FR3133795A1 - Architecture ségréguée d’alimentation électrique pour un aéronef et procédé de détection d’un défaut électrique - Google Patents

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Abstract

Une architecture ségréguée d’alimentation électrique (1) pour un aéronef comprenant un premier et un deuxième système d’alimentation (S1, S2), une première ligne de reconfiguration (R3) reliant un premier dispositif de commutation (C1) à une deuxième source d’alimentation (B2), le premier système d’alimentation (S1) comprenant un premier dispositif de surveillance (D1) et un capteur (T31), configuré pour mesurer un paramètre de puissance de la première ligne de reconfiguration (R3), le deuxième système d’alimentation (S2) comprenant un deuxième dispositif de surveillance (D2) et un capteur (T32), configuré pour mesurer un paramètre de puissance de la première ligne de reconfiguration (R3), le premier dispositif de surveillance (D1) étant configuré pour détecter un défaut de la première ligne de reconfiguration (R3) par comparaison d’une mesure directe issue du capteur (T31) du premier système d’alimentation (S1) et d’une mesure indirecte issue du capteur (T32) du deuxième système d’alimentation (S2) via une ligne de communication (6). Figure de l’abrégé : Figure 2

Description

Architecture ségréguée d’alimentation électrique pour un aéronef et procédé de détection d’un défaut électrique
La présente invention concerne le domaine de la détection de défauts électriques dans une architecture ségréguée d’alimentation électrique pour un aéronef.
De manière connue, un aéronef comporte au moins un réseau d’alimentation électrique pour alimenter différentes charges électriques de l’aéronef, en particulier des moteurs électriques pour participer à la propulsion de l’aéronef. Afin de répondre aux besoins croissants en énergie électrique dans un aéronef, il a été proposé d’utiliser un réseau d’alimentation électrique haute tension, par exemple, un réseau haute tension continu connu sous son abréviation anglaise HVDC pour « High Voltage Direct Current ».
Pour un réseau électrique haute tension, la surveillance des défauts électriques est primordiale étant donné que la formation d’un arc électrique peut entrainer des dommages dans l’aéronef (défaut de connexion, départ de feu, endommagement structurel et autres).
Pour détecter un défaut électrique sur une ligne électrique reliant deux équipements, il est connu d’installer sur la ligne électrique un dispositif de mesure comportant une paire de capteurs disposés aux extrémités de la ligne électrique qui sont reliés par une liaison de données. Cela permet de mesurer une éventuelle différence d’énergie (courant et/ou tension) sur la ligne électrique et donc un éventuel arc électrique (perte d’énergie). De manière préférée, chaque dispositif de mesure est relié à un équipement de coupure électrique afin de stopper l’alimentation électrique en cas de détection d’un défaut.
La surveillance de défauts électriques est complexe pour une architecture d’alimentation électrique ségréguée pour un aéronef. Une architecture est dite « ségréguée » lorsqu’elle comporte au moins deux systèmes d’alimentation électrique indépendants qui peuvent prendre le relais l’un de l’autre en cas de défaillance. Cela permet d’assurer l’alimentation électrique des moteurs électrique en cas de dysfonctionnement isolé.
En référence à la , il est représenté une architecture ségréguée d’alimentation électrique 100 pour un aéronef selon l’art antérieur comprenant deux systèmes d’alimentation électrique indépendants S1, S2 comprenant chacun :
  • Une source d’alimentation B1, B2, en particulier, une batterie électrique,
  • Un dispositif de commutation C1, C2, relié à la source d’alimentation B1, B2 par une ligne électrique d’alimentation L13, L23, et
  • Deux charges électriques M11, M12, M21, M22, en particulier deux moteurs électriques, reliés au dispositif de commutation C1, C2 par deux lignes électriques de liaison L11, L12, L21, L22.
Afin d’assurer la continuité de service en cas de défaillance, le dispositif de commutation C2 du deuxième système d’alimentation S2 est relié à la source d’alimentation B1 du premier système d’alimentation S1 par une première ligne électrique de reconfiguration R3. De manière analogue, le dispositif de commutation C1 du premier système d’alimentation S1 est relié à la source d’alimentation B2 du deuxième système d’alimentation S2 par une deuxième ligne électrique de reconfiguration R4.
