WO2013178946A1 - Dispositif de commande auxiliaire des interrupteurs electroniques d'un convertisseur de tension - Google Patents

Dispositif de commande auxiliaire des interrupteurs electroniques d'un convertisseur de tension Download PDF

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WO2013178946A1
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voltage converter
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electrical
voltage
control device
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PCT/FR2013/051197
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Inventor
Eric ESNAULT
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Valeo Systèmes de Contrôle Moteur
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H7/0838—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements with H-bridge circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Definitions

  • the present invention relates to an auxiliary control device of the electronic switches of a voltage converter.
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to the control of a voltage converter interposed between an electrical energy storage unit and an electrical stator winding of an electric machine propelling a vehicle.
  • the electric machine When the electric machine operates as a generator, and especially when it is a synchronous machine, the voltage induced in the phases of its stator can become very large and damage more or less seriously the electronic switches of the voltage converter and / or the electrical energy storage unit and / or any other element of the circuit of which the voltage converter and the electric energy storage unit are part.
  • auxiliary control device of the electronic switches of a voltage converter forming part of a circuit electrical further comprising:
  • the device being configured for:
  • the above device allows, thanks to the recording of one or more parameters representative of the state of the electrical circuit, to have information associated with the implementation of the control of the electronic switches of the voltage converter by the auxiliary control device, this command is still called "auxiliary control" thereafter.
  • the auxiliary control device may comprise a first module in charge of monitoring the value of said electrical quantity, a second module in charge of generating and transmitting commands to the electronic switches and a third module in charge of recording. the value of the one or more parameters, the first module being furthermore in charge of the power supply of the second and third modules.
  • the division between modules above can only be functional, that is, the same electronic component can perform all or more of the above functions.
  • the division between modules can also be structural, that is, each of the above functions can be provided by one or more components
  • the voltage converter is for example a DC / AC voltage converter and the electrical quantity of the converter monitored by the auxiliary control device is, for example, the DC bus voltage associated with the voltage converter, this DC bus. forming the input of the converter when the latter operates as an inverter and its output when the latter operates as a rectifier.
  • connection can mean “directly connected”, that is to say without intermediate electronic component, or “indirectly connected”, that is to say via one or more intermediate electronic components.
  • the first module may be configured to electrically power the second and third modules when the value of said quantity is greater than an intermediate threshold value, said intermediate threshold value being lower than the threshold value.
  • the first module When the electrical quantity associated with the voltage converter is lower than the intermediate threshold value, only the first module can thus be electrically powered, making it possible to reduce the electrical consumption induced by the presence of the auxiliary control device. Beyond the intermediate threshold value, the second and third modules can also be powered, being "woken up" by the first module.
  • the third module can record the value of the parameter or parameters representative of the state of the electric circuit, that is to say that as soon as the electrical quantity associated with the voltage converter is greater than the threshold value, the recording can be done by the third module. In this case, one also obtains information on the state of the electric circuit before the implementation of the auxiliary command.
  • the recording of the value of the representative parameter or parameters may take place only when the threshold value is reached, that is to say only when the auxiliary command is applied.
  • the intermediate threshold value may be between 150 V and 200 V, in particular 180 V, and the threshold value may be between 300 V and 400 V, being in particular of the order of 340 V.
  • the parameter representative of the state of the circuit can be at least one of the speed of the electric machine, the input voltage of the voltage converter, the input current of the voltage converter, the output voltage of the voltage converter. , the output current of the voltage converter, the temperature in the electrical machine, for example at the coil heads, and the temperature in the voltage converter.
  • the latter is for example realized thanks to several power modules and the temperature in each of these power modules can be recorded.
  • the recorded parameter makes it possible to determine whether the ignition key of the vehicle is in place in its housing and / or whether the latter is in the position in this housing which the engine can start.
  • One and / or the other of these parameters can determine in which condition it was necessary to apply the auxiliary command. For example, when the monitored electrical quantity reaches the threshold value while the ignition key is not present, it can be deduced that the voltage rise at the input of the voltage converter is due to a towing of the vehicle.
  • the auxiliary control can be implemented to remedy a failure in the electrical circuit. It may be a failure of the voltage converter, for example a malfunction of the electronic switches of the voltage converter, or a malfunction of the main control device responsible for generating the duty cycle to be applied to the different switches electronics so that they can cut or straighten the voltage appropriately.
