FR3165119A1 - Rechargeable mobile power station - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une station d’alimentation électrique mobile rechargeable (100) pour une alimentation électrique d’au moins un dispositif électrique consommateur, laquelle comprend une source interne électrique rechargeable (4). La station d’alimentation électrique mobile rechargeable est prévue pour fonctionner selon une configuration de charge et une configuration de décharge. Dans la configuration de charge, la source interne électrique rechargeable est chargée au moyen d’au moins une première source externe délivrant un courant alternatif monophasé, et optionnellement au moyen d’au moins une seconde source externe, par exemple un panneau solaire, délivrant un courant continu. Dans la configuration de décharge, la source interne électrique rechargeable se décharge pour alimenter électriquement l’au moins un dispositif électrique consommateur. Figure de l’abrégé : Figure 2 The invention relates to a rechargeable mobile power station (100) for supplying power to at least one electrically consuming device, which includes a rechargeable internal power source (4). The rechargeable mobile power station is designed to operate in a charging and a discharging configuration. In the charging configuration, the rechargeable internal power source is charged by means of at least one first external source delivering single-phase alternating current, and optionally by means of at least one second external source, for example, a solar panel, delivering direct current. In the discharging configuration, the rechargeable internal power source discharges to supply power to at least one electrically consuming device. Abstract figure: Figure 2
Description
L’invention se rapporte à une station d’alimentation électrique mobile rechargeable.The invention relates to a rechargeable mobile power station.
Elle se rapporte plus particulièrement à une station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprenant une source interne électrique rechargeable : pouvant être chargée par au moins une première source externe délivrant un courant alternatif monophasé, et optionnellement par au moins une seconde source externe délivrant un courant continu ; et délivrant un courant alternatif monophasé de sortie présentant une puissance de sortie.It relates more particularly to a rechargeable mobile power supply station comprising an internal rechargeable electrical source: capable of being charged by at least one first external source delivering single-phase alternating current, and optionally by at least one second external source delivering direct current; and delivering a single-phase alternating output current having an output power.
L’invention se rapporte également à un ensemble d’alimentation électrique rechargeable comprenant plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables mises en parallèle, lequel ensemble d’alimentation électrique rechargeable étant apte à délivrer un courant alternatif monophasé de sortie total présentant une puissance totale de sortie égale à la somme des puissances de sortie des courants alternatifs monophasé de sortie de chacune des stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables.The invention also relates to a rechargeable power supply system comprising several rechargeable mobile power supply stations connected in parallel, which rechargeable power supply system being capable of delivering a total single-phase alternating current output having a total output power equal to the sum of the output powers of the single-phase alternating currents output from each of the rechargeable mobile power supply stations.
L’invention trouve une application favorite, et non limitative, pour l’alimentation électrique d’au moins un dispositif électrique consommateur fonctionnant en monophasé, et pouvant par exemple être utilisé dans les domaines du Bâtiment et des Travaux Publics, de l’Evènementiel, etc.The invention finds a favorite, but not limiting, application for the power supply of at least one single-phase electrical consumer device, and which can for example be used in the fields of Building and Public Works, Events, etc.
De manière connue, les stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables sont des dispositifs d’alimentation électriques autonomes utilisés dans plusieurs domaines, tels que le Bâtiment et les Travaux Publics ou l’Evènementiel. Ces stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables comprennent une source interne électrique rechargeable servant à générer un signal d’alimentation qui va venir alimenter électriquement des dispositifs électriques consommateurs qui sont raccordés électriquement auxdites stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables, et qui se trouvent dans des zones pour lesquelles le réseau de distribution électrique n’est pas accessible, notamment en plein air. Par nature, ce type de station d’alimentation électrique présente l’avantage d’être facilement portable/transportable.As is well known, rechargeable mobile power stations are self-contained power supply devices used in various sectors, such as construction and public works, and event management. These rechargeable mobile power stations include an internal rechargeable power source that generates a power signal to supply electrical devices connected to the stations. These devices are typically located in areas where the electrical grid is unavailable, particularly outdoors. By design, this type of power station offers the advantage of being easily portable.
Il existe pour les stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables un besoin constant de proposer un compromis satisfaisant entre : son encombrement, sa mobilité, la capacité de charge de la source interne électrique rechargeable, la puissance du signal d’alimentation délivré.For rechargeable mobile power stations, there is a constant need to offer a satisfactory compromise between: its size, its mobility, the charging capacity of the internal rechargeable electrical source, and the power of the power signal delivered.
A cette fin, l’invention propose une source d’alimentation électrique mobile rechargeable pour une alimentation électrique d’au moins un dispositif électrique consommateur, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprenant :To this end, the invention proposes a rechargeable mobile power supply for powering at least one electrically consuming device, the rechargeable mobile power supply station comprising:
- au moins une première prise d’entrée prévue pour un raccordement avec une première source externe qui délivre un courant alternatif monophasé,- at least one initial input socket designed for connection to a first external source that delivers single-phase alternating current,
- au moins un convertisseur alternatif-continu présentant une entrée raccordée électriquement à l’au moins une première prise d’entrée et une sortie, et convertissant le courant alternatif monophasé en un premier courant continu externe,- at least one AC-DC converter having an input electrically connected to at least one first input socket and an output, and converting the single-phase alternating current into a first external direct current,
- un onduleur présentant une entrée et une sortie,- an inverter with an input and an output,
- une source interne électrique rechargeable comprenant une ou plusieurs batteries rechargeables,- an internal rechargeable power source comprising one or more rechargeable batteries,
- une ligne de distribution présentant au moins une première extrémité raccordée électriquement à la sortie de l’au moins un convertisseur alternatif-continu, une seconde extrémité raccordée électriquement à la source interne électrique rechargeable, et une troisième extrémité raccordée électriquement à l’entrée de l’onduleur,- a distribution line having at least one end electrically connected to the output of at least one AC-DC converter, a second end electrically connected to the internal rechargeable power source, and a third end electrically connected to the input of the inverter,
- une ou plusieurs prises de sortie qui sont chacune raccordées électriquement à la sortie de l’onduleur, et qui sont prévues pour un raccordement électrique avec l’au moins un dispositif électrique consommateur ;- one or more output sockets, each electrically connected to the inverter output, and designed for electrical connection to at least one electrically consuming device;
la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprenant une unité de contrôle qui est au moins en communication avec la source interne électrique rechargeable, et qui est configurée pour faire permuter la station d’alimentation électrique mobile rechargeable entre :the rechargeable mobile power station comprising a control unit which is at least in communication with the internal rechargeable power source, and which is configured to switch the rechargeable mobile power station between:
- une configuration de charge, durant laquelle la source interne électrique rechargeable est chargée par un courant continu de charge, qui comprend au moins le premier courant continu externe délivré sur la sortie de l’au moins un convertisseur alternatif-continu et circulant depuis l’au moins une première extrémité vers la seconde extrémité de la ligne de distribution, et- a charging configuration, during which the internal rechargeable electrical source is charged by a direct current charging current, which includes at least the first external direct current delivered on the output of at least one AC-DC converter and flowing from at least one first end to the second end of the distribution line, and
- une configuration de décharge, durant laquelle la source interne électrique rechargeable génère un courant continu interne qui circule depuis la seconde extrémité vers la troisième extrémité de la ligne de distribution, puis qui est converti par l’onduleur en un courant alternatif monophasé de sortie alimentant électriquement l’au moins un dispositif électrique consommateur.- a discharge configuration, during which the internal rechargeable electrical source generates an internal direct current which flows from the second end to the third end of the distribution line, and is then converted by the inverter into a single-phase alternating output current electrically powering at least one consuming electrical device.
Par la suite et sauf indication contraire, par « station » on entend « station d’alimentation électrique mobile rechargeable ».Hereafter and unless otherwise indicated, "station" means "rechargeable mobile power station".
En référence aux normes françaises pour les installations électriques, l’au moins une première prise d’entrée peut, par exemple, comprendre au moins une prise 16 A ou au moins une prise 32 A pour une tension électrique de 230 V (cette tension électrique correspondant à la tension du réseau de distribution basse tension en monophasé en France). Pareillement, l’au moins une prise de sortie peut comprendre au moins une prise 16 A ou au moins une prise 32 A. La puissance potentielle maximale sur l’au moins une première prise d’entrée est donc soit égale à 3,68 kW, soit égale à 7,32 kW.In accordance with French electrical installation standards, at least one first input socket may, for example, include at least one 16 A socket or at least one 32 A socket for an electrical voltage of 230 V (this voltage corresponds to the voltage of the single-phase low-voltage distribution network in France). Similarly, at least one output socket may include at least one 16 A socket or at least one 32 A socket. The maximum potential power on at least one first input socket is therefore either 3.68 kW or 7.32 kW.
L’au moins un convertisseur alternatif-continu présente une puissance de saturation de convertisseur alternatif-continu. Afin que ne soit pas délivré par l’au moins une première source externe un courant alternatif monophasé à une puissance proche de cette puissance potentielle maximale, et qui pourrait endommager l’au moins une première prise d’entrée, l’au moins une convertisseur alternatif-continu est choisi de sorte que sa puissance de saturation de convertisseur alternatif-continu soit inférieure à la puissance potentielle maximale.At least one AC-DC converter has an AC-DC saturation power. To prevent single-phase AC current from being delivered by at least one first external source at a power close to this maximum potential power, which could damage at least one first input outlet, at least one AC-DC converter is chosen so that its AC-DC saturation power is less than the maximum potential power.
Autrement dit, l’au moins un convertisseur alternatif-continu est choisi en fonction du type de l’au moins une première prise d’entrée à laquelle il est raccordé électriquement, i.e. si l’au moins une première prise d’entrée correspond à une prise 16 A ou bien une prise 32 A.In other words, at least one AC-DC converter is chosen according to the type of at least one first input socket to which it is electrically connected, i.e. whether the at least one first input socket corresponds to a 16 A socket or a 32 A socket.
Ainsi, le courant alternatif monophasé délivré par l’au moins une première source externe présente une puissance inférieure ou égale à la puissance de saturation de convertisseur alternatif-continu, et donc inférieure à la puissance potentielle maximale.Thus, the single-phase alternating current delivered by at least one first external source has a power less than or equal to the saturation power of the AC-DC converter, and therefore less than the maximum potential power.
L’onduleur présente quant à lui une puissance de saturation tel que la puissance du courant continu interne délivré par la source interne électrique rechargeable est inférieure ou égale à la puissance de saturation d’onduleur.The inverter, for its part, has a saturation power such that the power of the internal direct current delivered by the internal rechargeable electrical source is less than or equal to the saturation power of the inverter.
La ligne de distribution peut par exemple comprendre :
- une barre-bus positive présentant au moins une première extrémité positive raccordée électriquement à une borne de sortie positive de l’au moins un convertisseur alternatif-continu, une seconde extrémité positive raccordée électriquement à une borne positive de la source interne électrique rechargeable, et une troisième extrémité positive raccordée électriquement à une borne positive de l’onduleur, et
- une barre-bus négative présentant au moins une première extrémité négative raccordée électriquement à une borne de sortie négative de l’au moins un convertisseur alternatif-continu, une seconde extrémité négative raccordée électriquement à une borne négative de la source interne électrique rechargeable, et une troisième extrémité négative raccordée électriquement à une borne négative de l’onduleur ;
l’au moins une première extrémité positive et l’au moins une première extrémité négative étant assimilables à l’au moins une première extrémité de la ligne de distribution, la seconde extrémité positive et la seconde extrémité négative étant assimilable à la seconde extrémité de la ligne distribution, et la troisième extrémité positive et la troisième extrémité négative étant assimilable à la troisième extrémité de la ligne de distribution.The distribution line may, for example, include:
- a positive busbar having at least one first positive end electrically connected to a positive output terminal of at least one AC-DC converter, a second positive end electrically connected to a positive terminal of the internal rechargeable power source, and a third positive end electrically connected to a positive terminal of the inverter, and
- a negative busbar having at least one first negative end electrically connected to a negative output terminal of at least one AC-DC converter, a second negative end electrically connected to a negative terminal of the internal rechargeable electrical source, and a third negative end electrically connected to a negative terminal of the inverter;
at least one first positive end and at least one first negative end being assimilable to at least one first end of the distribution line, the second positive end and the second negative end being assimilable to the second end of the distribution line, and the third positive end and the third negative end being assimilable to the third end of the distribution line.
Comme indiqué plus haut, l’unité de contrôle est au moins en communication avec la source interne électrique rechargeable dans le but de la contrôler et de la surveiller.As mentioned above, the control unit is at least in communication with the internal rechargeable electrical source for the purpose of controlling and monitoring it.
Elle est également prévue pour piloter le basculement de la station entre sa configuration de charge et sa configuration de décharge. Dans un mode de réalisation, la station comprend par exemple un bouton de commutation présentant une position d’appui et une position de relâchement tel que chaque configuration de la station est associée à une position du bouton de commutation. Le bouton de commutation est au moins en communication avec l’unité de contrôle, sinon raccordé électriquement à elle. Ainsi, lorsqu’un opérateur vient appuyer sur le bouton commutation pour le faire passer de sa position d’appui à sa position de relâchement, ou inversement, l’unité de contrôle reçoit un signal de commande relatif à la position du bouton de commutation, et pilote le basculement de la station de l’une à l’autre de ses deux configurations.It is also designed to control the switching of the station between its charging and discharging configurations. In one embodiment, the station includes, for example, a switch button with a press position and a release position, such that each station configuration is associated with a position of the switch button. The switch button is at least in communication with the control unit, if not electrically connected to it. Thus, when an operator presses the switch button to change it from its press position to its release position, or vice versa, the control unit receives a command signal related to the position of the switch button and controls the switching of the station from one of its two configurations to the other.
L’unité de contrôle peut être configurée par exemple pour recevoir une pluralité d’informations relatives, de manière non exhaustive, à :
- l’au moins une batterie rechargeable comprise dans la source interne électrique rechargeable, comme par exemple : son niveau de charge, la tension à ses bornes ou bien aux bornes de chacun des modules ou chacune des cellules qu’elle comprend, le nombre de cycles de charge/décharge auquel elle a été soumise, sa température, etc. ; ou
- la ligne de distribution, comme par exemple le courant continu de charge et le courant continu interne qui circule à l’intérieur respectivement pendant la configuration de charge et la configuration de décharge.The control unit can be configured, for example, to receive a variety of information relating to, but not limited to:
- at least one rechargeable battery included in the internal rechargeable power source, such as: its charge level, the voltage across its terminals or across the terminals of each of the modules or cells it comprises, the number of charge/discharge cycles it has undergone, its temperature, etc.; or
- the distribution line, such as the direct current for charging and the internal direct current that flows inside respectively during the charging configuration and the discharging configuration.
L’unité de contrôle peut par exemple être en charge de la surveillance du sens de circulation du courant continu de charge pendant la configuration de charge et de celui du courant continu interne pendant la configuration de décharge. Dans le cas où le courant continu de charge ne circulerait pas depuis l’au moins une première extrémité vers la seconde extrémité, ou bien que le courant continu interne ne circulerait pas depuis la seconde extrémité vers la troisième extrémité, alors l’unité de contrôle est conformée pour mettre à l’arrêt la station.The control unit can, for example, be responsible for monitoring the direction of the charging DC current during the charging configuration and that of the internal DC current during the discharging configuration. If the charging DC current does not flow from at least one end to the second end, or if the internal DC current does not flow from the second end to the third end, then the control unit is configured to shut down the station.
L’unité de contrôle peut par exemple correspondre à un système de contrôle de batterie (Battery Management System BMS en anglais). Le système de contrôle de batterie peut par exemple intégrer un écran servant à l’affichage de la pluralité d’informations susmentionnées. Dans une variante, l’écran peut être un écran tactile avec lequel l’utilisateur peut interagir, par exemple pour commander le basculement de la station de sa configuration de charge à sa configuration de décharge, et inversement ; cette commande tactile venant en remplacement du bouton de commutation.The control unit could, for example, be a battery management system (BMS). The battery management system might include a screen for displaying the aforementioned information. In one variation, the screen could be a touchscreen that the user can interact with, for example, to switch the station from its charging to its discharging configuration, and vice versa; this touchscreen control replacing the traditional switch button.