Les lignes électriques de reconfiguration R3, R4 sont de préférence unidirectionnelles et ne permettent une circulation du courant que dans une seule direction afin d’éviter l’apparition de pannes simultanées. Dans cet exemple, la première ligne électrique de reconfiguration R3 permet d’alimenter les charges électriques M21, M22 du deuxième système S2 à partir de la source d’alimentation B1 du premier système S1. De même, la deuxième ligne électrique de reconfiguration R4 permet d’alimenter les charges électriques M11, M12 du premier système S1 à partir de la source d’alimentation B2 du deuxième système S2.
Ainsi, en fonctionnement normal, les sources d’alimentation B1, B2 alimentent les moteurs électriques M11, M12, M21, M22 pour permettre la propulsion de l’aéronef. En cas défaillance d’une source d’alimentation B1, B2, les lignes électriques de reconfiguration R3, R4 permettent d’alimenter l’ensemble des moteurs électriques M11, M12, M21, M22 à partir d’une seule source d’alimentation B1, B2.
Afin de détecter des défauts électriques dans une architecture ségréguée d’alimentation électrique, il a été proposé de monter des dispositifs de mesure sur chaque ligne électrique L11, L12, L13, L21, L22, L23, R3, R4 comme illustré à la , ce qui pénalise fortement la masse et l’encombrement compte tenu de la présence des lignes de reconfiguration R3, R4 qui doivent être surveillées indépendamment par chaque système d’alimentation S1, S2 afin de permettre une surveillance optimale. A cet effet, les dispositifs de mesure comportent plusieurs paires de capteurs T31/T32, T41/T42, T111/T112, T121/T122, T211/T212, T221/T222, T43/T44, T131/T132, T231/T232, T33/T34 pour détecter des défauts sur chacune des lignes électriques L11, L12, L13, L21, L22, L23, R3, R4. Chaque ligne de reconfiguration R3, R4 comporte notamment deux paires de capteurs.
Le nombre de paires de capteurs est très élevé, ce qui augmente l’encombrement, le coût et la complexité d’une architecture ségréguée d’alimentation électrique.
L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients.
 PRESENTATION DE L’INVENTION
L’invention concerne une architecture ségréguée d’alimentation électrique (1) pour un aéronef comprenant :
  • Un premier système d’alimentation comprenant :
    • au moins une première source d’alimentation,
    • au moins un premier dispositif de commutation, relié à la première source d’alimentation par une ligne électrique d’alimentation,
    • au moins deux premières charges électriques reliées respectivement au premier dispositif de commutation par deux lignes électriques de liaison,
  • Un deuxième système d’alimentation comprenant :
    • au moins une deuxième source d’alimentation,
    • au moins un deuxième dispositif de commutation, relié à la deuxième source d’alimentation par une deuxième ligne électrique d’alimentation,
    • au moins deux deuxième charges électriques reliées respectivement au deuxième dispositif de commutation par deux lignes électriques de liaison,
  • une première ligne de reconfiguration reliant le deuxième dispositif de commutation à la première source d’alimentation
L’architecture est remarquable par le fait que :
  • le premier système d’alimentation comprend un premier dispositif de surveillance et un capteur, configuré pour mesurer un paramètre de puissance de la première ligne de reconfiguration, relié au premier dispositif de surveillance,
  • le deuxième système d’alimentation comprend un deuxième dispositif de surveillance et un capteur, configuré pour mesurer un paramètre de puissance de la première ligne de reconfiguration, relié au deuxième dispositif de surveillance, et
  • une ligne de communication reliant le premier dispositif de surveillance au deuxième dispositif de surveillance, le premier dispositif de surveillance étant configuré pour détecter un défaut de la première ligne de reconfiguration par comparaison d’une mesure directe issue du capteur du premier système d’alimentation et d’une mesure indirecte issue du capteur du deuxième système d’alimentation via la ligne de communication.
Grâce à l’invention, les deux systèmes d’alimentation demeurent indépendants les uns des autres et le nombre de capteurs pour détecter un défaut sur la première ligne de reconfiguration peut être avantageusement diminué. L’approche de l’art antérieur « point à point » est avantageusement remplacée par une approche « multipoint » qui permet à un dispositif de surveillance de former différentes paires à partir de mêmes capteurs. La présence d’une ligne de communication permet par ailleurs d’obtenir des synergies entre les capteurs des deux systèmes d’alimentation.