  • the monitoring of the voltage value of the DC bus can be useful, since in case of failure when the electric machine reaches high speeds, the voltage induced across each phase of the stator can take high values, which can have problems. unwanted consequences and
  • the voltage at the terminals of each phase may become greater than that at the terminals of the autonomous power source and charge it.
  • This load corresponds to a braking of the electric machine, which can be dangerous, especially when it is used to propel a vehicle,
  • the voltage at the terminals of each phase may take a value greater than the maximum permissible voltage of the electronic switches of the voltage converter, deteriorating all or part of these, which affects the subsequent control of the electric machine.
  • Other consequences may still occur when the electrical circuit is on board a vehicle, for example the appearance of overvoltage on the vehicle's on-board system.
  • the auxiliary command can remain applied as long as the fault persists.
  • the auxiliary command can be applied when the threshold value is reached and as long as the value of the monitored electrical quantity remains greater than a predefined value, for example less than the threshold value. If the threshold value is again reached by the value of the monitored electrical quantity after the auxiliary command has been stopped, the auxiliary command can be applied again.
  • the threshold value can be, as mentioned above, between 300 V and 400 V, being in particular of the order of 340 V and the preset value can be between 250 V and 300 V, being for example of the order of 280V.
  • the auxiliary control may consist of imposing a short circuit across each phase of the stator winding to reduce the DC bus voltage.
  • the voltage converter comprises for example several arms and each arm can comprise:
  • Each midpoint can be connected to one end of a phase of the stator winding.
  • a freewheeling diode can be mounted in antiparallel of each electronic switch of the voltage converter.
  • the auxiliary control may consist in closing the control of all the upper electronic switches of the voltage converter.
  • the auxiliary control may consist of closing all the lower electronic switches of the voltage converter.
  • the power induced in the stator electrical winding is dissipated in electronic switches of the voltage converter because of the speed reached by the electric machine operating as a generator.
  • the rotary electrical machine is for example polyphase, in particular three-phase. It can be a synchronous machine, in particular with permanent magnets, a machine asynchronous or variable reluctance machine. It can still be a DC machine, a linear machine or an electromagnet. This electric machine has for example a nominal power between 1 W and 200 kW.
  • the electrical phases of the stator electrical winding can be electrically coupled or not.
  • Examples of electrical coupling of electrical phases are the star coupling and the polygonal coupling (called “delta coupling" in the three-phase case).
  • delta coupling When the electrical phases are not electrically coupled together, no phase has a terminal directly coupled to a terminal of another electrical phase.
  • the electrical energy storage unit may be a capacitor mounted between the positive conductor and the negative conductor of the DC bus.
  • the electrical circuit may further include an autonomous power source.
  • the electrical circuit may also include a DC / DC voltage converter interposed between said autonomous power source and the electrical energy storage unit.
  • the autonomous power source can be a battery, a super-capacitor or any assembly of batteries or supercapacitors. This is for example several parallel branches of batteries in series.
  • This source of autonomous electrical energy may have a nominal voltage of between 60 V and 410 V, in particular between 200 V and 410 V.
  • the electric circuit can be dedicated to the propulsion of an electric or hybrid vehicle.
  • the auxiliary controller can be electrically powered from the DC bus voltage. This eliminates the need for a source of electrical energy specific to the auxiliary control device, and thus any malfunctions experienced by this specific electrical power source.
  • a source of electrical energy dedicated to the auxiliary control device may be provided.
  • a source of electrical energy dedicated to the auxiliary control device may be provided as well as a supply of this auxiliary control device from the DC bus, in order to combine the two power modes described above.
  • the electronic switches of the converter can be controlled by a main control device, also called “driver" in English.
  • This main control device can be configured to determine duty cycle values to be applied to the electronic switches, for example according to instructions. received from a supervisory unit.
  • this supervision unit can be the engine control unit (ECU).
  • the auxiliary control device and the main control device may or may not be integrated in the same chip.
  • the auxiliary control device, the main control device and the supervision unit are separate entities.
  • the auxiliary control device may be formed in part by the main control device and / or in part by the supervision unit.
  • the auxiliary control device is for example made using one or more microcontrollers and / or using one or more programmable logic circuits (FPGAs).
  • FPGAs programmable logic circuits
  • the auxiliary control device can be realized only with analog components or, alternatively, only with digital components.
  • the auxiliary control device can be configured to:
  • An example of a monitored mechanical quantity is the speed of the electric machine.