L’unité de contrôle peut également correspondre à une carte électronique qui comprend un processeur et qui peut optionnellement être raccordée à un écran.The control unit can also be an electronic board that includes a processor and can optionally be connected to a screen.
Dans un mode de réalisation de l’invention, l’unité de contrôlé est positionnée entre la seconde extrémité et la troisième extrémité. Elle est alors mise en série avec l’onduleur. Lorsque la ligne de distribution comprend une barre-bus positive et une barre-bus négative, l’unité de contrôle est positionnée entre la seconde extrémité négative et la troisième extrémité négative de la barre-bus négative. Autrement dit, l’unité de contrôle est d’une part raccordée électriquement à la borne négative de la source interne électrique rechargeable, et d’autre part raccordée électriquement à la borne négative de l’onduleur.In one embodiment of the invention, the control unit is positioned between the second and third ends of the busbar. It is then connected in series with the inverter. When the distribution line comprises a positive busbar and a negative busbar, the control unit is positioned between the second negative end and the third negative end of the negative busbar. In other words, the control unit is electrically connected on one side to the negative terminal of the internal rechargeable power source, and on the other side to the negative terminal of the inverter.
Avantageusement, l’architecture électrique de la station repose sur l’association d’équipements électriques simples permettant d’alimenter des dispositifs électriques consommateurs avec des courants alternatifs monophasés de sortie présentant des puissances de sortie satisfaisantes, tout en la rendant facilement portable/transportable.Advantageously, the electrical architecture of the station is based on the combination of simple electrical equipment allowing to power electrical consumer devices with single-phase alternating output currents with satisfactory output powers, while making it easily portable/transportable.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la ligne de distribution comprend un premier interrupteur qui raccorde électriquement l’au moins une première extrémité et la seconde extrémité, et un second interrupteur qui raccorde électriquement la seconde extrémité à la troisième extrémité, et l’unité de contrôle est en communication avec le premier interrupteur et le second interrupteur de sorte que : - dans la configuration de charge, l’unité de contrôle pilote le premier interrupteur pour être dans une position fermée, et pilote le second interrupteur pour être dans une position ouverte, et
- dans la configuration de décharge, l’unité de contrôle pilote le premier interrupteur pour être dans une position ouverte, et pilote le second interrupteur pour être dans une position fermée.According to one embodiment of the invention, the distribution line comprises a first switch that electrically connects at least one first end and the second end, and a second switch that electrically connects the second end to the third end, and the control unit is in communication with the first switch and the second switch such that: - in the load configuration, the control unit drives the first switch to be in a closed position, and drives the second switch to be in an open position, and
- in the discharge configuration, the control unit drives the first switch to be in an open position, and drives the second switch to be in a closed position.
Autrement dit, dans la configuration de charge, l’onduleur n’est pas raccordé électriquement à la ligne de distribution, puisque le second interrupteur est dans sa position ouverte. La source interne électrique rechargeable est uniquement reliée à l’au moins une première source externe, et le courant continu de charge circule depuis l’au moins une première source externe vers la source interne électrique rechargeable en vue de la charger. Dans la configuration de décharge, comme le premier interrupteur est dans sa position ouverte, l’au moins une première source externe n’est pas raccordée électriquement à la ligne de distribution. La source interne électrique rechargeable est uniquement reliée à l’onduleur ; et le courant continu interne circule depuis la source interne électrique rechargeable vers l’onduleur en vue d’être converti par l’onduleur en un courant alternatif monophasé de sortie, lequel va in fine servir à alimenter électriquement l’au moins un dispositif électrique consommateur.In other words, in the charging configuration, the inverter is not electrically connected to the distribution line, since the second switch is in its open position. The internal rechargeable power source is connected only to at least one external power source, and the DC charging current flows from this external source to the internal rechargeable power source to charge it. In the discharging configuration, since the first switch is in its open position, the external power source is not electrically connected to the distribution line. The internal rechargeable power source is connected only to the inverter; and the internal DC current flows from the internal rechargeable power source to the inverter to be converted by the inverter into a single-phase AC output, which will ultimately power at least one electrical device.
Dans un mode de réalisation, l’unité de contrôle est conformée pour faire commuter le premier interrupteur de sa position ouverte à sa position fermée et le second interrupteur de sa position fermée à sa position ouverte lorsqu’elle fait basculer la station de sa configuration de décharge à sa configuration de charge. Inversement, l’unité de contrôle est conformée pour faire commuter le premier interrupteur de sa position fermée à sa position ouverte et le second interrupteur de sa position ouverte à sa position fermée lorsqu’elle fait basculer la station de sa configuration de charge à sa configuration de décharge.In one embodiment, the control unit is configured to switch the first switch from its open position to its closed position and the second switch from its closed position to its open position when it switches the station from its discharge configuration to its charge configuration. Conversely, the control unit is configured to switch the first switch from its closed position to its open position and the second switch from its open position to its closed position when it switches the station from its charge configuration to its discharge configuration.
Dans un mode de réalisation de l’invention, pendant la configuration de charge, l’unité de contrôle peut faire avantageusement basculer le premier interrupteur de sa position fermée à sa position ouverte dans le but de stopper la charge de la source interne électrique rechargeable si un dysfonctionnement de la station devait se produire. Pareillement, en cas de fonctionnement de la station pendant la configuration de décharge, l’unité de contrôle peut stopper l’alimentation de l’au moins un dispositif électrique consommateur en faisant basculer le second interrupteur de sa position fermée à sa position ouverte.In one embodiment of the invention, during the charging configuration, the control unit can advantageously switch the first switch from its closed position to its open position in order to stop the charging of the internal rechargeable power source should a malfunction of the station occur. Similarly, if the station is operating during the discharging configuration, the control unit can stop the power supply to at least one electrically consuming device by switching the second switch from its closed position to its open position.
Selon une caractéristique de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend au moins une seconde prise d’entrée prévue pour un raccordement avec une seconde source externe qui délivre un courant continu, et dans lequel la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend au moins un convertisseur continu-continu présentant une entrée raccordée électriquement à l’au moins une seconde prise d’entrée et une sortie afin de convertir le courant continu en un second courant continu externe, ladite sortie de l’au moins un convertisseur continu-continu étant raccordée électriquement à au moins une autre première extrémité de la ligne de distribution ; tel que lorsque la station d’alimentation électrique mobile rechargeable est dans sa configuration de charge, la source interne électrique rechargeable est chargée par le courant continu de charge qui comprend le second courant continu externe délivré sur la sortie de l’au moins un convertisseur continu-continu et qui circule depuis l’au moins une autre première extrémité vers la seconde extrémité de la ligne de distribution.According to one feature of the invention, the rechargeable mobile power station includes at least one second input socket provided for connection with a second external source that delivers a direct current, and wherein the rechargeable mobile power station includes at least one DC-DC converter having an input electrically connected to at least one second input socket and an output for converting the direct current into a second external direct current, said output of at least one DC-DC converter being electrically connected to at least one other first end of the distribution line; such that when the rechargeable mobile power station is in its charging configuration, the internal rechargeable power source is charged by the charging direct current which includes the second external direct current delivered on the output of at least one DC-DC converter and which flows from at least one other first end to the second end of the distribution line.
Avantageusement, la source interne électrique rechargeable de la station peut aussi bien être chargée électriquement, pendant la configuration de charge, au moyen d’au moins :
- une première source externe, i.e. une source d’alimentation électrique à courant alternatif monophasé ; ou
- une seconde source externe, i.e. une source d’alimentation électrique à courant continu.Advantageously, the station's internal rechargeable power source can also be electrically charged, during the charging setup, by means of at least:
- a first external source, i.e., a single-phase alternating current power supply; or
- a second external source, i.e. a direct current power supply.
La source interne électrique rechargeable peut donc, par exemple, être chargée simultanément par au moins première source externe et au moins une seconde source externe. Ainsi, le courant continu de charge peut correspondre à une somme de l’au moins un premier courant continu externe avec l’au moins un second courant continu externe.The internal rechargeable power source can therefore, for example, be charged simultaneously by at least one external source and at least one external source. Thus, the DC charging current can correspond to a sum of the at least one external DC current and the at least one external DC current.
L’au moins un convertisseur continu-continu est un régulateur de courant permettant avantageusement de stabiliser l’au moins un second courant continu externe fourni par l’au moins une seconde source externe.At least one DC-DC converter is a current regulator which advantageously stabilizes at least one second external DC current supplied by at least one second external source.
L’au moins une seconde source externe peut par exemple correspondre à un ou plusieurs panneaux solaires qui convertissent l’énergie solaire en énergie électrique.At least one second external source could, for example, be one or more solar panels that convert solar energy into electrical energy.
Lorsque l’au moins une seconde source externe correspondre à un ou plusieurs panneaux solaires, l’au moins un convertisseur continu-continu peut correspondre par exemple à un régulateur solaire de type MPPT (Maximum Power Point Tracking, ou suivi du point maximal de puissance en français).When at least one second external source corresponds to one or more solar panels, at least one DC-DC converter can correspond, for example, to a solar regulator of the MPPT (Maximum Power Point Tracking) type.
Selon un mode de réalisation de l’invention :
- l’au moins une première prise d’entrée comprend plusieurs premières prises d’entrée,
- l’au moins un convertisseur alternatif-continu comprend plusieurs convertisseurs alternatif-continu, et
- l’au moins une première extrémité de la ligne de distribution comprend plusieurs premières extrémités ;
tel que chacun des plusieurs convertisseurs alternatif-continu est raccordé respectivement en entrée à l’une des plusieurs premières prises d’entrée et est raccordé respectivement en sortie à l’une des plusieurs premières extrémités.According to one embodiment of the invention:
- at least one first input socket includes several first input sockets,
- at least one AC-DC converter includes several AC-DC converters, and
- at least one first end of the distribution line includes several first ends;
such that each of the several AC-DC converters is connected respectively at the input to one of the first several input sockets and is connected respectively at the output to one of the first several ends.
Autrement dit, et avantageusement, pendant la configuration de charge, la source interne électrique rechargeable peut être rechargée par plusieurs premières sources externes. Chacune des plusieurs premières sources externes est raccordée électriquement à un convertisseur alternatif-continu distinct parmi les plusieurs convertisseurs alternatif-continu en étant branchée à une première prise d’entrée distincte parmi les plusieurs premières prises d’entrée.In other words, and advantageously, during the charging configuration, the internal rechargeable power source can be recharged by several external power sources. Each of these external power sources is electrically connected to a separate AC-DC converter from among the several AC-DC converters by being plugged into a separate input socket from among the several input sockets.
Chacun des convertisseurs alternatif-continu délivre alors sur la ligne de distribution un premier courant continu externe. Ainsi, le courant continu de charge servant à la recharge de la source interne électrique rechargeable correspond à une somme des plusieurs premiers courants continus externes.Each AC-DC converter then delivers an initial external DC current to the distribution line. Thus, the DC charging current used to recharge the internal rechargeable power source corresponds to the sum of these initial external DC currents.
Dans un mode de réalisation, lorsqu’est également raccordée électriquement au moins une seconde source externe à la station, alors le courant continu de charge est égal à la somme des premiers courants continus externes avec l’au moins un second courant continu externe.In one embodiment, when at least one second external source is also electrically connected to the station, then the DC charging current is equal to the sum of the first external DC currents with the at least one second external DC current.
Selon un mode de réalisation de l’invention :
- l’au moins une première prise d’entrée comprend plusieurs premières prises d’entrée,
- l’au moins un convertisseur alternatif-continu comprend un unique convertisseur alternatif-continu,
- l’au moins une première extrémité de la ligne de distribution comprend une première extrémité raccordée à la sortie de l’unique convertisseur alternatif-continu, et
la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend un commutateur électrique présentant plusieurs entrées connectées respectivement aux plusieurs premières prises d’entrée, et une unique sortie raccordée électriquement à l’entrée de l’unique convertisseur alternatif-continu ; le commutateur électrique permettant de sélectionner laquelle de ses plusieurs entrées est raccordée à sa sortie.According to one embodiment of the invention:
- at least one first input socket includes several first input sockets,
- at least one AC-DC converter comprises a single AC-DC converter,
- at least one first end of the distribution line includes a first end connected to the output of the single AC-DC converter, and
The rechargeable mobile power station includes an electrical switch with several inputs connected respectively to the first several input sockets, and a single output electrically connected to the input of the single AC-DC converter; the electrical switch allowing selection of which of its several inputs is connected to its output.
Autrement dit, dans un mode de réalisation, les plusieurs convertisseurs alternatif-continu que peut comprendre la station sont remplacés par l’association d’un unique convertisseur alternatif-continu avec un commutateur électrique auquel vont être raccordées les plusieurs premières sources externes par l’intermédiaire des plusieurs premières prises d’entrée. Avantageusement, le commutateur électrique permet de réduire le nombre de convertisseurs alternatif-continu embarqués dans la station, améliorant ainsi sa portabilité et sa mobilité.In other words, in one embodiment, the multiple AC-DC converters that the station might include are replaced by a single AC-DC converter combined with an electrical switch to which the first several external sources are connected via the first several input sockets. Advantageously, the electrical switch reduces the number of AC-DC converters required in the station, thus improving its portability and mobility.
Le commutateur électrique choisi est par exemple un commutateur présentant une puissance de saturation égale à 7,5 kW de sorte que ses entrées soient adaptées autant à des premières prise d’entrée 16 A qu’à des premières prises d’entrée 32 A.The chosen electrical switch is, for example, a switch with a saturation power of 7.5 kW so that its inputs are suitable for both 16 A input sockets and 32 A input sockets.
Dans une variante, le commutateur électrique est commandé par l’unité de contrôle. La sélection de la première source externe parmi les plusieurs premières sources externes à raccorder électriquement à l’unique convertisseur alternatif-continu par l’intermédiaire du commutateur électrique dépend alors de signaux de commande transmis par l’unité de contrôle au commutateur électrique. L’unité de contrôle peut par exemple procéder automatiquement à la sélection d’une des premières sources externes à partir d’informations qu’elle reçoit et qui sont relatives au niveau de charge de la source interne électrique rechargeable et du courant alternatif monophasé (ou de la puissance qu’il présente) apte à être délivré par chacune des plusieurs premières sources externes. Autrement dit, l’unité de contrôle s’assure de charger la source interne électrique rechargeable au moyen d’une première source externe délivrant un courant alternatif monophasé en adéquation avec son niveau de charge actuel, de sorte à ne pas la surcharger.In one variant, the electrical switch is controlled by the control unit. The selection of the first external source from among several initial external sources to be electrically connected to the single AC-DC converter via the electrical switch then depends on control signals transmitted by the control unit to the electrical switch. For example, the control unit can automatically select one of the first external sources based on information it receives relating to the charge level of the internal rechargeable electrical source and the single-phase AC current (or its power) capable of being delivered by each of the several initial external sources. In other words, the control unit ensures that the internal rechargeable electrical source is charged by means of a first external source delivering a single-phase AC current appropriate to its current charge level, so as not to overload it.
Un autre avantage du commutateur électrique est qu’aucun retour de courant (ou de tension) ne se produit au niveau des premières prises d’entrée qui ne seraient pas électriquement raccordées à une première source externe, protégeant ainsi un opérateur contre des risques électriques.Another advantage of the electrical switch is that no current (or voltage) feedback occurs at the first input outlets that are not electrically connected to a first external source, thus protecting an operator against electrical hazards.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la source interne électrique rechargeable comprend quatre batteries rechargeables reliées électriquement entre elles selon une configuration 2P2S pour laquelle sont mis en parallèle deux sous-ensembles comprenant chacun deux batteries rechargeables mises en série.According to one embodiment of the invention, the internal rechargeable electrical source comprises four rechargeable batteries electrically connected to each other in a 2P2S configuration in which two subsets are connected in parallel, each comprising two rechargeable batteries connected in series.