De manière préférée, la première ligne de reconfiguration est reliée à la première ligne électrique d’alimentation selon un premier nœud d’interconnexion et à la deuxième ligne électrique d’alimentation selon un deuxième nœud d’interconnexion. Au moins un capteur est monté entre les deux nœuds d’interconnexion afin de permettre de tester la présence d’un défaut de manière pratique sur la première ligne de reconfiguration. De préférence, un ou deux capteurs sont montés entre les deux nœuds d’interconnexion.
Selon un aspect, l’architecture comprend au moins une deuxième ligne de reconfiguration reliant le premier dispositif de commutation à la deuxième source d’alimentation. Cela permet de permettre de former plusieurs voies de reconfiguration si l’une ou l’autre des sources d’alimentation n’est pas opérationnelle.
De manière préférée, les lignes de reconfiguration sont unidirectionnelles de manière à permettre des reconfigurations asymétriques qui limitent le risque de panne.
De préférence, la deuxième ligne de reconfiguration est reliée à la première ligne électrique d’alimentation selon un premier nœud d’interconnexion et à la deuxième ligne électrique d’alimentation selon un deuxième nœud d’interconnexion. Au moins un capteur est monté entre les deux nœuds d’interconnexion afin de permettre de tester la présence d’un défaut de manière pratique sur la deuxième ligne de reconfiguration. De préférence, un ou deux capteurs sont montés entre les deux nœuds d’interconnexion.
De manière préférée, la première ligne électrique d’alimentation définit une portion intermédiaire entre les deux nœuds d’interconnexion des lignes de reconfiguration, une portion amont entre la portion intermédiaire et la première source d’alimentation et une portion aval entre la portion intermédiaire et le premier dispositif de commutation.
De préférence, la portion intermédiaire est dépourvue de capteur.
De préférence, la portion amont comporte un capteur pour détecter un défaut de la première ligne électrique d’alimentation.
De manière préférée, dans le premier système d’alimentation, au moins un capteur est monté entre un nœud d’interconnexion de la première ligne d’alimentation et le premier dispositif de commutation. Cela permet d’utiliser le capteur pour tester la première ligne d’alimentation et une ligne de reconfiguration.
Selon un aspect de l’invention, le premier système d’alimentation comportant un ensemble d’interrupteurs définissant l’état de reconfiguration du premier système d’alimentation, le premier dispositif de surveillance est configuré pour détecter un défaut de la première ligne de reconfiguration en fonction de l’état de reconfiguration du premier système d’alimentation.
De manière préférée, un unique capteur est monté entre les deux nœuds d’interconnexion de la première ligne de reconfiguration.
De préférence, le deuxième système d’alimentation comportant un ensemble d’interrupteurs définissant l’état de reconfiguration du deuxième système d’alimentation, le deuxième dispositif de surveillance est configuré pour détecter un défaut de la deuxième ligne de reconfiguration en fonction de l’état de reconfiguration du deuxième système d’alimentation.
De manière préférée, un unique capteur est monté entre les deux nœuds d’interconnexion de la première ligne de reconfiguration.
La connaissance de l’état de configuration permet avantageusement à un dispositif de surveillance de connaître les paires de capteurs à associer pour déterminer le défaut d’une ligne électrique qui est en cours d’utilisation. Cela permet de réduire de manière importante le nombre de capteurs.
Selon un aspect, l’architecture comprend, sur au moins une ligne électrique de liaison d’une première charge électrique, deux capteurs configurés pour déterminer ensemble un défaut sur la ligne électrique de liaison. Le premier dispositif de surveillance est relié auxdits deux capteurs de la ligne électrique de liaison afin de déterminer la présence d’un défaut.
De préférence, la première source d’alimentation et/ou la deuxième source d’alimentation sont des sources de tension continue, de préférence, ayant une tension supérieure à 540V. De manière préférée, la première source d’alimentation et/ou la deuxième source d’alimentation sont des batteries électriques.
De préférence, les premières charges électriques et/ou les deuxièmes charges électriques sont des moteurs électriques, de préférence, des moteurs de propulsion de l’aéronef.
L’invention concerne également un aéronef comprenant une architecture ségréguée d’alimentation électrique telle que présentée précédemment.