  • An example of a monitored thermal quantity is the temperature of the electrical machine or the temperature of power modules of the voltage converter.
  • Another subject of the invention is a method for controlling the electronic switches of a voltage converter forming part of an electrical circuit further comprising:
  • an auxiliary control device for said electronic switches a method in which, when the electric machine is operating as a generator and the electric energy storage unit is powered by the voltage induced in the stator winding, when the value of an electrical variable of the voltage converter reaches a value of threshold value:
  • the electronic switches are controlled by the auxiliary control device so as to prevent the supply of the electric energy storage unit from the voltage induced in the stator electric winding, and
  • the value of at least one parameter representing the state of the electric circuit is recorded by the auxiliary control device.
  • the electrical circuit may comprise a main control device of the electronic switches of the voltage converter and as long as the value of said electrical variable of the voltage converter is lower than the threshold value, the electronic switches are controlled by the main control device.
  • the value of the parameter or parameters representing the state of the electric circuit can also be recorded while the threshold value has not yet been reached by the monitored electrical quantity.
  • the electrical machine may be a synchronous rotating electrical machine, in particular with permanent magnets,
  • the parameter whose value is recorded by the auxiliary control device can be at least one of the input current of the voltage converter, the output current of the voltage converter, the input voltage of the voltage converter, the output voltage of the voltage converter, the speed of the electric machine and the temperature of the voltage converter or the electric machine.
  • the electrical circuit may be on a vehicle, in which case the parameter recorded by the auxiliary control device may relate to the presence of a vehicle ignition key in the corresponding housing and / or the position of the key in this vehicle. housing to allow the vehicle to start.
  • the method can in particular be implemented while the vehicle is towed. It can be a hybrid or electric vehicle.
  • the invention will be better understood on reading the following description of a nonlimiting example of implementation thereof and on examining the appended drawing in which:
  • FIG. 1 partially and schematically represents a vehicle propulsion chain comprising an electric circuit according to an exemplary implementation of the invention
  • FIG. 2 represents in the form of block diagrams an example of an auxiliary control device according to the invention
  • FIGS. 3 and 4 schematically represent the electric circuit of FIG. 1, respectively in the absence of auxiliary control and when this is applied, and
  • FIG. 5 represents the evolution of various parameters representative of the state of the electric circuit when the auxiliary control is applied.
  • FIG. 1 shows partially and schematically a vehicle propulsion chain using an electric circuit 1 according to an exemplary implementation of the invention.
  • This circuit 1 comprises a voltage converter 2 comprising a plurality of arms 3 each extending between a positive conductor 4 and a negative conductor 5 of a continuous bus 7.
  • the converter 2 is a three-phase DC / AC converter, but the invention is not limited to this example.
  • Each arm 3 comprises in this example two controllable switching cells.
  • the switching frequency of the converter 2 is for example 10 kHz.
  • Each switching cell 10 is for example formed by a controllable switch 11 antiparallel which is mounted a freewheeling diode 12.
  • the switch 11 may be a transistor, including a field effect transistor, bipolar or IGBT type.
  • Each arm 3 comprises a midpoint 13 disposed between the two switching cells 10.
  • each switching cell 10 is controllable and the control is effected by means of a control system comprising an engine control unit 14, a main control device 15 and an auxiliary control device 16.
  • a control system comprising an engine control unit 14, a main control device 15 and an auxiliary control device 16. The control system order will be described later.
  • An electronic switch 11 can be controlled by injecting a current into its control electrode or by applying an electric potential to this control electrode.
  • the circuit 1 comprises an electrical winding 22 of a rotating electrical machine stator. This electric winding 22 is for example three-phase. Each phase comprises in the example described a terminal 23 connected to a midpoint 13 of the voltage converter 2.
  • the rotating electrical machine may be a synchronous machine, in particular with permanent magnets, an asynchronous machine or a variable reluctance machine.
  • the phases of the stator electrical winding 22 are electrically star-coupled.
  • the invention is however not limited to this mode of electrical coupling or to phases electrically coupled together. In a variant not shown, the phases are not electrically coupled together.
  • the electrical circuit 1 further comprises in the example of Figure 1 an electrical energy storage unit 30 mounted between the positive conductor 4 and the negative conductor 5 of the continuous bus 7.
  • an electrical energy storage unit 30 mounted between the positive conductor 4 and the negative conductor 5 of the continuous bus 7.