La mise en série de deux batteries rechargeables permet avantageusement d’ajouter leur tension sans augmenter leur capacité ; alors que la mise en parallèle des deux sous-ensembles de batteries permet avantageusement d’augmenter la capacité totale de la source interne électrique rechargeable ainsi que sa durée de vie. La capacité totale de la source interne électrique rechargeable est égale au double de la capacité d’un sous-ensemble de batteries si toutes les batteries sont identiques (i.e. de même référence).Connecting two rechargeable batteries in series advantageously increases their voltage without increasing their capacity; whereas connecting two sets of batteries in parallel advantageously increases the total capacity of the internal rechargeable power source as well as its lifespan. The total capacity of the internal rechargeable power source is equal to twice the capacity of a single set of batteries if all the batteries are identical (i.e., of the same type).
Selon un mode de réalisation de l’invention, la source interne électrique rechargeable comprend quatre batteries rechargeables mises en série.According to one embodiment of the invention, the internal rechargeable electrical source comprises four rechargeable batteries connected in series.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la ou chacune des batteries rechargeables est associée à un dispositif de mesure de température pour mesurer une température de batterie, et à un système de chauffage relié à un système de régulation thermique qui est configuré pour adresser au système de chauffage une consigne de chauffage en fonction de la température de batterie mesurée par le dispositif de mesure de température afin de maintenir la température de batterie dans une plage de température prédéfinie.According to one embodiment of the invention, the rechargeable battery or batteries are associated with a temperature measuring device to measure a battery temperature, and with a heating system connected to a thermal regulation system which is configured to send a heating setpoint to the heating system based on the battery temperature measured by the temperature measuring device in order to maintain the battery temperature within a predefined temperature range.
De manière connue, certaines technologies de batterie, comme par exemple les batteries de type NMC (Nickel, Manganèse, Cobalt), présente des performances optimales lorsque leur température de batterie est comprise dans une plage de température prédéfinie, par exemple entre 20°C et 25°C. En dehors de cette plage de température, les performances de ces technologies de batterie sont dégradées. Une température de batterie trop basse ou trop élevée peut également conduire à un vieillissement prématuré de la batterie.It is well known that certain battery technologies, such as NMC (Nickel, Manganese, Cobalt) batteries, perform optimally when their battery temperature is within a predefined range, for example, between 20°C and 25°C. Outside this temperature range, the performance of these battery technologies is degraded. A battery temperature that is too low or too high can also lead to premature battery aging.
Dans les modes de réalisation pour lesquels de telles technologies de batterie sont considérées, et en vue de remédier à cette problématique pendant les configurations de charge et de décharge, l’au moins une batterie de la source interne électrique rechargeable est associée à un dispositif de mesure de température, tel qu’un capteur de température par exemple, et à un système de chauffage, par exemple un pad chauffant électrique.In embodiments where such battery technologies are considered, and in order to address this issue during charging and discharging configurations, at least one battery of the internal rechargeable electrical source is associated with a temperature measurement device, such as a temperature sensor for example, and with a heating system, for example an electric heating pad.
Le dispositif de chauffage est au moins en communication avec un système de régulation thermique (sinon raccordé électriquement à lui), lequel système de régulation thermique étant également au moins en communication avec le dispositif de mesure de température pour recevoir une mesure de la température de batterie de l’au moins une batterie rechargeable. En fonction de la température de batterie mesurée, le système de régulation thermique transmet au système de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable une consigne de chauffage afin de maintenir la température de l’au moins une batterie rechargeable dans la plage de température pour laquelle son fonctionnement est optimal.The heating device is at least in communication with a thermal control system (or electrically connected to it), which thermal control system is also at least in communication with the temperature measurement device to receive a measurement of the battery temperature of at least one rechargeable battery. Based on the measured battery temperature, the thermal control system transmits a heating setpoint to the heating system of at least one rechargeable battery in order to maintain the temperature of at least one rechargeable battery within the temperature range for which its operation is optimal.
Dans une variante de réalisation, le système de régulation thermique est par exemple configuré pour :
- ne pas transmettre de consigne de chauffage au dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable lorsque la température de batterie mesurée est supérieure ou égale à un seuil de température bas ; et
- transmettre une consigne de chauffage au dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable lorsque la température mesurée est inférieure au seuil de température bas.In one embodiment, the thermal control system is configured, for example, to:
- not to transmit a heating instruction to the heating device of at least one rechargeable battery when the measured battery temperature is greater than or equal to a low temperature threshold; and
- transmit a heating instruction to the heating device of at least one rechargeable battery when the measured temperature is below the low temperature threshold.
Dans le second cas, le système de régulation thermique peut par exemple commander le dispositif de chauffage pour : chauffer l’au moins une batterie rechargeable jusqu’à ce que sa température atteigne un seuil de température haut puis, une fois ce seuil de température haut atteint ; et ne plus chauffer l’au moins une batterie rechargeable tant que sa température ne redescend pas en-dessous du seuil de température bas.In the second case, the thermal regulation system can, for example, command the heating device to: heat at least one rechargeable battery until its temperature reaches a high temperature threshold and then, once this high temperature threshold is reached; and no longer heat at least one rechargeable battery until its temperature falls below the low temperature threshold.
Le seuil de température bas peut par exemple être égal à 17°C, et le seuil de température haut peut par exemple correspondre à l’ambiant (i.e. 25 °C).The lower temperature threshold can, for example, be equal to 17°C, and the upper temperature threshold can, for example, correspond to ambient temperature (i.e., 25°C).
Lorsque la source interne électrique rechargeable comprend plusieurs batteries rechargeables, chaque batterie rechargeable comprend son propre dispositif de mesure de température et son propre dispositif de chauffage. Chacun des dispositifs de mesure de température transmet au système de régulation thermique la température de batterie de la batterie rechargeable à laquelle il est associé. En fonction des mesures de température de batterie reçues, le système de régulation thermique peut transmettre une consigne de chauffage à un ou plusieurs dispositifs de chauffage si leur batterie associée présente une température de batterie sous le seuil de température bas.When the internal rechargeable power source includes multiple rechargeable batteries, each rechargeable battery has its own temperature sensor and heating element. Each temperature sensor transmits the battery temperature of its associated rechargeable battery to the thermal control system. Based on the received battery temperature readings, the thermal control system can send a heating command to one or more heating elements if their associated battery temperature is below the low temperature threshold.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de chauffage de la ou chacune des batteries rechargeables et le système de régulation thermique sont raccordés électriquement à l’au moins une première prise d’entrée via une ligne d’alimentation interne pour permettre une alimentation électrique par la première source externe.According to one embodiment of the invention, the heating system of the rechargeable battery or batteries and the thermal regulation system are electrically connected to at least one first input outlet via an internal power line to allow power supply from the first external source.
Autrement dit, l’au moins une première prise d’entrée sert à envoyer le courant alternatif monophasé délivré par l’au moins une première source externe d’une part au convertisseur alternatif-continu (pour qu’il soit converti en un premier courant continu externe) ; et d’autre part au dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable et au système de régulation thermique par l’intermédiaire de la ligne d’alimentation interne.In other words, at least one first input socket is used to send the single-phase alternating current delivered by at least one first external source on the one hand to the AC-DC converter (so that it is converted into a first external DC current); and on the other hand to the heating device of at least one rechargeable battery and to the thermal regulation system via the internal power line.
Lorsque la station comprend par exemple plusieurs premières prises d’entrée reliées chacune à un convertisseur alternatif-continu, l’une d’elles est raccordée à la fois raccordée électriquement au convertisseur alternatif-continu, au dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable, et au système de régulation thermique (par l‘intermédiaire de la ligne d’alimentation interne) ; les autres prises premières prises d’entrée n’étant quant à elles raccordées électriquement qu’à leur convertisseur alternatif-continu respectif.When the station includes, for example, several first input sockets, each connected to an AC-DC converter, one of them is connected both electrically to the AC-DC converter, to the heating device of at least one rechargeable battery, and to the thermal regulation system (via the internal power line); the other first input sockets are electrically connected only to their respective AC-DC converter.
Dans un mode de réalisation, la ligne d’alimentation interne comprend un interrupteur tel qu’une borne dudit interrupteur soit raccordée électriquement à l’au moins une première prise d’entrée, et que son autre borne soit raccordée électriquement au dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable et au système de régulation thermique. L’interrupteur est conformé pour être dans une position fermée tant que la température de batterie mesurée par le dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable ne devient pas égale ou supérieure à une température critique. Si tel est le cas, l’interrupteur est conformé pour basculer de sa position fermée à sa position ouverte de sorte que le dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable et le système de régulation thermique ne soient plus alimentés électriquement. Une telle situation peut par exemple se produire en cas de dysfonctionnement du système de régulation thermique qui transmet en continu une consigne de chauffage au dispositif de chauffage de l’au moins une batterie rechargeable alors que celle-ci présente une température supérieure ou égale au seuil de température haut, provoquant alors la surchauffe de cette dernière.In one embodiment, the internal power supply line includes a switch such that one terminal of said switch is electrically connected to at least one first input socket, and its other terminal is electrically connected to the heating device of at least one rechargeable battery and to the thermal control system. The switch is configured to be in a closed position as long as the battery temperature measured by the heating device of at least one rechargeable battery does not become equal to or greater than a critical temperature. If this occurs, the switch is configured to switch from its closed position to its open position so that the heating device of at least one rechargeable battery and the thermal control system are no longer electrically powered. Such a situation can occur, for example, if the thermal control system malfunctions and continuously transmits a heating command to the heating device of at least one rechargeable battery when the battery temperature is equal to or greater than the high temperature threshold, thereby causing the battery to overheat.
Cette température critique peut par exemple être égale à 40°C.This critical temperature can, for example, be equal to 40°C.
Dans une variante, le basculement de l’interrupteur de sa position ouverte à sa position fermée est assuré par l’unité de contrôle qui est par exemple en communication avec le dispositif de mesure de température de l’au moins une batterie rechargeable, lequel transmet à l’unité de contrôle la température de batterie qu’il mesure. Une fois la température mesurée reçue, l’unité de contrôle la compare avec la température critique pour déterminer si elle doit ou non commander l’ouverture de l’interrupteur. Lorsque la source interne électrique rechargeable comprend plusieurs batteries rechargeables, l’unité de contrôle commande l’ouverture de l’interrupteur si au moins une mesure de température de batterie, parmi les plusieurs mesures de température de batterie qu’elle reçoit en provenance des plusieurs dispositifs de mesure de température, est supérieure à la température critique.In one variation, the switching of the switch from its open to its closed position is controlled by the control unit, which is, for example, in communication with the temperature measuring device of at least one rechargeable battery. This device transmits the measured battery temperature to the control unit. Once the measured temperature is received, the control unit compares it with the critical temperature to determine whether or not to trigger the switch to open. When the internal rechargeable power source includes several rechargeable batteries, the control unit triggers the switch to open if at least one battery temperature measurement, among the multiple battery temperature measurements it receives from the various temperature measuring devices, is above the critical temperature.
Dans une autre variante, l’interrupteur est un thermo-contact conformé pour mesurer une température de batterie de l’au moins une batterie rechargeable, et pour basculer de sa position fermée à sa position ouverte si la température de batterie mesurée devient supérieure ou égale à la température critique.In another variant, the switch is a thermal contact configured to measure a battery temperature of at least one rechargeable battery, and to switch from its closed position to its open position if the measured battery temperature becomes greater than or equal to the critical temperature.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend :According to one embodiment of the invention, the rechargeable mobile power station comprises:
- un dispositif de mesure de courant conformé pour mesurer et transmettre à l’unité de contrôle le courant continu de charge pendant la configuration de charge ou le courant continu interne pendant la configuration de décharge, et
- un ou plusieurs dispositifs de mesure de tension qui sont associés à la ou aux plusieurs batteries rechargeables respectives pour mesurer et transmettre à l’unité de contrôle une tension à des bornes de la ou des plusieurs batteries rechargeables respectives ;
l’unité de contrôle étant conformée pour déterminer un niveau de charge associé à la ou aux plusieurs batteries rechargeables en fonction : de leur tension correspondante et du courant continu de charge pendant la configuration de charge, ou de leur tension correspondante et du courant continu interne pendant la configuration de décharge.- a current measuring device designed to measure and transmit to the control unit the DC charging current during the charging configuration or the internal DC current during the discharging configuration, and
- one or more voltage measuring devices which are associated with the respective rechargeable battery or batteries to measure and transmit to the control unit a voltage at the terminals of the respective rechargeable battery or batteries;
the control unit being configured to determine a charge level associated with the rechargeable battery or batteries based on: their corresponding voltage and DC charging current during the charging configuration, or their corresponding voltage and internal DC current during the discharging configuration.
Le dispositif de mesure de courant peut par exemple correspondre à un shunt positionné au niveau la ligne de distribution.The current measurement device can, for example, be a shunt positioned at the distribution line.
Dans un mode de réalisation, l’unité de contrôle est également conformée pour déterminer par exemple le niveau de charge total de la source interne électrique rechargeable.In one embodiment, the control unit is also configured to determine, for example, the total charge level of the internal rechargeable electrical source.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend le dispositif de mesure de courant, mais ne comprend pas de dispositif de mesure de tension. La mesure de la tension de la ou de chacune des plusieurs batteries rechargeables est directement réalisée par l’unité de contrôle, laquelle est par exemple câblée directement à la ou aux plusieurs batteries rechargeables, par exemple au moyen d’un harnais filaire.In one embodiment of the invention, the rechargeable mobile power station includes the current measuring device but does not include a voltage measuring device. The voltage measurement of the rechargeable battery or batteries is performed directly by the control unit, which is, for example, wired directly to the rechargeable battery or batteries, for example, by means of a wire harness.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le ou les plusieurs dispositifs de mesure de tension qui sont associés à la ou aux plusieurs batteries rechargeables respectives sont conformés pour mesurer et transmettre à l’unité de contrôle une tension aux bornes de chacun des modules compris dans la batterie rechargeable à laquelle il est associé, ou bien une tension aux bornes de chacune des cellules comprises dans chacun des modules compris dans la batterie rechargeable à laquelle il est associé. A partir du courant continu de charge ou du courant continu interne, et des mesures de tensions aux bornes de chaque module ou bien de chaque cellule compris(e) dans la ou dans chacune des plusieurs batteries rechargeables, l’unité de contrôle détermine alors la tension aux bornes de ladite ou de chacune desdites batteries rechargeables.In one embodiment of the invention, the voltage measurement device(s) associated with the respective rechargeable battery(ies) are configured to measure and transmit to the control unit a voltage across each module of the rechargeable battery to which it is associated, or a voltage across each cell within each module of the rechargeable battery to which it is associated. From the DC charging current or the internal DC current, and the voltage measurements across each module or cell within the rechargeable battery(ies), the control unit then determines the voltage across said rechargeable battery(ies).
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de contrôle est conformée pour, dans la configuration de charge, comparer le niveau de charge de la ou de chacune des plusieurs batteries rechargeables avec un niveau de charge maximal, et pour stopper la charge de la source interne électrique rechargeable lorsque le niveau de charge de la ou de chacune des plusieurs batteries rechargeables devient supérieur ou égal au niveau de charge maximal.According to one embodiment of the invention, the control unit is configured to, in the charging configuration, compare the charge level of the or each of the several rechargeable batteries with a maximum charge level, and to stop the charging of the internal rechargeable electrical source when the charge level of the or each of the several rechargeable batteries becomes greater than or equal to the maximum charge level.
En arrêtant la charge de la source interne électrique rechargeable lorsque le niveau de charge de la ou de l’une des plusieurs batteries rechargeables atteint le niveau de charge maximal, l’unité de contrôle prévient avantageusement tout risque de surcharge de batterie.By stopping the charging of the internal rechargeable power source when the charge level of the or one of the several rechargeable batteries reaches the maximum charge level, the control unit advantageously prevents any risk of battery overcharging.