L’invention concerne aussi un procédé de détection d’un défaut électrique dans une architecture ségréguée d’alimentation électrique telle que présentée précédemment, le procédé de détection comportant une étape consistant à détecter un défaut de la première ligne de reconfiguration par comparaison d’une mesure directe issue du capteur du premier système d’alimentation et d’une mesure indirecte issue du capteur du deuxième système d’alimentation via la ligne de communication.
 PRESENTATION DES FIGURES
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
La est une représentation schématique d’une architecture ségréguée d’alimentation électrique selon l’art antérieur,
La est une représentation schématique d’une architecture ségréguée d’alimentation électrique selon une première forme de réalisation de l’invention,
La est une représentation schématique d’une architecture ségréguée d’alimentation électrique selon une deuxième forme de réalisation de l’invention.
La est une représentation schématique d’une mise en œuvre de l’architecture ségréguée d’alimentation électrique de la en l’absence de dysfonctionnement.
La est une représentation schématique d’une mise en œuvre de l’architecture ségréguée d’alimentation électrique de la en cas de dysfonctionnement de la première source d’alimentation.
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
 DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
Il va dorénavant être présenté, en référence à la , une architecture ségréguée d’alimentation électrique 1, ci-après « l’architecture ségréguée », pour un aéronef selon une première forme de réalisation.
De manière connue, l’architecture ségréguée 1 comprend un premier système d’alimentation S1 et un deuxième système d’alimentation S2 qui sont ségrégués, c’est-à-dire, indépendants l’un de l’autre. Les systèmes d’alimentation S1, S2 sont configurés pour prendre le relais l’un de l’autre en cas d’apparition d’un dysfonctionnement comme cela va être présenté par la suite.
Comme illustré à la , le premier système d’alimentation S1 comprend une première source d’alimentation B1, en particulier une batterie électrique haute tension, et un premier dispositif de commutation C1, relié à la première source d’alimentation B1 par une ligne électrique d’alimentation L13. Le premier système d’alimentation S1 comprend également deux premières charges électriques M11, M12 reliées respectivement au premier dispositif de commutation C1 par deux lignes électriques de liaison L11, L12.
De manière analogue au premier système d’alimentation S1, en référence à la , le deuxième système d’alimentation S2 comprend une deuxième source d’alimentation B2, en particulier une batterie électrique haute tension, et un deuxième dispositif de commutation C2, relié à la deuxième source d’alimentation B2 par une ligne électrique d’alimentation L23. Le deuxième système d’alimentation S2 comprend également deux deuxièmes charges électriques M21, M22 reliées respectivement au deuxième dispositif de commutation C2 par deux lignes électriques de liaison L21, L22.
Les sources d’alimentation B1, B2 sont des sources haute tension continu connues sous leur abréviation anglaise HVDC pour « High Voltage Direct Current ». Dans cet exemple, la tension continue est comprise entre 600 et 800V.
Dans cet exemple, les charges électriques M11, M12, M21, M22 sont des moteurs électriques configurés pour participer à la propulsion de l’aéronef.
Il a été présenté des dispositifs de commutation C1, C2 reliés chacun à deux charges électriques M11, M12, M21, M22 mais il va de soi qu’ils pourraient être reliés à des charges électriques de natures différentes, à un nombre de charges électriques différentes et à plus de deux charges électriques.
Le deuxième dispositif de commutation C2 est relié à la première source d’alimentation B1 par une première ligne de reconfiguration R3. De même, le premier dispositif de commutation C1 est relié à la deuxième source d’alimentation B2 par une deuxième ligne de reconfiguration R4. Une telle architecture ségréguée 1 permet d’assurer une redondance circulaire, ce qui est avantageux en cas de dysfonctionnement d’une des sources d’alimentation B1, B2. Ainsi, en cas de défaut d’une des sources d’alimentation B1, B2, les charges électriques M11, M12, M21, M22 peuvent continuer à être alimentées.
Les lignes électriques de reconfiguration R3, R4 sont de préférence unidirectionnelles et ne permettent une circulation du courant que dans une seule direction. Cela permet d’augmenter la sécurité et d’éviter un défaut simultané sur les deux lignes de reconfiguration R3, R4. De manière préférée, les lignes de reconfiguration R3, R4 sont de natures différentes pour augmenter la sécurité.
Pour permettre une reconfiguration optimale, en référence à la , chaque système d’alimentation S1, S2 comporte une pluralité d’interrupteurs Q1-Q3 ; K1-K3.
