zero-phase circuit
FR2946473A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-10 Renault Sas RECHARGEABLE ELECTROMOTING ASSEMBLY FROM AN ELECTRICAL NETWORK, AND DEDICATED CONNECTION HOUSING.
US20150229252A1 (en) * 2012-11-28 2015-08-13 Fuji Electric Co., Ltd. Power conversion system and control method thereof

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