Dans le mode de réalisation pour lequel est prévu dans la ligne de distribution le premier interrupteur et le second interrupteur, l’unité de contrôle peut par exemple, pendant la configuration de charge, commander l’ouverture du premier interrupteur pour stopper la charge de la source interne électrique rechargeable lorsque le niveau de charge de la ou de chacune des plusieurs batteries rechargeables devient supérieur au niveau de charge maximal.In the embodiment for which the first switch and the second switch are provided in the distribution line, the control unit can, for example, during the charging configuration, command the opening of the first switch to stop the charging of the internal rechargeable electrical source when the charge level of the or each of the several rechargeable batteries becomes greater than the maximum charge level.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de contrôle est conformée pour, dans la configuration de décharge, comparer le niveau de charge de la ou de chacune des plusieurs batteries rechargeables avec un seuil de charge minimal, et pour stopper l’alimentation électrique de l’au moins un dispositif consommateur par la source interne électrique rechargeable lorsque le niveau de charge de la ou de chacune des plusieurs batteries rechargeables devient inférieur au seuil de charge minimal.According to one embodiment of the invention, the control unit is configured to, in the discharge configuration, compare the charge level of the or each of the several rechargeable batteries with a minimum charge threshold, and to stop the power supply to at least one consumer device by the internal rechargeable power source when the charge level of the or each of the several rechargeable batteries becomes below the minimum charge threshold.
Ainsi, tout risque d’une décharge complète de la ou d’une des plusieurs batteries rechargeables de la source interne électrique rechargeable est avantageusement évité.Thus, any risk of a complete discharge of the or one of the several rechargeable batteries of the internal rechargeable electrical source is advantageously avoided.
Dans le mode de réalisation pour lequel est prévu dans la ligne de distribution le premier interrupteur et le second interrupteur, l’unité de contrôle peut par exemple, pendant la configuration de décharge, commander l’ouverture du second interrupteur pour stopper l’alimentation de l’au moins un dispositif électrique consommateur lorsque le niveau de charge de la ou de chacune des plusieurs batteries rechargeables devient inférieur au seuil de charge minimal.In the embodiment for which the first switch and the second switch are provided in the distribution line, the control unit can, for example, during the discharge configuration, command the opening of the second switch to stop the supply of at least one electrical consuming device when the charge level of the or each of the several rechargeable batteries becomes below the minimum charge threshold.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la source interne électrique rechargeable comprend plusieurs batteries rechargeables, et l’unité de contrôle est conformée pour, dans la configuration de décharge, contrôler que les plusieurs batteries rechargeables se déchargent simultanément.According to one embodiment of the invention, the internal rechargeable electrical source comprises several rechargeable batteries, and the control unit is configured to, in the discharge configuration, control that the several rechargeable batteries discharge simultaneously.
Lorsque les plusieurs batteries rechargeables ne se déchargent pas simultanément, l’unité de contrôle est conformée pour stopper l’alimentation de l’au moins un dispositif électrique consommateur.When multiple rechargeable batteries do not discharge simultaneously, the control unit is configured to stop the power supply to at least one electrically consuming device.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la station comprend un bouton d’arrêt d’urgence sur lequel un opérateur vient appuyer pour manuellement mettre à l’arrêt la station, que celle-ci soit dans sa configuration de charge ou de décharge. Par exemple, un appui sur le bouton d’arrêt d’urgence peut provoquer le basculement du premier interrupteur (respectivement du second interrupteur) de sa position fermée à sa position ouverte lorsque la station fonctionne dans sa configuration de charge (respectivement sa configuration de décharge).In one embodiment of the invention, the station includes an emergency stop button which an operator presses to manually shut down the station, whether it is in its charging or discharging configuration. For example, pressing the emergency stop button can cause the first switch (or second switch) to switch from its closed position to its open position when the station is operating in its charging configuration (or discharging configuration).
Selon un mode de réalisation de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend au moins une troisième prise d’entrée prévue pour un raccordement avec une troisième source externe et raccordée électriquement à la ou aux plusieurs prises de sortie, pour pouvoir alimenter l’au moins un dispositif consommateur directement par la troisième source externe en by-passant l’onduleur.According to one embodiment of the invention, the rechargeable mobile power station includes at least one third input socket provided for connection with a third external source and electrically connected to the output socket(s), so as to be able to power at least one consumer device directly from the third external source by bypassing the inverter.
Autrement dit, l’au moins une troisième source externe est raccordée électriquement directement à la ou aux plusieurs prises de sortie par l’intermédiaire de l’au moins une troisième prise d’entrée ; la station étant alors assimilable à un simple fil. L’au moins une troisième source externe peut par exemple correspondre à une source d’alimentation délivrant un courant alternatif monophasé.In other words, at least one third external power source is electrically connected directly to the output socket(s) via at least one third input socket; the station can then be considered as a single wire. This at least third external power source could, for example, be a single-phase alternating current power supply.
Avantageusement, l’au moins une troisième source externe peut servir, durant la configuration de charge, à alimenter électriquement au moins un dispositif électrique consommateur pendant que l’au moins une première source externe, et optionnellement l’au moins une seconde source externe, sont utilisées pour charger la source interne électrique rechargeable.Advantageously, at least one third external source can be used, during the charging configuration, to electrically power at least one electrically consuming device while at least one first external source, and optionally at least one second external source, are used to charge the internal rechargeable electrical source.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend au moins une quatrième prise d’entrée prévue pour raccorder électriquement un dispositif d’alerte à l’unité de contrôle, laquelle peut alors commander ledit dispositif d’alerte. Le dispositif d’alerte peut par exemple servir à alerter un opérateur d’un faible niveau de charge de la ou des plusieurs batteries comprises dans la source interne électrique rechargeable. Ainsi, lorsque l’unité de contrôle détermine que le niveau de charge de la ou d’une des plusieurs batteries rechargeables de la source interne électrique rechargeable devient inférieur au seuil de charge minimal, l’unité de contrôle transmet au dispositif d’alerte un signal d’activation dans le but de l’activer. Le dispositif d’alerte peut par exemple correspondre à un dispositif d’alerte sonore comme une alarme. Le dispositif d’alerte peut aussi correspondre par exemple à une bande souple électroluminescente.In one embodiment of the invention, the rechargeable mobile power station includes at least one fourth input socket for electrically connecting an alerting device to the control unit, which can then control said alerting device. The alerting device can, for example, be used to alert an operator to a low charge level in the battery or batteries included in the internal rechargeable power source. Thus, when the control unit determines that the charge level of the rechargeable battery or batteries in the internal rechargeable power source falls below the minimum charge threshold, the control unit transmits an activation signal to the alerting device. The alerting device can, for example, be an audible alert device such as an alarm. The alerting device can also be, for example, a flexible electroluminescent strip.
Selon une caractéristique de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend un châssis mobile sur lequel sont au moins disposés l’au moins une première prise d’entrée, l’au moins un convertisseur alternatif-continu, l’onduleur, la source interne électrique rechargeable, la ligne de distribution, la ou les plusieurs prises de sortie et l’unité de contrôle.According to one feature of the invention, the rechargeable mobile power station comprises a mobile chassis on which are arranged at least one first input socket, at least one AC-DC converter, the inverter, the internal rechargeable power source, the distribution line, one or more output sockets and the control unit.
Avantageusement, grâce au châssis mobile, l’ensemble des équipements constituant la station sont facilement déplaçables et transportables. Une même station peut donc être utilisée, en fonction des besoins, pour alimenter des dispositifs électriques consommateurs se trouvant sur un même site mais à des emplacements différents ; ou bien localisés dans des sites différents. Cette mobilité de la station permet également son raccordement électrique au plus près de l’au moins un dispositif électrique consommateur tout en s’affranchissant de contraintes d’installation/de désinstallation dans des zones ou emplacements présentant une surface ou un volume restreint(e).Advantageously, thanks to its mobile chassis, all the equipment comprising the station is easily moved and transported. A single station can therefore be used, depending on the needs, to power electrical devices located on the same site but in different locations, or located in different sites. This mobility also allows for electrical connection as close as possible to at least one electrical device, while eliminating installation/removal constraints in areas or locations with limited surface area or volume.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’onduleur présente une puissance de saturation d’onduleur comprise entre 7 et 11 kW, et par exemple égale à 7,2 kW ou égale à 11 kW.According to one embodiment of the invention, the inverter has an inverter saturation power of between 7 and 11 kW, and for example equal to 7.2 kW or equal to 11 kW.
Dans un mode de réalisation particulier, la station permet de délivrer sur sa ou ses plusieurs prises de sortie un courant alternatif monophasé de sortie présentant une puissance de sortie pouvant atteindre jusqu’à 7,2 kW en vue d’alimenter électriquement l’au moins un dispositif électrique consommateur. Dans un second mode de réalisation particulier, la station permet de délivrer sur sa ou ses plusieurs prises de sortie un courant alternatif monophasé de sortie présentant une puissance de sortie pouvant atteindre jusqu’à 11 kW en vue d’alimenter électriquement l’au moins un dispositif électrique consommateur.In one particular embodiment, the station provides a single-phase alternating current output with a power output of up to 7.2 kW to power at least one electrical device. In a second particular embodiment, the station provides a single-phase alternating current output with a power output of up to 11 kW to power at least one electrical device.
Ainsi, la station permet avantageusement d’alimenter électriquement des dispositifs électriques consommateurs pour des courants alternatifs monophasés de sortie présentant des puissances de sortie satisfaisantes, tout en étant facilement transportable grâce à une architecture reposant sur l’association d’équipements électriques simples.Thus, the station advantageously provides electrical power to consumer electrical devices with single-phase alternating output currents offering satisfactory output powers, while being easily transportable thanks to an architecture based on the association of simple electrical equipment.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend un dispositif de géolocalisation conformé pour géolocaliser la station d’alimentation électrique mobile rechargeable, et un émetteur relié au dispositif de géolocalisation et piloté par l’unité de contrôle pour transmettre une donnée de géolocalisation en provenance du dispositif de géolocalisation et à destination d’un serveur distant.According to one embodiment of the invention, the rechargeable mobile power station includes a geolocation device shaped to geolocate the rechargeable mobile power station, and a transmitter connected to the geolocation device and controlled by the control unit to transmit geolocation data from the geolocation device to a remote server.
La géolocalisation contribue à une gestion simplifiée par un opérateur d’un parc de stations, par la connaissance qu’elle apporte relativement aux zones où elles sont entreposées et aux zones d’intervention où elles sont utilisées.Geolocation contributes to simplified management by an operator of a fleet of stations, through the knowledge it provides regarding the areas where they are stored and the intervention areas where they are used.
La donnée de géolocalisation peut par exemple être transmise au serveur distant par l’émetteur selon un protocole de communication compatible avec la norme 4G.Geolocation data can, for example, be transmitted to the remote server by the sender using a communication protocol compatible with the 4G standard.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la station d’alimentation électrique mobile rechargeable comprend au moins une prise de parallélisation reliée à une unité de traitement de l’onduleur.According to one embodiment of the invention, the rechargeable mobile power station includes at least one parallelization socket connected to an inverter processing unit.
L’invention se rapporte également à un ensemble d’alimentation électrique rechargeable pour une alimentation électrique d’au moins un dispositif électrique consommateur, l’ensemble d’alimentation électrique rechargeable comprenant :
- plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables comprenant chacune au moins une prise de parallélisation telle que précédemment mentionnée ; et
- un boîtier de parallélisation comprenant plusieurs prises d’entrée et au moins une prise de sortie qui est raccordée aux plusieurs prises d’entrée ;
dans lequel :
- chacune des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables a son au moins une prise de parallélisation qui est raccordée à l’au moins une prise de parallélisation d’au moins une autre station d’alimentation électrique mobile rechargeable, de sorte que les unités de traitement des onduleurs des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables sont raccordées entre elles,
- chacune des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables a son au moins une prise de sortie qui est raccordée à l’une des plusieurs prises d’entrée du boitier de parallélisation, de sorte que les plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables sont mises en parallèle ;
tel que l’unité de traitement de l’onduleur de l’une des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables, qui fonctionne en tant qu’onduleur maître, génère puis transmet un signal de synchronisation à l’unité de traitement de l’onduleur de l’autre ou des autres stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables, qui fonctionne en tant qu’onduleur esclave, afin de :
- synchroniser en fréquence et en intensité les courants alternatifs monophasés de sortie que les plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables délivrent sur leurs prises d’entrée correspondantes du boîtier de parallélisation, lesquels courants alternatifs monophasés de sortie présentent chacun une puissance de sortie donnée, puis
- délivrer sur l’au moins une prise de sortie du boitier de parallélisation un courant alternatif monophasé de sortie total ayant une puissance totale de sortie correspondant à la somme des puissances de sortie des courants alternatifs monophasés de sortie des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables.The invention also relates to a rechargeable power supply assembly for powering at least one electrically consuming device, the rechargeable power supply assembly comprising:
- several rechargeable mobile power supply stations, each including at least one parallel connection socket as previously mentioned; and
- a parallelization box comprising several input sockets and at least one output socket which is connected to the several input sockets;
in which:
- each of the several rechargeable mobile power stations has at least one parallel connection socket which is connected to at least one parallel connection socket of at least one other rechargeable mobile power station, so that the inverter processing units of the several rechargeable mobile power stations are interconnected,
- each of the several rechargeable mobile power stations has at least one output socket which is connected to one of the several input sockets of the parallelization box, so that the several rechargeable mobile power stations are connected in parallel;
such that the inverter processing unit of one of the several rechargeable mobile power stations, which operates as the master inverter, generates and then transmits a synchronization signal to the inverter processing unit of the other(s) rechargeable mobile power stations, which operates as the slave inverter, in order to:
- to synchronize in frequency and intensity the single-phase alternating output currents that the several rechargeable mobile power supply stations deliver to their corresponding input sockets of the parallelization box, each of which single-phase alternating output currents has a given output power, then
- deliver on at least one output socket of the parallelization box a total single-phase alternating current output having a total output power corresponding to the sum of the output powers of the single-phase alternating currents output from the several rechargeable mobile power supply stations.
Le boîtier de parallélisation peut comprendre par exemple une ligne de distribution présentant des extrémités d’entrée raccordées chacune électriquement à une prise d’entrée distincte parmi les plusieurs prises d’entrée du boîtier de parallélisation ; et au moins une extrémité de sortie raccordée électriquement à l’au moins une prise de sortie du boîtier de parallélisation.The parallelization box may include, for example, a distribution line having input ends each electrically connected to a separate input socket among the several input sockets of the parallelization box; and at least one output end electrically connected to at least one output socket of the parallelization box.
Avantageusement, l’ensemble d’alimentation électrique rechargeable permet de manière simple, en parallélisant entre elles des stations par l’intermédiaire de leur au moins une prise de parallélisation d’une part, puis en les raccordant en entrée du boîtier de parallélisation d’autre part, d’alimenter électriquement au moins un dispositif électrique consommateur raccordé en sortie du boiter de parallélisation avec un courant alternatif monophasé de sortie total présentant une puissance totale de sortie correspondant à la somme des puissances de sortie des courants alternatifs monophasés de sortie des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables.Advantageously, the rechargeable power supply system allows, in a simple way, by parallelizing stations together via their at least one parallelization socket on the one hand, and then connecting them to the input of the parallelization box on the other hand, to power at least one electrical consumer device connected to the output of the parallelization box with a single-phase alternating current total output having a total output power corresponding to the sum of the output powers of the single-phase alternating currents from the several rechargeable mobile power supply stations.
Par ailleurs, comme l’ensemble d’alimentation électrique rechargeable résulte de l’association de plusieurs stations et d’un boîtier de parallélisation, il peut être facilement transporté, installé/monté ou désinstallé/démonté.Furthermore, as the rechargeable power supply unit results from the combination of several stations and a parallelization box, it can be easily transported, installed/assembled or uninstalled/disassembled.
Afin de délivrer un courant alternatif monophasé de sortie sur leur prise d’entrée respective du boîtier de parallélisation, chacune des plusieurs stations fonctionne dans sa sonfiguration de décharge.In order to deliver a single-phase alternating output current to their respective input socket of the parallelization box, each of the several stations operates in its discharge configuration.
Dans un mode de réalisation, les plusieurs prises d’entrée du boîtier de parallélisation comprennent six prises d’entrée ; signifiant qu’il est possible de mettre en parallèle six stations.In one embodiment, the multiple input sockets of the parallelization box include six input sockets; meaning that it is possible to put six stations in parallel.