De manière détaillée, en référence à la , la première ligne de reconfiguration R3 est reliée à la première ligne électrique d’alimentation L13 selon un premier nœud d’interconnexion V1 et à la deuxième ligne électrique d’alimentation L23 selon un deuxième nœud d’interconnexion V2. La deuxième ligne de reconfiguration R4 est reliée à la première ligne électrique d’alimentation L13 selon un premier nœud d’interconnexion W1 et à la deuxième ligne électrique d’alimentation L23 selon un deuxième nœud d’interconnexion W2.
La première ligne électrique d’alimentation L13 définit :
  • une portion intermédiaire I1 entre les deux nœuds d’interconnexion V1, W1,
  • une portion amont entre la portion intermédiaire I1 et la première source d’alimentation B1 et
  • une portion aval entre la portion intermédiaire I1 et le premier dispositif de commutation C1.
Pour le premier système d’alimentation S1, la première ligne de reconfiguration R3 comporte un premier interrupteur Q1, la portion intermédiaire I1 de la première ligne électrique d’alimentation L13 comporte un deuxième interrupteur Q2 et la deuxième ligne de reconfiguration R4 comporte un troisième interrupteur Q3. L’état ouvert/fermé de l’ensemble des interrupteurs Q1-Q3 définit l’état de reconfiguration E1 du premier système d’alimentation S1 ( ). Cela permet de définir si une ligne de reconfiguration R3, R4 est utilisée.
De manière analogue, la deuxième ligne électrique d’alimentation L23 définit :
  • une portion intermédiaire I2 entre les deux nœuds d’interconnexion V2, W2,
  • une portion amont entre la portion intermédiaire I2 et la deuxième source d’alimentation B2 et
  • une portion aval entre la portion intermédiaire I2 et le deuxième dispositif de commutation C2.
Pour le deuxième système d’alimentation S2, la première ligne de reconfiguration R3 comporte un premier interrupteur K1, la portion intermédiaire I2 de la deuxième ligne électrique d’alimentation L23 comporte un deuxième interrupteur K2 et la deuxième ligne de reconfiguration R4 comporte un troisième interrupteur K3. L’état ouvert/fermé de l’ensemble des interrupteurs K1-K3 définit l’état de reconfiguration E2 du deuxième système d’alimentation S2 ( ).
Selon l’invention, comme illustré à la , les systèmes d’alimentation S1, S2 comprennent respectivement un premier dispositif de surveillance D1 et un deuxième dispositif de surveillance D2.
Le premier système d’alimentation S1 comporte plusieurs capteurs, montés sur des lignes électriques, qui sont reliés au premier dispositif de surveillance D1. Le premier dispositif de surveillance D1 est configuré pour détecter un défaut d’une ligne électrique à partir de mesures de deux capteurs montés sur une même ligne électrique.
De manière analogue, le deuxième système d’alimentation S2 comporte plusieurs capteurs, montés sur des lignes électriques, qui sont reliés au deuxième dispositif de surveillance D2. Le deuxième dispositif de surveillance D2 est configuré pour détecter un défaut d’une ligne électrique à partir de mesures de deux capteurs montés sur une même ligne électrique.
Chaque capteur est relié au dispositif de surveillance D1, D2 de son système d’alimentation S1, S2 par des câbles de transmission (représentés en traits discontinus sur la ). De préférence, chaque dispositif de surveillance D1, D2 est configuré pour calculer des différences de mesure (intensité, tension, puissance, etc.) obtenues par les capteurs reliés audit dispositif de surveillance D1, D2. De manière préférée, chaque capteur se présente sous la forme d’un boîtier intégré en série sur la ligne de puissance. De préférence, chaque dispositif de surveillance D1, D2 se présente sous la forme d’une carte électronique. De manière préférée, chaque dispositif de surveillance D1, D2 est également configuré pour émettre un message de coupure d’alimentation électrique d’un système d’alimentation S1, S2 lors de la détection d’un défaut afin de préserver l’aéronef et son architecture ségréguée 1.
Selon l’invention, l’architecture ségréguée 1 comporte une ligne de communication 6 reliant le premier dispositif de surveillance D1 au deuxième dispositif de surveillance D2 de manière à permettre à un dispositif de surveillance D1, D2 d’un système d’alimentation S1, S2 d’obtenir des valeurs issues des capteurs de l’autre système d’alimentation S1, S2. Ainsi, cela permet de mutualiser des capteurs afin de réduire leur nombre, ce qui abaisse la complexité, le coût et l’encombrement. Par ailleurs, une telle ligne de communication 6 permet de maintenir une ségrégation optimale entre les systèmes d’alimentation S1, S2, offrant une plus grande disponibilité et une meilleure répartition de puissance.
En référence à la , le premier système d’alimentation S1 comprend une paire de capteurs T111/T112, T121/T122 sur chaque ligne électrique de liaison L11, L12. Ainsi, le premier dispositif de surveillance D1 peut détecter de manière directe un défaut sur une ligne électrique de liaison L11, L12. De même, le premier système d’alimentation S1 comprend une paire de capteurs T131/T132 sur la première ligne électrique d’alimentation L13, en particulier, un capteur T131 sur la portion intermédiaire I1 et un capteur T132 sur la portion amont.
De même, le deuxième système d’alimentation S2 comprend une paire de capteurs T211/T212, T221/T222 sur chaque ligne électrique de liaison L21, L22. Ainsi, le deuxième dispositif de surveillance D2 peut détecter un défaut sur une ligne électrique de liaison L21, L22. De même, le deuxième système d’alimentation S2 comprend une paire de capteurs T231/T232 sur la deuxième ligne électrique d’alimentation L23, en particulier, un capteur T231 sur la portion intermédiaire I2 et un capteur T232 sur la portion amont.
Il va de soi que les capteurs T131, T231 pourraient être aussi montés sur les portions aval.
Dans cet exemple, la première ligne électrique de reconfiguration R3 comprend uniquement deux capteurs : un capteur T31 appartenant au premier système d’alimentation S1 et un capteur T32 appartenant au deuxième système d’alimentation S2. De manière analogue, la deuxième ligne électrique de reconfiguration R4 comprend uniquement deux capteurs : un capteur T33 appartenant au premier système d’alimentation S1 et un capteur T34 appartenant au deuxième système d’alimentation S2.
Le premier dispositif de surveillance D1 est relié aux capteurs T31, T33 tandis que le deuxième dispositif de surveillance D2 est relié aux capteurs T32, T34. Ainsi, chaque dispositif de surveillance D1, D2 ne peut pas à lui seul détecter un défaut sur une ligne de reconfiguration R3, R4 et utilise la ligne de communication 6 pour permettre de déterminer un défaut sur une ligne de reconfiguration R3, R4 de manière indirecte.
Grâce à l’invention, le nombre de capteurs est réduit de manière importante tout en conservant une ségrégation optimale. En particulier, chaque ligne de reconfiguration R3, R4 ne comporte plus que deux capteurs au lieu de quatre.
Une deuxième forme de réalisation est représentée à la . Dans cette forme de réalisation, chaque dispositif de surveillance D1, D2 possède en outre une entrée permettant d’obtenir l’état de reconfiguration E1, E2 du système d’alimentation S1, S2 auquel il appartient. Autrement dit, le premier dispositif de surveillance D1 connaît l’état des interrupteurs Q1-Q3. De même, le deuxième dispositif de surveillance D2 connaît l’état des interrupteurs K1-K3.
Grâce à la connaissance de l’état de reconfiguration E1, E2, le nombre de capteurs peut être encore réduit étant donné que l’on sait si une ligne de reconfiguration R3, R4 est active.
Dans cet exemple, le premier système d’alimentation S1 comprend une paire de capteurs T131/T132 sur la première ligne électrique d’alimentation L13, en particulier, un capteur T131 sur la portion aval et un capteur T132 sur la portion amont. De même, le deuxième système d’alimentation S2 comprend une paire de capteurs T231/T232 sur la deuxième ligne électrique d’alimentation L23, en particulier, un capteur T231 sur la portion aval et un capteur T232 sur la portion amont.
Chaque ligne de reconfiguration R3, R4 ne comporte qu’un seul capteur T31, T34, les capteurs T131, T231 permettent de détecter un défaut sur une ligne de reconfiguration en formant des paires T31/T231 et T34/T131 comme cela va être présenté par la suite. En effet, la connaissance de l’état de reconfiguration E1, E2 permet d’éviter de surveiller des défauts sur une ligne de reconfiguration R3, R4 qui n’est pas active du fait de l’absence de défaut de sources d’alimentation B1, B2 ( ). En présence d’un défaut d’une source d’alimentation B1, B2, seule la ligne de reconfiguration R3, R4 associée au défaut de ladite source d’alimentation B1, B2 est surveillée ( ).