Dans une variante, chacune des six stations délivre par exemple un courant alternatif monophasé de sortie présentant une puissance de sortie de 7,2 kW. Ainsi, l’ensemble d’alimentation électrique rechargeable est apte à fournir à l’au moins un dispositif électrique consommateur un courant alternatif monophasé de sortie total présentant une puissance totale de sortie égale à 43,2 kW.In one variant, each of the six stations delivers, for example, a single-phase alternating current output with an output power of 7.2 kW. Thus, the rechargeable power supply system is capable of providing at least one electrical consumer device with a total single-phase alternating current output with a total output power of 43.2 kW.
Dans une autre variante, chacune des six stations délivre par exemple un courant alternatif monophasé de sortie présentant une puissance de sortie de 11 kW. Ainsi, l’ensemble d’alimentation électrique rechargeable est apte à fournir à l’au moins un dispositif électrique consommateur un courant alternatif monophasé de sortie total présentant une puissance totale de sortie égale à 66 kW.In another variant, each of the six stations delivers, for example, a single-phase alternating current output with an output power of 11 kW. Thus, the rechargeable power supply system is capable of providing at least one electrical consumer device with a total single-phase alternating current output with a total output power of 66 kW.
L’au moins une prise de sortie du boîtier de parallélisation est sélectionnée de sorte à être adaptée à de telles puissances totales de sortie. L’au moins une prise de sortie du boîtier de parallélisation peut par exemple correspondre à une prise 90 A.At least one output socket on the parallelization box is selected to be suitable for such total output power. For example, at least one output socket on the parallelization box could be a 90 A socket.
Afin que les puissances de sortie des courants alternatifs monophasés de sortie puissent être sommées, il est nécessaire que lesdits courants alternatifs monophasés de sortie soient synchronisés à la fois en fréquence et intensité.In order for the output powers of the single-phase alternating output currents to be summed, it is necessary that said single-phase alternating output currents be synchronized in both frequency and intensity.
Par la suite et sauf indication contraire, on entend par « station maîtresse » la station qui comprend l’onduleur maître, et par « station esclave » la station qui comprend l’onduleur esclave.Hereafter and unless otherwise indicated, the term "master station" means the station that includes the master inverter, and the term "slave station" means the station that includes the slave inverter.
Dans un mode de réalisation, les stations comprises dans l’ensemble d’alimentation électrique rechargeable comprennent chacune plusieurs prises de parallélisation. Les stations comprennent une station maîtresse et plusieurs stations esclaves. Les unités de traitement de l’onduleur maître et des onduleurs esclaves sont raccordées, par exemple, tel que :
- chacune des stations esclaves à une de ses plusieurs prises de parallélisation raccordée électriquement à une prise de parallélisation distincte de la station maîtresse. Autrement dit, l’unité de traitement de l’onduleur maître transmet à l’unité de traitement de chacun des onduleurs esclaves le signal de synchronisation ; ou
- la station maîtresse et les stations esclave sont mises en cascade avec : une prise de parallélisation de la station maîtresse qui est raccordée électriquement à une prise de parallélisation d’une station esclave, laquelle station esclave étant raccordée électriquement par une autre prise de parallélisation à une prise de parallélisation d’une possible autre station esclave. Autrement dit, l’unité de traitement de l’onduleur maître transmet le signal de synchronisation à l’unité de traitement d’un onduleur esclave, laquelle va ensuite, à réception du signal de synchronisation, le relayer possiblement à l’unité de traitement d’un autre onduleur esclave.In one embodiment, the stations included in the rechargeable power supply assembly each comprise several parallel outlets. The stations include a master station and several slave stations. The processing units of the master inverter and the slave inverters are connected, for example, such as:
- each of the slave stations has one of its several parallel ports electrically connected to a separate parallel port of the master station. In other words, the processing unit of the master inverter transmits the synchronization signal to the processing unit of each of the slave inverters; or
- The master station and the slave stations are cascaded as follows: a parallel connection on the master station is electrically connected to a parallel connection on a slave station, which is then electrically connected via another parallel connection to a parallel connection on a possible additional slave station. In other words, the processing unit of the master inverter transmits the synchronization signal to the processing unit of a slave inverter, which, upon receiving the synchronization signal, may then relay it to the processing unit of another slave inverter.
A réception du signal de synchronisation par leur unité de traitement, les unités de traitement des onduleurs esclaves synchronisent en fréquence et intensité le courant alternatif monophasé de sortie qu’ils doivent générer sur la base du signal de synchronisation. Ainsi, leur courant alternatif monophasé de sortie respectif est synchronisé avec celui devant être généré par l’onduleur maître. Suite à la synchronisation, chacun des onduleurs esclaves délivre son courant alternatif monophasé de sortie synchronisé sur son au moins une prise de sortie raccordée électriquement à une des plusieurs prises d’entrée du boîtier de parallélisation.Upon receiving the synchronization signal, the processing units of the slave inverters synchronize the frequency and current of the single-phase AC output they are to generate based on the synchronization signal. Thus, their respective single-phase AC output is synchronized with that to be generated by the master inverter. Following synchronization, each of the slave inverters delivers its synchronized single-phase AC output to at least one of its output sockets, which must be electrically connected to one of the several input sockets of the parallelization box.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, of a non-limiting example of implementation, made with reference to the accompanying figures in which:
[Description détaillée d’un ou plusieurs modes de réalisation de l’invention][Detailed description of one or more embodiments of the invention]
En référence à la
- une pluralité de prises d’entrée comprenant au moins une première prise d’entée P1, au moins une seconde prise d’entrée P2, au moins une troisième prise d’entrée P3, au moins une prise de sortie PS, au moins une prise de parallélisation PP, au moins une quatrième prise d’entrée (non illustrée) ;
- un écran 51 affichant une pluralité d’informations relatives à la station 100, et pouvant par exemple être tactile ;
- un bouton de commutation 8 ;
- un bouton d’arrêt d’urgence EB, et un bouton de démarrage (non illustré) pour le mise en service ou la mise hors service de la station ; et
- au moins un disjoncteur (non illustré).With reference to the
- a plurality of input sockets including at least one first input socket P1, at least one second input socket P2, at least one third input socket P3, at least one output socket PS, at least one parallelization socket PP, at least one fourth input socket (not illustrated);
- a screen 51 displaying a plurality of information relating to station 100, and which may for example be touch-sensitive;
- a switch button 8;
- an EB emergency stop button, and a start button (not shown) for switching the station on or off; and
- at least one circuit breaker (not shown).
Les rôles/fonctionnalités de chacun des éléments ou équipements listés sont par la suite précisés.The roles/functionalities of each of the listed elements or equipment are then specified.
Le caisson 101 de la station 100 est disposé sur un châssis mobile (non représenté).The 101 box of station 100 is placed on a mobile chassis (not shown).
En référence à la
Dans ce mode de réalisation, l’au moins une première prise d’entrée P1 comprend deux premières prises d’entrée P1 ; l’au moins une seconde prise d’entrée P2 comprend une seconde prise d’entrée P1 ; l’au moins une troisième prise d’entrée P3 comprend une troisième prise d’entrée P3 ; l’au moins une prise de sortie comprend deux prises de sortie PS. Pour des raisons de clarté et de compréhension de l’architecture électrique simplifiée de la station 100, seule une prise de parallélisation est représentée.In this embodiment, at least one first input socket P1 comprises two first input sockets P1; at least one second input socket P2 comprises a second input socket P1; at least one third input socket P3 comprises a third input socket P3; at least one output socket comprises two output sockets PS. For clarity and understanding of the simplified electrical architecture of station 100, only one parallelization socket is shown.
Des disjoncteurs, non représentés, sont positionnés au niveau des prises de sortie PS et de la seconde prise d’entrée P2 afin de les protéger.Circuit breakers, not shown, are positioned at the PS output sockets and the second P2 input socket to protect them.
Les premières prises d’entrée P1 sont chacune prévues pour raccorder électriquement à la station 100 une première source externe S11, S12 qui délivre un courant alternatif monophasé IA1, IA2. La première source externe S11, S12 peut par exemple et non limitativement correspondre au réseau électrique, à un groupe électrogène.The first input sockets P1 are each intended to electrically connect to station 100 a first external source S11, S12 which delivers a single-phase alternating current IA1, IA2. The first external source S11, S12 can, for example and not limited to, correspond to the electrical network or a generator set.
Il est considéré que l’une des deux premières prises d’entrée P1 est une prise 32 A, alors que l’autre des deux premières prises d’entrée P1 est une prise 16 A. Comme la tension du réseau de distribution basse tension en monophasé en France est égale à 230V, la puissance potentielle maximale sur la prise 16 A est égale à 3,68 kW, et celle sur la prise 32 A égale à 7,32 kW.It is assumed that one of the first two P1 input sockets is a 32 A socket, while the other of the first two P1 input sockets is a 16 A socket. As the voltage of the single-phase low voltage distribution network in France is equal to 230V, the maximum potential power on the 16 A socket is equal to 3.68 kW, and that on the 32 A socket is equal to 7.32 kW.
Chacune des premières prises d’entrée P1 est raccordée électriquement à l’entrée d’un convertisseur alternatif-continu 1 distinct, lequel est prévu pour convertir le courant alternatif monophasé IA1, IA2 en un premier courant continu externe IC11, IC12. Afin que ne soit pas délivré par les premières sources externes S11, S12 un courant alternatif monophasés IA1, IA2 à une puissance proche de la puissance potentielle maximale, et qui pourrait endommager les premières prises d’entrée P1, chacun des convertisseur alternatif-continu 1 est choisi de sorte à présenter une puissance de saturation de convertisseur alternatif-continu qui est inférieure à la puissance potentielle maximale associée au type de la première prise d’entrée P1 (par type, on entend prise 16 A et prise 32 A).Each of the first input sockets P1 is electrically connected to the input of a separate AC-DC converter 1, which is intended to convert the single-phase alternating current IA1, IA2 into a first external direct current IC11, IC12. In order to prevent the first external sources S11, S12 from delivering single-phase alternating current IA1, IA2 at a power close to the maximum potential power, which could damage the first input sockets P1, each of the AC-DC converters 1 is chosen so as to have an AC-DC converter saturation power that is less than the maximum potential power associated with the type of the first input socket P1 (by type, we mean 16 A socket and 32 A socket).
La seconde prise d’entrée P2 est prévue pour raccorder électriquement à la station 100 une seconde source externe S2 qui délivre un courant continu ICS2. Il est considéré que cette seconde source externe correspond à un panneau solaire qui convertit l’énergie solaire en énergie électrique. La seconde prise d’entrée P2 est raccordée électriquement à l’entrée d’un convertisseur continu-continu 2 qui convertit le courant continu ICS2 en un second courant continu externe IC2. Plus précisément, le convertisseur continu-continu 2 est un régulateur solaire de type MPPT (Maximum Power Point Tracking, ou suivi du point maximal de puissance en français) ayant pour fonction de stabiliser le courant continu ICS2 fourni par la seconde source externe S2 (le second courant continu externe IC2 correspond ainsi au courant continu ICS2 stabilisé).The second input socket P2 is designed to electrically connect a second external source S2 to station 100, which delivers a direct current ICS2. This second external source is assumed to be a solar panel that converts solar energy into electrical energy. The second input socket P2 is electrically connected to the input of a DC-DC converter 2, which converts the direct current ICS2 into a second external direct current IC2. More precisely, the DC-DC converter 2 is a solar charge controller of the MPPT (Maximum Power Point Tracking) type, whose function is to stabilize the direct current ICS2 supplied by the second external source S2 (the second external direct current IC2 thus corresponds to the stabilized direct current ICS2).
La station 100 comprend un onduleur 3 présentant une sortie raccordée électriquement aux prises de sortie PS, et présentant une puissance de saturation d’onduleur considérée comme étant égale à 11 kW. L’onduleur 3 comprend une unité de traitement U3. Les fonctions de l’onduleur 3 et de son unité de traitement U3 sont précisées par la suite.Station 100 includes an inverter 3 with an output electrically connected to the PS output sockets, and with an inverter saturation power considered to be 11 kW. Inverter 3 includes a processing unit U3. The functions of inverter 3 and its processing unit U3 are detailed below.
La station 100 comprend également une source interne électrique rechargeable 4, laquelle comprend quatre batteries rechargeables 41 identiques (i.e. de même référence).Station 100 also includes an internal rechargeable power source 4, which comprises four identical rechargeable batteries 41 (i.e. of the same reference).
Par la suite, et sauf indication contraire, par « source interne 4 » on entend « source interne électrique rechargeable 4 », et par « batteries 41 » on entend « batteries rechargeables 41 ».Hereafter, and unless otherwise indicated, "internal source 4" means "rechargeable internal electrical source 4", and "batteries 41" means "rechargeable batteries 41".
La station 100 comprend une ligne de distribution présentant plusieurs premières extrémités raccordées électriquement à la sortie de chaque convertisseur alternatif-continu 1 et du convertisseur continu-continu 2, une seconde extrémité raccordée électriquement à la source interne 4, et une troisième extrémité raccordée électriquement à l’entrée de l’onduleur 3.Station 100 includes a distribution line having several first ends electrically connected to the output of each AC-DC converter 1 and DC-DC converter 2, a second end electrically connected to the internal source 4, and a third end electrically connected to the input of the inverter 3.
Plus précisément, la ligne de distribution comprend :
- une barre-bus positive L1 rigide présentant des premières extrémités positives L11 raccordées électriquement à une borne de sortie positive de chacun des convertisseurs alternatif-continu 1 et une borne de sortie positive du convertisseur continu-continu 2, une seconde extrémité positive L12 raccordée électriquement à une borne positive de la source interne 4, et une troisième extrémité positive L13 raccordée électriquement à une borne positive de l’onduleur 3, et
- une barre-bus négative L2 rigide présentant des premières extrémités négatives L21 raccordées électriquement à une borne de sortie négative de chacun des convertisseurs alternatif-continu 1 et une borne de sortie négative du convertisseur continu-continu 2, une seconde extrémité négative L22 raccordée électriquement à une borne négative de la source interne 4, et une troisième extrémité négative L23 raccordée électriquement à une borne positive de l’onduleur 3 ;
les plusieurs premières extrémités positives L11 et les plusieurs premières extrémités négatives L21 correspondant aux premières extrémités de la ligne de distribution, la seconde extrémité positive L12 et la seconde extrémité négative L21 correspondant à la seconde extrémité de distribution, et la troisième extrémité positive L13 et la troisième extrémité négative L23 correspondant à la troisième extrémité de distribution.More specifically, the distribution line includes:
- a rigid positive busbar L1 having first positive ends L11 electrically connected to a positive output terminal of each of the AC-DC converters 1 and a positive output terminal of the DC-DC converter 2, a second positive end L12 electrically connected to a positive terminal of the internal source 4, and a third positive end L13 electrically connected to a positive terminal of the inverter 3, and
- a rigid negative busbar L2 having first negative ends L21 electrically connected to a negative output terminal of each of the AC-DC converters 1 and a negative output terminal of the DC-DC converter 2, a second negative end L22 electrically connected to a negative terminal of the internal source 4, and a third negative end L23 electrically connected to a positive terminal of the inverter 3;
the first several positive ends L11 and the first several negative ends L21 correspond to the first ends of the distribution line, the second positive end L12 and the second negative end L21 correspond to the second distribution end, and the third positive end L13 and the third negative end L23 correspond to the third distribution end.
La ligne de distribution comprend un premier interrupteur I1 qui raccorde électriquement ses plusieurs premières extrémités à sa seconde extrémité, et un second interrupteur I2 qui raccorde électriquement sa seconde extrémité à sa troisième extrémité. Plus précisément, le premier interrupteur I1 est positionné sur la barre-bus positive L1 entre les premières extrémités positives L11 et la seconde extrémité positive L12 ; et le second interrupteur I2 est également positionné sur la barre-bus positive L1 entre la seconde extrémité positive L12 et la troisième extrémité positive L13.The distribution line includes a first switch I1 that electrically connects its first several ends to its second end, and a second switch I2 that electrically connects its second end to its third end. More specifically, the first switch I1 is positioned on the positive busbar L1 between the first positive ends L11 and the second positive end L12; and the second switch I2 is also positioned on the positive busbar L1 between the second positive end L12 and the third positive end L13.