Ainsi, comme illustré à la , la connaissance de l’état de reconfiguration E1, E2 permet de déterminer qu’il n’existe pas de défaut de sources d’alimentation B1, B2. Les lignes de reconfiguration R3, R4 ne sont pas actives et les interrupteurs Q1, Q3, K1, K3 sont ouverts (lignes de reconfiguration R3, R4 non représentées sur la ). Seuls les interrupteurs Q2, K2 sont fermés. Le premier dispositif de surveillance D1 détermine l’état de la première ligne d’alimentation L13 avec les capteurs T131, T132. De même, le deuxième dispositif de surveillance D2 détermine l’état de la deuxième ligne d’alimentation L23 avec les capteurs T231, T232. Les lignes de reconfiguration R3, R4 ne sont avantageusement pas surveillées.
Comme illustré à la , en présence d’un défaut de la première source d’alimentation B1, seule la deuxième ligne de reconfiguration R4 associée au défaut de ladite première source d’alimentation B1 est surveillée (ligne de reconfiguration R3 non représentée sur la ). Les interrupteurs Q1, Q2, K1 sont ouverts, les autres interrupteurs Q3, K2, K3 sont fermés.
Le premier dispositif de surveillance D1 détermine l’état de la deuxième ligne de reconfiguration R4 avec les capteurs T131/T34 (via la ligne de communication 6). Ainsi, le capteur T131 n’est pas utilisé de manière identique pour détecter un défaut en fonction de l’état de reconfiguration E1, E2.
Le deuxième dispositif de surveillance D2 détermine l’état de la deuxième ligne d’alimentation L23 avec les capteurs T231/T232 comme précédemment.
Grâce à la connaissance de l’état de reconfiguration E1, E2, un seul capteur peut être positionné sur chaque ligne de reconfiguration R3, R4, ce qui limite encore l’encombrement, la complexité et le coût.

Claims (15)

  1. Architecture ségréguée d’alimentation électrique (1) pour un aéronef comprenant :
    • Un premier système d’alimentation (S1) comprenant :
      • au moins une première source d’alimentation (B1),
      • au moins un premier dispositif de commutation (C1), relié à la première source d’alimentation (B1) par une ligne électrique d’alimentation (L13),
      • au moins deux premières charges électriques (M11, M12) reliées respectivement au premier dispositif de commutation (C1) par deux lignes électriques de liaison (L11, L12),
    • Un deuxième système d’alimentation (S2) comprenant :
      • au moins une deuxième source d’alimentation (B2),
      • au moins un deuxième dispositif de commutation (C2), relié à la deuxième source d’alimentation (B2) par une deuxième ligne électrique d’alimentation (L23),
      • au moins deux deuxièmes charges électriques (M21, M22) reliées respectivement au deuxième dispositif de commutation (C2) par deux lignes électriques de liaison (L21, L22),
    • une première ligne de reconfiguration (R3) reliant le deuxième dispositif de commutation (C2) à la première source d’alimentation (B1),
    • architecture caractérisée par le fait que:
      • le premier système d’alimentation (S1) comprend un premier dispositif de surveillance (D1) et un capteur (T31), configuré pour mesurer un paramètre de puissance de la première ligne de reconfiguration (R3), relié au premier dispositif de surveillance (D1),
      • le deuxième système d’alimentation (S2) comprend un deuxième dispositif de surveillance (D2) et un capteur (T32), configuré pour mesurer un paramètre de puissance de la première ligne de reconfiguration (R3), relié au deuxième dispositif de surveillance (D2), et
      • une ligne de communication (6) reliant le premier dispositif de surveillance (D1) au deuxième dispositif de surveillance (D2), le premier dispositif de surveillance (D1, D2) étant configuré pour détecter un défaut de la première ligne de reconfiguration (R3) par comparaison d’une mesure directe issue du capteur (T31) du premier système d’alimentation (S1) et d’une mesure indirecte issue du capteur (T32) du deuxième système d’alimentation (S2) via la ligne de communication (6).