La station 100 comprend une unité de contrôle 5 qui est au moins raccordée électriquement, sinon en communication, avec : la source interne 4 ; les deux interrupteurs I1 et I2 ; l’écran 51 ; le boutons de commutation 8, d’arrêt d’urgence EB, et de démarrage. L’unité de contrôle 5 est positionnée au niveau de la barre-bus négative L2, en état d’une part raccordée électriquement à la borne négative de la source interne 4, et d’autre part raccordée électriquement à la borne négative de l’onduleur 3.Station 100 includes a control unit 5 which is at least electrically connected, if not in communication, with: the internal power supply 4; the two switches I1 and I2; the display 51; the switching button 8, the emergency stop button EB, and the start button. The control unit 5 is positioned at the negative bus bar L2, electrically connected on one side to the negative terminal of the internal power supply 4, and electrically connected on the other side to the negative terminal of the inverter 3.
L’unité de contrôle 5 correspond dans ce mode de réalisation à un système de contrôle de batterie (Battery Management System BMS en anglais).In this embodiment, control unit 5 corresponds to a battery management system (BMS).
L’unité de contrôle est configurée pour faire permuter le station 100 entre deux configurations dites de charge (illustrée
Dans la configuration de charge, les premières sources externes S11, S12 et la seconde source externe S2 sont raccordées électriquement et respectivement aux premières prises d’entrée P1 et à la seconde prise d’entrée P2.In the load configuration, the first external sources S11, S12 and the second external source S2 are electrically connected respectively to the first input sockets P1 and the second input socket P2.
Comme précédemment expliqué, les convertisseurs alternatifs-continu 1 convertissent les courant alternatifs monophasé IA1, IA2 délivrés par les premières sources externes S11, S12 en un premier courant continu externe IC11, IC12 ; et le convertisseur continu-continu 2 stabilise le courant continu ICS2 fourni par la seconde source externe S2 en un second courant continu externe IC2.As previously explained, AC-DC converters 1 convert the single-phase AC currents IA1, IA2 delivered by the first external sources S11, S12 into a first external DC current IC11, IC12; and DC-DC converter 2 stabilizes the DC current ICS2 supplied by the second external source S2 into a second external DC current IC2.
L’unité de contrôle 5 commande le premier interrupteur I1 de sorte à ce qu’il se trouve dans sa position fermée, et le second interrupteur I2 de sorte à ce qu’il se trouve dans sa position ouverte. Ainsi, un courant continu de charge ICT, qui correspond à la somme des premier courant continu externe IC11, IC12 et du second courant continu externe IC2, se propage dans la ligne de distribution depuis ses premières extrémités vers sa seconde extrémité, i.e. vers la source interne 4. Le courant continu de charge ICT vient ainsi charger la source interne 4. Plus précisément, le courant continu de charge ICT vient charger simultanément les quatre batteries 41 comprises dans la source interne 4.The control unit 5 commands the first switch I1 to be in its closed position, and the second switch I2 to be in its open position. Thus, a DC charging current ICT, which corresponds to the sum of the first external DC currents IC11, IC12 and the second external DC current IC2, propagates in the distribution line from its first ends to its second end, i.e., to the internal source 4. The DC charging current ICT thus charges the internal source 4. More precisely, the DC charging current ICT simultaneously charges the four batteries 41 contained within the internal source 4.
Dans la configuration de décharge, les premières sources externes S11, S12 et la seconde source externe S2 sont débranchées de la station 100, et deux dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2 sont raccordés électriquement et distinctement à une des deux prises de sortie PS. Il est prévu que les quatre batteries 51 de la source interne 4 se déchargent simultanément.In the discharge configuration, the first external sources S11, S12 and the second external source S2 are disconnected from station 100, and two electrically consuming devices CD1, CD2 are electrically connected separately to one of the two output sockets PS. It is expected that the four batteries 51 of the internal source 4 will discharge simultaneously.
Dans cette configuration, l’unité de contrôle 5 commande le premier interrupteur I1 pour basculer de sa position fermée à sa position ouverte, et le second interrupteur I2 pour basculer de sa position ouverte à sa position fermée. Ainsi, la source interne est apte à délivrer un courant continu interne ICC qui va se propager depuis la seconde extrémité de la ligne de distribution vers la sa troisième extrémité, c’est-à-dire jusqu’à l’entrée de l’onduleur 3. L’onduleur convertit alors le courant continu interne ICC en un courant alternatif monophasé de sortie IAS qui va servir à alimenter électriquement les deux dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2, avec le courant alternatif monophasé de sortie IAS qui présente une puissance de sortie inférieure ou égale à la puissance de saturation d’onduleur (donc inférieure ou égale à 11 kW).In this configuration, the control unit 5 commands the first switch I1 to switch from its closed position to its open position, and the second switch I2 to switch from its open position to its closed position. Thus, the internal source is capable of delivering an internal direct current ICC which will propagate from the second end of the distribution line to its third end, that is, to the input of the inverter 3. The inverter then converts the internal direct current ICC into a single-phase alternating current output IAS which will be used to power the two electrical devices consuming CD1, CD2, with the single-phase alternating current output IAS having an output power less than or equal to the inverter's saturation power (therefore less than or equal to 11 kW).
Dans le mode de réalisation décrit, l’unité de contrôle commande la permutation de la station 100 de sa configuration de charge à sa configuration de décharge, et réciproquement, en fonction d’une position du bouton de commutation 8 pouvant correspondre à une position d’appui ou à une position de relâchement, telle que chaque configuration soit associée à l’une ou l’autre des deux positions. Autrement dit, la station 100 permute de l’une vers l’autre de ses deux configurations lorsqu’un opérateur vient manuellement appuyer ou relâcher le bouton de commutation. Dans une variante de réalisation pour laquelle l’écran 51 serait tactile, l’opérateur provoque la permutation entre les deux configurations en interagissant par exemple avec des options proposées dans un menu s’affichant sur l’écran 51. Dans une telle variante, il n’est pas nécessaire que la station comprenne le bouton de commutation 8.In the described embodiment, the control unit switches station 100 from its charging configuration to its discharging configuration, and vice versa, depending on the position of the switch button 8, which can be either pressed or released, such that each configuration is associated with one or the other of the two positions. In other words, station 100 switches from one of its two configurations to the other when an operator manually presses or releases the switch button. In an alternative embodiment where the screen 51 is touch-sensitive, the operator triggers the switch between the two configurations by interacting, for example, with options in a menu displayed on the screen 51. In such an alternative, the station does not need to include the switch button 8.
L’unité de contrôle 5 est configurée pour surveiller le sens de circulation du courant continu de charge ICT pendant la configuration de charge et celui du courant continu interne ICC pendant la configuration de décharge. Dans le cas où le courant continu de charge ICT ne circulerait pas des premières extrémités de la ligne de distribution vers sa seconde extrémité, l’unité de contrôle stoppe la charge de la source interne 4, en faisant basculer pour cela le premier interrupteur I1 de sa position fermée à sa position ouverte. Dans le cas où le courant continu interne ICC ne circulerait pas de la seconde extrémité de la ligne de distribution vers sa troisième extrémité, l’unité de contrôle 5 stoppe l’alimentation des dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2, en faisant basculer pour cela le second interrupteur I2 de sa position fermée à sa position ouverte.Control unit 5 is configured to monitor the direction of flow of the load DC current ICT during the charging configuration and that of the internal DC current ICC during the discharging configuration. If the load DC current ICT does not flow from the first end of the distribution line to its second end, the control unit stops the charging of the internal source 4 by switching the first switch I1 from its closed position to its open position. If the internal DC current ICC does not flow from the second end of the distribution line to its third end, control unit 5 stops the power supply to the electrical devices CD1 and CD2 by switching the second switch I2 from its closed position to its open position.
La station comprend une troisième prise d’entrée P3 prévue pour raccordé électriquement une troisième source externe aux prises de sortie PS, laquelle troisième source externe est une source d’alimentation à courant alternatif monophasé, similairement aux premières sources externes S11, S12. La troisième prise d’entrée P3 peut correspondre à une prise 16 A ou bien une prise 32 A. Ainsi, dans le mode de réalisation décrit, les deux dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2 seraient alimentés directement par la troisième source externe, en by-passant l’onduleur 3. Autrement dit, dans ce contexte d’utilisation, la station 100 est assimilable à un simple fil. Dans la configuration de charge, la troisième source externe peut servir à alimenter électriquement les deux dispositifs consommateurs CD1, CD2 pendant que les premières sources externes S11, S12 et la une seconde source externe S2 sont utilisées pour charger la source interne 4.The station includes a third input socket P3 designed to electrically connect a third external source to the output sockets PS. This third external source is a single-phase AC power supply, similar to the first external sources S11 and S12. The third input socket P3 can be either a 16 A or a 32 A socket. Thus, in the described embodiment, the two electrical devices CD1 and CD2 would be powered directly by the third external source, bypassing the inverter 3. In other words, in this usage context, the station 100 can be considered a simple wire. In the load configuration, the third external source can be used to power the two devices CD1 and CD2, while the first external sources S11 and S12 and a second external source S2 are used to charge the internal source 4.
L’unité de contrôle 5 reçoit une mesure de la valeur du courant continu de charge ICT et une mesure de la valeur du courant continu interne ICC en provenance d’un dispositif de mesure de courant 9 positionné au niveau de la ligne de distribution, tel qu’un shunt.The control unit 5 receives a measurement of the load DC current value ICT and a measurement of the internal DC current value ICC from a current measuring device 9 positioned at the distribution line, such as a shunt.
En référence à la
Afin de résoudre cette problématique de performances fonction de la température de batterie, chacune des quatre batteries 41 est associée à : un dispositif de mesure de température 42, tel qu’un capteur de température, pour mesurer une température de batterie de la batterie 41, et à un système de chauffage 43, tel qu’un pad chauffant électrique. Est également compris dans la station 100 un système de régulation thermique 7 qui est au moins en communication avec les dispositifs de mesure de température 42 et de chauffage 43 de chacune des quatre batteries 41. Chacun des dispositifs de mesure de température 42 transmet au système de régulation thermique 7 la mesure de température de batterie de la batterie 41 à laquelle il est associé. En fonction de cette mesure de température de batterie, le système de régulation thermique 7 transmet, ou ne transmet pas, une consigne de chauffage au système de chauffage 43 associé à la batterie 41 à laquelle correspond la mesure de température de batterie. Si le dispositif de chauffage 43 reçoit cette consigne de chauffage, alors il est configuré pour chauffer la batterie 41.To address this issue of performance depending on battery temperature, each of the four batteries 41 is connected to: a temperature measurement device 42, such as a temperature sensor, to measure the battery temperature of battery 41, and a heating system 43, such as an electric heating pad. Station 100 also includes a thermal control system 7 that is at least in communication with the temperature measurement devices 42 and the heating device 43 of each of the four batteries 41. Each temperature measurement device 42 transmits the battery temperature measurement of the battery 41 to which it is connected to the thermal control system 7. Based on this battery temperature measurement, the thermal control system 7 either transmits, or does not transmit, a heating command to the heating system 43 connected to the battery 41 corresponding to the battery temperature measurement. If the heating device 43 receives this heating command, it is configured to heat battery 41.
Dans le mode de réalisation décrit, il est considéré que la plage de fonctionnement optimal d’une batterie 41 de type NMC est comprise entre 17°C et 25°C. Ainsi, le système de régulation thermique 7 est configuré pour :
- ne pas transmettre de consigne de chauffage à un dispositif de chauffage 43 si la température de batterie de sa batterie 41 associée est supérieure ou égale à 17°C ; et
- transmettre une consigne de chauffage à un dispositif de chauffage 43 si la température de batterie de sa batterie 41 associée est inférieure à 17°C ; la consigne de chauffage continuant d’être transmise par le système de régulation thermique 7 au dispositif de chauffage 43 tant que la température de batterie n’atteint pas 25°C ; et n’étant plus transmise une fois que la température de batterie est égale à 25°C.In the described embodiment, the optimal operating range of an NMC-type battery 41 is considered to be between 17°C and 25°C. Therefore, the thermal control system 7 is configured to:
- not to transmit a heating instruction to a heating device 43 if the battery temperature of its associated battery 41 is greater than or equal to 17°C; and
- transmit a heating command to a heating device 43 if the battery temperature of its associated battery 41 is less than 17°C; the heating command continuing to be transmitted by the thermal control system 7 to the heating device 43 as long as the battery temperature does not reach 25°C; and no longer being transmitted once the battery temperature is equal to 25°C.
En vue de réguler thermiquement les batteries 41, plus précisément de dissiper/d’évacuer vers l’extérieur la chaleur qu’elles produisent pendant les configurations de charge et de décharge pour éviter qu’elles surchauffent, certaines parois du caisson 101 comprennent des ouïes d’aération dans lesquelles sont disposés des ventilateurs (les ouïes et les ventilateurs ne sont pas représentés).In order to thermally regulate the batteries 41, more specifically to dissipate/evacuate to the outside the heat they produce during charge and discharge configurations to prevent them from overheating, some walls of the box 101 include ventilation slots in which fans are placed (the slots and fans are not shown).
Le système de régulation thermique 7 et les systèmes de chauffage 43 des batteries 41 sont alimentés électriquement au moyen d’une ligne d’alimentation interne LT raccordée à la première prise d’entrée P1 qui correspond à la prise 32 A. Ainsi, le courant alternatif monophasé IA1 délivré par la première source externe S1 est converti par le convertisseur alternatif-continu 1 en le premier courant continu externe IC1 d’une part, et sert à l’alimentation électrique du système de régulation thermique 7 et des systèmes de chauffage 43 d’autre part.The thermal regulation system 7 and the heating systems 43 of the batteries 41 are electrically powered by means of an internal power line LT connected to the first input socket P1 which corresponds to the 32 A socket. Thus, the single-phase alternating current IA1 supplied by the first external source S1 is converted by the AC-DC converter 1 into the first external DC current IC1 on the one hand, and serves to supply the thermal regulation system 7 and the heating systems 43 on the other hand.
La ligne d’alimentation interne LT comprend un interrupteur I3 qui est un thermo-contact, tel qu’une borne dudit interrupteur I3 soit raccordée électriquement à la première prise d’entrée P1, et que son autre borne soit raccordée électriquement aux dispositifs de chauffage 43 et au système de régulation thermique 7. L’interrupteur est conformé pour être dans une position fermée tant que la température de batterie d’au moins une des quatre batteries 41 ne devient pas égale ou supérieure à une température critique qui est considérée comme étant égale à 40°C. Si la température de batterie d’une des quatre batteries 41 devient supérieure ou égale à la température critique, l’interrupteur I3 est conformé pour basculer de sa position fermée à sa position ouverte de sorte que les dispositifs de chauffage 43 des quatre batteries 41 et le système de régulation thermique 7 ne soient plus alimentés électriquement. Une telle situation peut par exemple se produire en cas de dysfonctionnement du système de régulation thermique 7 qui transmettrait en continu une consigne de chauffage à un dispositif de chauffage 43 d’une batterie 41 alors que celle-ci présente une température de batterie supérieure ou égale à 25°C.The internal power supply line LT includes a switch I3, which is a thermal switch, such that one terminal of said switch I3 is electrically connected to the first input socket P1, and its other terminal is electrically connected to the heating devices 43 and the thermal control system 7. The switch is configured to be in a closed position as long as the battery temperature of at least one of the four batteries 41 does not become equal to or greater than a critical temperature, which is considered to be 40°C. If the battery temperature of one of the four batteries 41 becomes greater than or equal to the critical temperature, the switch I3 is configured to switch from its closed position to its open position so that the heating devices 43 of the four batteries 41 and the thermal control system 7 are no longer electrically powered. Such a situation can occur for example in the event of a malfunction of the thermal regulation system 7 which would continuously transmit a heating setpoint to a heating device 43 of a battery 41 when the latter has a battery temperature greater than or equal to 25°C.