  2. Architecture selon la revendication 1, dans laquelle la première ligne de reconfiguration (R3) est reliée à la première ligne électrique d’alimentation (L13) selon un premier nœud d’interconnexion (V1) et à la deuxième ligne électrique d’alimentation (L23) selon un deuxième nœud d’interconnexion (V2), au moins un capteur (T31, T32) étant monté entre les deux nœuds d’interconnexion (V1, V2).
  3. Architecture selon la revendication 2, comprenant une deuxième ligne de reconfiguration (R4) reliant le premier dispositif de commutation (C1) à la deuxième source d’alimentation (B2).
  4. Architecture selon la revendication 3, dans laquelle la ligne de reconfiguration (R4) est reliée à la première ligne électrique d’alimentation (L23) selon un premier nœud d’interconnexion (W1) et à la deuxième ligne électrique d’alimentation (L23) selon un deuxième nœud d’interconnexion (W2), au moins un capteur (T33, T34) est monté entre les deux nœuds d’interconnexion (W1, W2).
  5. Architecture selon la revendication 3, dans laquelle la première ligne électrique d’alimentation (L13) définissant une portion intermédiaire (I1) entre les deux nœuds d’interconnexion (V1, W1) des lignes de reconfiguration (R3, R4), une portion amont entre la portion intermédiaire (I1) et la première source d’alimentation (S1) et une portion aval entre la portion intermédiaire (I1) et le premier dispositif de commutation (C1).
  6. Architecture selon la revendication 5, dans laquelle la portion amont comporte un capteur (T132) pour détecter un défaut de la première ligne électrique d’alimentation (L13).
  7. Architecture selon l’une des revendications 2 à 6, dans laquelle, dans le premier système d’alimentation (S1), au moins un capteur (T31, T32) est monté entre un nœud d’interconnexion (V1, W1) de la première ligne d’alimentation (L13) et le premier dispositif de commutation (C1, C2).
  8. Architecture selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle le premier système d’alimentation (S1) comportant un ensemble d’interrupteurs (Q1-Q3) définissant l’état de reconfiguration (E1) du premier système d’alimentation (S1), le premier dispositif de surveillance (D1) est configuré pour détecter un défaut de la première ligne de reconfiguration (R3) en fonction de l’état de reconfiguration (E1) du premier système d’alimentation (S1).
  9. Architecture selon la revendication 2 , dans laquelle un unique capteur (T31) est monté entre les deux nœuds d’interconnexion (V1, V2) de la première ligne de reconfiguration (R3).
  10. Architecture selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle le deuxième système d’alimentation (S2) comportant un ensemble d’interrupteurs (K1-K3) définissant l’état de reconfiguration (E2) du deuxième système d’alimentation (S2), le deuxième dispositif de surveillance (D2) est configuré pour détecter un défaut de la deuxième ligne de reconfiguration (R4) en fonction de l’état de reconfiguration (E2) du deuxième système d’alimentation (S2).
  11. Architecture selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant, sur au moins une ligne électrique de liaison (L11, L12) d’une première charge électrique (M11, M21), deux capteurs (T111/T112, T121/T122) configurés pour déterminer ensemble un défaut sur la ligne électrique de liaison (L11, L12), le premier dispositif de surveillance (D1) étant relié auxdits deux capteurs (T111/T112, T121/T122) de la ligne électrique de liaison (L11, L12).
  12. Architecture selon l’une des revendications 1 à 11, dans laquelle la première source d’alimentation (B1) et/ou la deuxième source d’alimentation (B2) sont des sources de tension continue, de préférence, ayant une tension supérieure à 540V.
  13. Architecture selon l’une des revendications 1 à 12, dans laquelle les premières charges électriques (M11, M12) et/ou les deuxièmes charges électriques (M21, M22) sont des moteurs électriques, de préférence, des moteurs de propulsion de l’aéronef.
  14. Aéronef comprenant une architecture ségréguée d’alimentation électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 13.
  15. Procédé de détection d’un défaut électrique dans une architecture ségréguée d’alimentation électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 13, le procédé de détection comportant une étape consistant à détecter un défaut de la première ligne de reconfiguration (R3) par comparaison d’une mesure directe issue du capteur (T31) du premier système d’alimentation (S1) et d’une mesure indirecte issue du capteur (T32) du deuxième système d’alimentation (S2) via la ligne de communication (6).
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