Outre posséder une connaissance de courant continu de charge ICT et du courant continu interne ICC, l’unité de contrôle 5 connaît la tension aux bornes des quatre batteries 41 en étant raccordée à celles-ci par un harnais filaire 52. Dans des variantes, le harnais filaire 52 raccorde électriquement l’unité de contrôle 5 aux différents modules, ou aux différentes cellules, de chaque batterie 41. L’unité de contrôle 5 est alors capable de déterminer la tension de chacune des batteries à partir des mesures de tension de leurs modules ou de leurs cellules.In addition to possessing knowledge of the charging direct current ICT and the internal direct current ICC, the control unit 5 knows the voltage across the terminals of the four batteries 41 by being connected to them by a wire harness 52. In variants, the wire harness 52 electrically connects the control unit 5 to the different modules, or to the different cells, of each battery 41. The control unit 5 is then able to determine the voltage of each of the batteries from the voltage measurements of their modules or their cells.
A partir du courant continu de charge ICT (respectivement du courant continu interne ICC), de la tension des batteries 41 ou des tensions de module ou de cellule de chacune des batteries 41, l’unité de contrôle 5 est capable, pendant la configuration de charge (respectivement pendant la configuration de décharge), de déterminer le niveau de charge de chacune des batteries 41, et le niveau de charge total de la source interne 4.From the DC charging current ICT (respectively the internal DC current ICC), the voltage of the batteries 41 or the module or cell voltages of each of the batteries 41, the control unit 5 is able, during the charging configuration (respectively during the discharging configuration), to determine the charge level of each of the batteries 41, and the total charge level of the internal source 4.
Dans la configuration de charge, l’unité de contrôle 5 est conformée pour comparer le niveau de charge de chacune des quatre batteries 41 avec un niveau de charge maximal, et pour stopper la charge de la source interne 4, en commandant le premier interrupteur I1 pour basculer de sa position fermée à sa position ouverte, lorsque le niveau de charge d’au moins une des batteries 41 devient supérieur ou égal au niveau de charge maximal, permettant ainsi de prévenir tout risque de surcharge de batterie. Ce niveau de charge maximal peut par exemple correspondre à un pourcentage de charge de 100%.In the charging configuration, the control unit 5 is configured to compare the charge level of each of the four batteries 41 with a maximum charge level, and to stop charging the internal source 4 by controlling the first switch I1 to switch from its closed position to its open position when the charge level of at least one of the batteries 41 becomes greater than or equal to the maximum charge level, thus preventing any risk of battery overcharging. This maximum charge level could, for example, correspond to a charge percentage of 100%.
Dans la configuration de décharge, l’unité de contrôle 5 est conformée pour comparer le niveau de charge de chacune des batteries 41 avec un seuil de charge minimal, et pour stopper l’alimentation électrique des dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2 par la source interne 4, en commandant le second interrupteur I2 pour basculer de sa position fermée à sa position ouverte, lorsque le niveau de charge d’au moins une des batteries 41 devient inférieur audit seuil de charge minimal, permettant ainsi de prévenir tout risque de décharge de batterie.In the discharge configuration, the control unit 5 is configured to compare the charge level of each of the batteries 41 with a minimum charge threshold, and to stop the power supply of the electrical consumer devices CD1, CD2 by the internal source 4, by commanding the second switch I2 to switch from its closed position to its open position, when the charge level of at least one of the batteries 41 becomes below said minimum charge threshold, thus preventing any risk of battery discharge.
L’unité de contrôle 5 est également conformée pour surveiller, pendant la configuration de décharge, que les quatre batteries 41 se déchargent simultanément. Si ce n’est pas le cas, elle stoppe l’alimentation électrique des dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2.The control unit 5 is also configured to monitor, during the discharge configuration, that the four batteries 41 discharge simultaneously. If this is not the case, it stops the power supply to the electrical consuming devices CD1, CD2.
Un opérateur peut également stopper manuellement la charge de la source interne 4 pendant la configuration de charge, et l’alimentation électrique des dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2 pendant la configuration de décharge, en appuyant sur le bouton d’arrêt d’urgence EB. L’unité de contrôle 5 détecte alors un appui sur le bouton d’arrêt d’urgence EB et met à l’arrêt la station 100. L’opérateur peut ensuite redémarrer la station 100 en appuyant sur le bouton de démarrage.An operator can also manually stop the charging of the internal source 4 during the charging configuration, and the power supply to the electrical consuming devices CD1 and CD2 during the discharging configuration, by pressing the emergency stop button EB. The control unit 5 then detects a press of the emergency stop button EB and shuts down station 100. The operator can then restart station 100 by pressing the start button.
Comme précédemment indiqué, la station 100 peut comprendre au moins une quatrième prise d’entrée prévue pour raccorder électriquement un dispositif d’alerte à l’unité de contrôle 5. Le dispositif d’alerte peut par exemple servir à alerter un opérateur d’un faible niveau de charge de la source interne 4, ou bien de celui d’au moins une de ses quatre batteries 41. Ainsi, lorsque l’unité de contrôle 5 détermine que le niveau de charge de la source interne 4, ou bien celui de l’une de ses quatre batteries 41 devient inférieur au seuil de charge minimal, elle transmet au dispositif d’alerte un signal d’activation dans le but de l’activer. Le dispositif d’alerte peut correspondre à une bande souple électroluminescente qui s’allume à réception du signal d’activation.As previously mentioned, the station 100 may include at least one fourth input socket for electrically connecting an alerting device to the control unit 5. The alerting device may, for example, be used to warn an operator of a low charge level in the internal power source 4, or in at least one of its four batteries 41. Thus, when the control unit 5 determines that the charge level of the internal power source 4, or that of one of its four batteries 41, falls below the minimum charge threshold, it transmits an activation signal to the alerting device. The alerting device may be a flexible electroluminescent strip that illuminates upon receiving the activation signal.
La station 10 peut aussi comprendre un dispositif de géolocalisation (non représenté) conformé pour géolocaliser la station 100, et un émetteur (non représenté) relié au dispositif de géolocalisation et piloté par l’unité de contrôle 5 pour transmettre une donnée de géolocalisation en provenance du dispositif de géolocalisation et à destination d’un serveur distant (non représenté), selon par exemple un protocole de communication compatible avec la norme 4G.Station 10 may also include a geolocation device (not shown) configured to geolocate station 100, and a transmitter (not shown) connected to the geolocation device and controlled by the control unit 5 to transmit geolocation data from the geolocation device to a remote server (not shown), for example according to a communication protocol compatible with the 4G standard.
L’écran 51 peut afficher une pluralité d’informations pouvant être consultées par l’opérateur, par exemple et non limitativement :
- la valeur du courant continu de charge ICT et la valeur du courant continu interne ICC ;
- le niveau de charge de la source interne 4 et la tension à ses bornes ;
- le niveau de charge de chacune des batteries 41 et la tension à leurs bornes ;
- la tension aux bornes de chacun des modules ou de chacune des cellules des quatre batteries 41 ;
- le nombre de cycles de charge et décharge auquel a été soumise chacune des quatre batteries ;
- la plage de température prédéfinie dans laquelle les batteries 41 proposent des performances optimales ;
- la température de batterie de chacune des quatre batteries 41.Screen 51 can display a variety of information that can be viewed by the operator, for example, but not limited to:
- the value of the DC load current ICT and the value of the internal DC current ICC;
- the charge level of the internal source 4 and the voltage across its terminals;
- the charge level of each of the batteries 41 and the voltage at their terminals;
- the voltage across each of the modules or each of the cells of the four batteries 41;
- the number of charge and discharge cycles to which each of the four batteries was subjected;
- the predefined temperature range in which the 41 batteries offer optimal performance;
- the battery temperature of each of the four batteries 41.
Une seconde architecture électrique de la station 100 est illustrée
Ainsi, le commutateur électrique 6 permet de sélectionner quelle première source externe S11, S12 va venir charger la source interne 4 pendant la configuration de charge.Thus, the electrical switch 6 allows selection of which first external source S11, S12 will come to charge the internal source 4 during the charging configuration.
Le commutateur électrique 6 sélectionné présente une puissance de saturation égale à 7,5 kW de sorte que ses entrées soient adaptées pour être raccordées électriquement autant à des prises 16 A qu’à des prises 32 A.The selected electrical switch 6 has a saturation power of 7.5 kW so that its inputs are suitable for electrical connection to both 16 A and 32 A sockets.
Afin d’éviter de surcharger la source interne 4, l’unité de contrôle 5 peut piloter le commutateur électrique 6 afin de raccorder électriquement l’une des premières sources externes S11, S12 au convertisseur alternatif-continu 1 en fonction du niveau de charge actuel de la source interne 4, de sorte que le courant continu de charge ICT délivré à celle-ci 4 soit en adéquation avec ledit niveau de charge.In order to avoid overloading the internal source 4, the control unit 5 can control the electrical switch 6 to electrically connect one of the first external sources S11, S12 to the AC-DC converter 1 according to the current load level of the internal source 4, so that the DC load current ICT delivered to it 4 is in accordance with said load level.
Comparativement à la précédente architecture, et en référence à la
Dans cette seconde architecture électrique, l’unité de contrôle 5 n’est pas raccordée par un harnais filaire aux batteries 41 ou de chacun de leur module ou de chacune de leur cellule afin de mesurer des tensions de batterie, de module ou de cellule. Les tensions aux bornes des batteries 41, ou aux bornes de chacun de leurs modules ou de chacune de leurs cellules, sont mesurées par des dispositifs de mesure de tension 10 qui sont au moins en communication avec l’unité de contrôle 5.In this second electrical architecture, the control unit 5 is not connected by a wire harness to the batteries 41 or to each of their modules or cells in order to measure battery, module, or cell voltages. The voltages across the terminals of the batteries 41, or across the terminals of each of their modules or cells, are measured by voltage measuring devices 10 that are at least in communication with the control unit 5.
Dans ce second mode de réalisation de la station 100, l’unité de contrôle est une carte électronique comprenant un processeur.In this second embodiment of station 100, the control unit is an electronic board including a processor.
L’onduleur 3 de cette seconde architecture électrique est choisi tel qu’il présente une puissance de saturation d’onduleur égale à 7,2 kW.Inverter 3 of this second electrical architecture is chosen such that it has an inverter saturation power of 7.2 kW.
Similairement à la première architecture électrique, celle du second mode de réalisation peut comprendre un bouton d’arrêt d’urgence EB, un bouton de commutation 8, un bouton de démarrage, au moins une prise de parallélisation PP, au moins une troisième prise d’entrée P3, au moins une quatrième prise d’entrée, etc.Similar to the first electrical architecture, that of the second embodiment may include an emergency stop button EB, a switching button 8, a start button, at least one parallelization socket PP, at least one third input socket P3, at least one fourth input socket, etc.
De telles architectures électriques de station 100 permettent avantageusement d’alimenter électriquement des dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2 pour des courants alternatifs monophasés de sortie IAS présentant des puissances de sortie satisfaisantes, tout en reposant sur l’association/la combinaison d’équipements et de composants électriques simples rendant la station 100 facilement portable/transportable. La station peut aussi être raccordée électriquement au plus près des dispositifs électriques consommateurs CD1, CD2 tout en s’affranchissant de contraintes d’installation/de désinstallation dans des zones ou emplacements présentant une surface ou un volume restreint(e).Such electrical architectures for Station 100 advantageously allow for the powering of CD1 and CD2 consumer electrical devices with single-phase AC output currents (IAS) offering satisfactory output power, while relying on the combination of simple electrical equipment and components, making Station 100 easily portable. The station can also be electrically connected very close to the CD1 and CD2 consumer electrical devices, eliminating installation/removal constraints in areas or locations with limited surface area or volume.
Les deux architectures électriques présentées sont données de manière illustrative et non limitative.The two electrical architectures presented are given in an illustrative and non-limiting manner.
Dans un mode de réalisation, il est envisageable de mettre en parallèle plusieurs stations 100 afin de fournir à au moins un dispositif électrique consommateur CD1, CD2 un courant alternatif monophasé de sortie total IAST qui présente une puissance totale de sortie PT égale à la somme des puissances de sortie des courants alternatifs de sortie délivrés par les plusieurs stations. La mise en parallèle des stations 100 est rendue possible au moyen d’un boîtier de parallélisation 200 ; les plusieurs stations 100 et le boîtier de de parallélisation formant alors un ensemble d’alimentation électrique rechargeable 300.In one embodiment, it is possible to connect several stations 100 in parallel to supply at least one electrical consumer device CD1, CD2 with a single-phase alternating current output total IAST, which has a total output power PT equal to the sum of the output powers of the alternating currents delivered by the several stations. Connecting the stations 100 in parallel is made possible by means of a parallelization unit 200; the several stations 100 and the parallelization unit then form a rechargeable power supply unit 300.
La
Le boîtier de parallélisation 200 comprend plusieurs prises d’entrée 201 et au moins une prise de sortie 202. Chacune des plusieurs prises d’entrée 201 est prévue pour être raccordée électriquement à une prise de sortie PS d’une station 100. L’au moins une prise de sortie 202 est prévue pour raccorder électriquement l’au moins un dispositif consommateur CD1, CD2 au boîtier de parallélisation. Le boîtier de parallélisation 200 comprend une ligne de distribution 203 raccordant les plusieurs prises d’entrée 201 à l’au moins une prise de sortie 201.The parallelization box 200 includes several input sockets 201 and at least one output socket 202. Each of the several input sockets 201 is designed to be electrically connected to an output socket PS of a station 100. The at least one output socket 202 is designed to electrically connect at least one consumer device CD1, CD2 to the parallelization box. The parallelization box 200 includes a distribution line 203 connecting the several input sockets 201 to the at least one output socket 201.
Afin que leur puissance de sortie P1, P2, P3 puissent être sommées, les courants alternatifs monophasés de sortie IAS, IAS2, IAS3 doivent obligatoirement être synchronisés en fréquence et aussi en intensité.In order for their output power P1, P2, P3 to be summed, the single-phase alternating output currents IAS, IAS2, IAS3 must be synchronized in frequency and also in intensity.
Pour ce faire, chacune des deux prises de parallélisation PP d’une des trois stations 100, dite station maîtresse, est raccordée électriquement à une des deux prises de parallélisation PP de chacune des deux autres stations 100, dites stations esclaves. Ainsi, l’unité de traitement MU3 de l’onduleur 3 de la station maitresse, dit onduleur maître M3, est raccordé à l’unité de traitement SU3 de l’onduleur 3 de chaque station esclave, dit onduleur esclave S3.To achieve this, each of the two PP parallelization sockets of one of the three stations 100, called the master station, is electrically connected to one of the two PP parallelization sockets of each of the other two stations 100, called the slave stations. Thus, the MU3 processing unit of inverter 3 of the master station, called the master inverter M3, is connected to the SU3 processing unit of inverter 3 of each slave station, called the slave inverter S3.
L’unité de traitement MU3 de l’onduleur maître M3 est configurée pour générer un signal de synchronisation ssync, présentant une forme d’onde et une fréquence respectivement identiques à la forme d’onde et à la fréquence du courant alternatif monophasé de sortie IAS généré par l’onduleur maître M3.The MU3 processing unit of the M3 master inverter is configured to generate an ssync synchronization signal, exhibiting a waveform and frequency respectively identical to the waveform and frequency of the single-phase AC output IAS generated by the M3 master inverter.
Après avoir été généré, le signal de synchronisation ssync est ensuite transmis par l’unité de traitement MU3 à destination de l’unité de traitement SU3 de chacun des onduleurs esclave S3.After being generated, the ssync synchronization signal is then transmitted by the MU3 processing unit to the SU3 processing unit of each of the S3 slave inverters.
A réception du signal de synchronisation ssync, les unités de traitement SU3 des onduleurs esclaves S3 synchronisent en fréquence et en intensité sur ledit signal de synchronisation les formes d’onde des courants alternatifs monophasés de sortie IAS2, IAS3 que les onduleurs esclaves S3 doivent générer.Upon receiving the synchronization signal ssync, the SU3 processing units of the S3 slave inverters synchronize in frequency and intensity with said synchronization signal the waveforms of the single-phase alternating output currents IAS2, IAS3 that the S3 slave inverters must generate.
Il en résulte que les courants alternatifs monophasés de sortie IAS2, IAS3 générés par les onduleurs esclave S3 et délivrés sur leur prise d’entrée 201 respective du boîtier de parallélisation 200 sont synchronisés avec le courant alternatif monophasé de sortie IAS généré et délivré par l’onduleur maître, et que le courant monophasé de sortie total IAST alimentant électriquement l’au moins un dispositif électrique consommateur CD1, CD2 présente une puissance totale de sortie PT égale à la somme des puissances de sortie P1, P2, P3 des courants alternatifs monophasés de sortie IAS, IAS2, IAS3.It follows that the single-phase alternating output currents IAS2, IAS3 generated by the slave inverters S3 and delivered on their respective input socket 201 of the parallelization box 200 are synchronized with the single-phase alternating output current IAS generated and delivered by the master inverter, and that the total single-phase output current IAST electrically supplying at least one consumer electrical device CD1, CD2 has a total output power PT equal to the sum of the output powers P1, P2, P3 of the single-phase alternating output currents IAS, IAS2, IAS3.
Le raccordement des unités de traitement MU3, SU3 décrit ci-avant est donné à titre illustratif et non limitatif.The connection of the MU3, SU3 processing units described above is given for illustrative purposes only and is not exhaustive.
Dans un mode de réalisation particulier, le boîtier de parallélisation 200 présente six prises d’entrée 201, permettant ainsi de mettre en parallèle jusqu’à six stations 100. Chacune des six stations 100 présentent alors un nombre de prise de parallélisation PP adapté de sorte que les unités de traitement SU3 des onduleurs esclaves S3 de cinq stations esclaves puissent recevoir le signal de synchronisation ssync provenant de l’unité de traitement MU3 de l’onduleur maître M3 de la station maitresse.In a particular embodiment, the parallelization box 200 has six input sockets 201, thus allowing up to six stations 100 to be put in parallel. Each of the six stations 100 then has a number of parallelization sockets PP adapted so that the processing units SU3 of the slave inverters S3 of five slave stations can receive the synchronization signal ssync from the processing unit MU3 of the master inverter M3 of the master station.
Dans une variante, il est ainsi envisageable de mettre en parallèle six stations 100 conçues selon la première architecture électrique présentée. Il est alors possible d’alimenter électriquement au moins un dispositif électrique consommateur CD1, CD2 avec un courant monophasé de sortie total IAST présentant une puissance totale de sortie PT égale à 66 kW. Dans une autre variante, il est ainsi envisageable de mettre en parallèle six stations 100 conçues selon la seconde architecture électrique présentée. Il est alors possible d’alimenter électriquement au moins un dispositif électrique consommateur CD1, CD2 avec un courant monophasé de sortie total IAST présentant une puissance totale de sortie PT égale à 43,2 kW.In one variant, it is possible to connect six 100 stations in parallel, designed according to the first electrical architecture presented. It is then possible to power at least one consumer electrical device, CD1, CD2, with a total single-phase output current (IAST) and a total output power (PT) of 66 kW. In another variant, it is possible to connect six 100 stations in parallel, designed according to the second electrical architecture presented. It is then possible to power at least one consumer electrical device, CD1, CD2, with a total single-phase output current (IAST) and a total output power (PT) of 43.2 kW.
En vue de transmettre un courant monophasé de sortie total IAST présentant de telles valeurs de puissance totale de sortie PT, l’au moins une prise de sortie 202 du boîtier de parallélisation 200 correspond par exemple à une prise 90 A.In order to transmit a single-phase total output current IAST having such total output power values PT, at least one output socket 202 of the parallelization box 200 corresponds for example to a 90 A socket.
Outre fournir un courant monophasé de sortie total IAST pouvant présenter une puissance totale de sortie PT élevée, l’ensemble d’alimentation électrique rechargeable 300 présente également les avantages d’être facilement portable/transportable, et installable/démontable dans des zones ou emplacements présentant une surface ou un volume restreint(e) puisque n’étant pas conçu d’un seul tenant/bloc mais formé par l’association de plusieurs équipements (les stations 100, le boîtier de parallélisation 200).Besides providing a single-phase total output current IAST that can present a high total output power PT, the 300 rechargeable power supply set also has the advantages of being easily portable/transportable, and installable/dismantled in areas or locations with a limited surface area or volume since it is not designed as a single unit/block but formed by the association of several pieces of equipment (the 100 stations, the 200 parallelization box).
Claims (19)
- au moins une première prise d’entrée (P1) prévue pour un raccordement avec une première source externe (S1) qui délivre un courant alternatif monophasé (IA1, IA2),
- au moins un convertisseur alternatif-continu (1) présentant une entrée raccordée électriquement à l’au moins une première prise d’entrée (P1) et une sortie, et convertissant le courant alternatif monophasé (IA1, IA2) en un premier courant continu externe (IC11, IC12),
- un onduleur (3, M3, U3) présentant une entrée et une sortie,
- une source interne électrique rechargeable (4) comprenant une ou plusieurs batteries rechargeables (41),
- une ligne de distribution présentant au moins une première extrémité raccordée électriquement à la sortie de l’au moins un convertisseur alternatif-continu (1), une seconde extrémité raccordée électriquement à la source interne électrique rechargeable (4), et une troisième extrémité raccordée électriquement à l’entrée de l’onduleur (2),
- une ou plusieurs prises de sortie (PS) qui sont chacune raccordées électriquement à la sortie de l’onduleur (3, M3, U3), et qui sont prévues pour un raccordement électrique avec l’au moins un dispositif électrique consommateur (CD) ;
la station d’alimentation électrique mobile rechargeable (100) comprenant une unité de contrôle (5) qui est au moins en communication avec la source interne électrique rechargeable (4), et qui est configurée pour faire permuter la station d’alimentation électrique mobile rechargeable (100) entre :
- une configuration de charge, durant laquelle la source interne électrique rechargeable (4) est chargée par un courant continu de charge (ICT), qui comprend au moins le premier courant continu externe (IC11, IC12) délivré sur la sortie de l’au moins un convertisseur alternatif-continu (1) et circulant depuis l’au moins une première extrémité vers la seconde extrémité de la ligne de distribution, et
- une configuration de décharge, durant laquelle la source interne électrique rechargeable (4) génère un courant continu interne (ICC) qui circule depuis la seconde extrémité vers la troisième extrémité de la ligne de distribution, puis qui est converti par l’onduleur (3, M3, U3) en un courant alternatif monophasé de sortie (IAS) alimentant électriquement l’au moins un dispositif électrique consommateur (CD).Rechargeable mobile power supply station (100) for supplying power to at least one electrical consumer device (CD), the rechargeable mobile power supply station (100) comprising:
- at least one first input socket (P1) intended for connection with a first external source (S1) which delivers a single-phase alternating current (IA1, IA2),
- at least one AC-DC converter (1) having an input electrically connected to at least one first input socket (P1) and an output, and converting the single-phase alternating current (IA1, IA2) into a first external direct current (IC11, IC12),
- an inverter (3, M3, U3) with one input and one output,
- an internal rechargeable electrical source (4) comprising one or more rechargeable batteries (41),
- a distribution line having at least one first end electrically connected to the output of at least one AC-DC converter (1), a second end electrically connected to the internal rechargeable electrical source (4), and a third end electrically connected to the input of the inverter (2),
- one or more output sockets (PS) which are each electrically connected to the output of the inverter (3, M3, U3), and which are intended for electrical connection with at least one electrical consumer device (CD);
the rechargeable mobile power station (100) comprising a control unit (5) which is at least in communication with the rechargeable internal power source (4), and which is configured to switch the rechargeable mobile power station (100) between:
- a charging configuration, during which the internal rechargeable electrical source (4) is charged by a direct current charging current (ICT), which includes at least the first external direct current (IC11, IC12) delivered on the output of at least one AC-DC converter (1) and flowing from at least one first end to the second end of the distribution line, and
- a discharge configuration, during which the rechargeable internal electrical source (4) generates an internal direct current (ICC) which flows from the second end to the third end of the distribution line, and is then converted by the inverter (3, M3, U3) into a single-phase alternating output current (IAS) electrically supplying at least one electrical consumer device (CD).
- dans la configuration de charge, l’unité de contrôle (5) pilote le premier interrupteur (I1) pour être dans une position fermée, et pilote le second interrupteur (I2) pour être dans une position ouverte, et
- dans la configuration de décharge, l’unité de contrôle (5) pilote le premier interrupteur (I1) pour être dans une position ouverte, et pilote le second interrupteur (I2) pour être dans une position fermée.Rechargeable mobile power station (100) according to claim 1, wherein the distribution line includes a first switch (I1) which electrically connects at least one first end and the second end, and a second switch (I2) which electrically connects the second end to the third end, and the control unit (5) is in communication with the first switch (I1) and the second switch (I2) such that:
- in the load configuration, the control unit (5) drives the first switch (I1) to be in a closed position, and drives the second switch (I2) to be in an open position, and
- in the discharge configuration, the control unit (5) drives the first switch (I1) to be in an open position, and drives the second switch (I2) to be in a closed position.
- l’au moins une première prise d’entrée (P1) comprend plusieurs premières prises d’entrée (P1),
- l’au moins un convertisseur alternatif-continu (1) comprend plusieurs convertisseurs alternatif-continu (1), et
- l’au moins une première extrémité de la ligne de distribution comprend plusieurs premières extrémités ;
tel que chacun des plusieurs convertisseurs alternatif-continu (1) est raccordé respectivement en entrée à l’une des plusieurs premières prises d’entrée (P1) et est raccordé respectivement en sortie à l’une des plusieurs premières extrémités.Rechargeable mobile power station (100) according to any one of claims 1 to 3, wherein:
- at least one first input socket (P1) includes several first input sockets (P1),
- at least one AC-DC converter (1) comprises several AC-DC converters (1), and
- at least one first end of the distribution line includes several first ends;
such that each of the several AC-DC converters (1) is connected respectively at input to one of the first several input sockets (P1) and is connected respectively at output to one of the first several ends.
- l’au moins une première prise d’entrée (P1) comprend plusieurs premières prises d’entrée (P1),
- l’au moins un convertisseur alternatif-continu (1) comprend un unique convertisseur alternatif-continu (1),
- l’au moins une première extrémité de la ligne de distribution comprend une première extrémité raccordée à la sortie de l’unique convertisseur alternatif-continu (1), et
dans lequel la station d’alimentation électrique mobile rechargeable (100) comprend un commutateur électrique (6) présentant plusieurs entrées connectées respectivement aux plusieurs premières prises d’entrée (P1), et une unique sortie raccordée électriquement à l’entrée de l’unique convertisseur alternatif-continu (1) ; le commutateur électrique (6) permettant de sélectionner laquelle de ses plusieurs entrées est raccordée à sa sortie.Rechargeable mobile power station (100) according to any one of claims 1 to 3, wherein:
- at least one first input socket (P1) includes several first input sockets (P1),
- at least one AC-DC converter (1) comprises a single AC-DC converter (1),
- at least one first end of the distribution line includes a first end connected to the output of the single AC-DC converter (1), and
in which the rechargeable mobile power station (100) includes an electrical switch (6) having several inputs connected respectively to the first several input sockets (P1), and a single output electrically connected to the input of the single AC-DC converter (1); the electrical switch (6) allowing selection of which of its several inputs is connected to its output.
- un dispositif de mesure de courant (9) conformé pour mesurer et transmettre à l’unité de contrôle (5) le courant continu de charge (ICT) pendant la configuration de charge ou le courant continu interne (ICC) pendant la configuration de décharge, et
- un ou plusieurs dispositifs de mesure de tension (10) qui sont associés à la ou aux plusieurs batteries rechargeables (41) respectives pour mesurer et transmettre à l’unité de contrôle (5) une tension à des bornes de la ou des plusieurs batteries rechargeables (41) respectives ;
l’unité de contrôle (5) étant conformée pour déterminer un niveau de charge associé à la ou aux plusieurs batteries rechargeables en fonction : de leur tension correspondante et du courant continu de charge (ICT) pendant la configuration de charge, ou de leur tension correspondante et du courant continu interne (ICC) pendant la configuration de décharge.Rechargeable mobile power station (100) according to any one of the preceding claims, comprising:
- a current measuring device (9) configured to measure and transmit to the control unit (5) the direct current charging current (ICT) during the charging configuration or the internal direct current (ICC) during the discharging configuration, and
- one or more voltage measuring devices (10) which are associated with the respective rechargeable battery or batteries (41) to measure and transmit to the control unit (5) a voltage at the terminals of the respective rechargeable battery or batteries (41);
the control unit (5) being configured to determine a charge level associated with the rechargeable battery or batteries as a function of: their corresponding voltage and DC charging current (ICT) during the charging configuration, or their corresponding voltage and internal DC current (ICC) during the discharging configuration.
- plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100) selon la revendication 18 ; et
- un boîtier de parallélisation (200) comprenant plusieurs prises d’entrée (201) et au moins une prise de sortie (202) qui est raccordée aux plusieurs prises d’entrée (201) ;
dans lequel :
- chacune des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100) a son au moins une prise de parallélisation (PP) qui est raccordée à l’au moins une prise de parallélisation (PP) d’au moins une autre station d’alimentation électrique mobile rechargeable (100), de sorte que les unités de traitement (U3, MU3, SU3) des onduleurs (3, M3, U3) des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100) sont raccordées entre elles,
- chacune des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100) a son au moins une prise de sortie (PS) qui est raccordée à l’une des plusieurs prises d’entrée (201) du boitier de parallélisation (200), de sorte que les plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100) sont mises en parallèle ;
tel que l’unité de traitement (MU3) de l’onduleur (M3) de l’une des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100), qui fonctionne en tant qu’onduleur maître, génère puis transmet un signal de synchronisation (ssync) à l’unité de traitement (SU3) de l’onduleur (S3) de l’autre ou des autres stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100), qui fonctionne en tant qu’onduleur esclave, afin de :
- synchroniser en fréquence et en intensité les courants alternatifs monophasés de sortie (IAS, IAS2, IAS3) que les plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100) délivrent sur leurs prises d’entrée (201) correspondantes du boîtier de parallélisation (200), lesquels courants alternatifs monophasés de sortie (IAS, IAS2, IAS3) présentent chacun une puissance de sortie donnée (P1, P2, P3), puis
- délivrer sur l’au moins une prise de sortie (202) du boitier de parallélisation (200) un courant alternatif monophasé de sortie total (IAST) ayant une puissance totale de sortie (PT) correspondant à la somme des puissances de sortie des courants alternatifs monophasés de sortie (IAS, IAS2, IAS3) des plusieurs stations d’alimentation électrique mobiles rechargeables (100).Rechargeable power supply unit (300) for powering at least one electrically consuming device (CD1, CD2), the rechargeable power supply unit (300) comprising:
- several rechargeable mobile power supply stations (100) according to claim 18; and
- a parallelization box (200) comprising several input sockets (201) and at least one output socket (202) which is connected to the several input sockets (201);
in which:
- each of the several rechargeable mobile power stations (100) has at least one parallel connection (PP) which is connected to at least one parallel connection (PP) of at least one other rechargeable mobile power station (100), so that the processing units (U3, MU3, SU3) of the inverters (3, M3, U3) of the several rechargeable mobile power stations (100) are connected to each other,
- each of the several rechargeable mobile power supply stations (100) has at least one output socket (PS) which is connected to one of the several input sockets (201) of the parallelization box (200), so that the several rechargeable mobile power supply stations (100) are put in parallel;
such that the processing unit (MU3) of the inverter (M3) of one of the several rechargeable mobile power stations (100), which operates as the master inverter, generates and then transmits a synchronization signal (ssync) to the processing unit (SU3) of the inverter (S3) of the other or other rechargeable mobile power stations (100), which operates as the slave inverter, in order to:
- synchronize in frequency and intensity the single-phase alternating output currents (IAS, IAS2, IAS3) that the several rechargeable mobile power supply stations (100) deliver to their corresponding input sockets (201) of the parallelization box (200), which single-phase alternating output currents (IAS, IAS2, IAS3) each have a given output power (P1, P2, P3), then
- deliver on at least one output socket (202) of the parallelization box (200) a total single-phase alternating output current (IAST) having a total output power (PT) corresponding to the sum of the output powers of the single-phase alternating output currents (IAS, IAS2, IAS3) of the several rechargeable mobile power supply stations (100).
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- 2024-07-29 FR FR2408392A patent/FR3165119A1/en active Pending
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