  • it is a capacitor which can have a capacity of between 200 ⁇ and 3500 ⁇ .
  • An unrepresented source of electrical energy can be arranged upstream of the capacitor 30 to supply the stator electrical winding 22 through the voltage converter 2.
  • This source of autonomous electrical energy can be a battery or a parallel association. and / or in series of batteries.
  • the autonomous power source may have a nominal voltage of between 60 V and 410 V, in particular between 200 V and 410 V.
  • a DC / DC voltage converter may be interposed between the autonomous electrical power source and the capacitor. .
  • the electrical circuit 1 may further comprise, as shown in FIG. 1, a battery relay 31 for selectively connecting the capacitor 30 and the voltage converter 2 to the autonomous power source.
  • At least one of the following sensors can be provided:
  • a temperature sensor in the stator electric winding 22 for example at the coil heads, or in other components of the electric machine, a temperature sensor in switching cells 10 of the voltage converter 2,
  • the engine control unit 14 and the main control device 15 are for example the components well known to those skilled in the art under the respective English name "ECU” and "driver”.
  • the auxiliary control device 16 is very schematically represented in FIG. 2 and comprises in the example in question a first module 40, a second module 41, a third module 42 and a source of electrical energy 45 obtained using the voltage Vt, us of the continuous bus 7, after lowering the value thereof.
  • the electrical power source 45 provides for example a voltage of the order of 15 V.
  • a backup power source 50 can be arranged between the positive conductor 4 and the negative conductor 5 of the continuous bus 7.
  • the emergency power source 50 is connected in the example to the engine control unit 14, the comparator 43 and the main control device 15 so as to power them electrically.
  • auxiliary control device 16 in modules can be purely functional or be both functional and structural.
  • the second module 41 and the third module 42 may be implemented using the same component, for example a microcontroller or a programmable logic circuit.
  • a component such as a microcontroller or an FPGA may be dedicated to the second module 41 while another similar component is dedicated to the third module 42.
  • the second and / or third modules may be integrated in the ECU 14 and / or the main control device 15, the corresponding functions then being provided by the ECU 14 and / or or the main control device 15.
  • the first module 40 is in charge of monitoring the value of the voltage Vt, us of the continuous bus 7
  • the second module 41 is in charge of generating and transmitting the commands to the electronic switches 11
  • the third module 42 is responsible for recording the value of said parameter.
  • the first module 40 is further responsible for supplying power to the second and third modules, in the example described from the emergency power source 50.
  • the first module 40 comprises for example a comparator 43, as shown in FIG. 1, this comparator 43 having as input a linear image of the voltage V t , us of the continuous bus 7 and a reference voltage supplied by the energy source. 45.
  • the output signal of the comparator makes it possible to know if the value of the voltage V t , us reaches a certain value.
  • the first module 40 is configured to wake the second module 41 and the third module 42, in particular by allowing their power supply by the emergency power source 50, once it detects that the value the voltage V bUS crosses an intermediate threshold V s ;
  • V s has a value between 150 V and 200 V, being for example of the order of 180V.
  • the parts of the ECU and / or the control device 15 forming the second and third modules are electrically powered by the emergency power source 50 .
  • the second module 41 can generate controls for the electronic switches 11 which were hitherto controlled by the main control device 15 or not controlled because of the failure of this main control device 15. These commands are transmitted to the electronic switches 11, so as to apply to these an auxiliary command.
  • the third module 42 can record the value of at least one parameter representative of a state of the circuit 1. This value can be provided by at least one of the sensors mentioned above.
  • the electric machine operates in defluxed mode and its speed reaches a significant value, for example of the order of 12,190 rpm.
  • the vehicle is for example towed.
  • the battery relay 31 is open at a time t1 in order to disconnect the independent electrical energy source of the voltage converter 2.
  • the intermediate threshold value V S i has already been crossed by the voltage V bUS -
  • the recording of the value of one or more parameters representative of the state of the circuit may be in progress.
  • the value of the voltage between the phases of the stator electric winding 22 and / or the voltage V bUS and / or the current flowing through the positive conductor 4 or the negative conductor 5 of the continuous bus 7 is recorded, and / or the current in each electrical phase of the stator electric winding 22, and / or the temperature in each power module of the voltage converter 2, and / or the temperature in the stator electric winding 22, and / or the speed of the electric machine.
  • These values are then stored in a memory of the control system.
  • the voltage V t us increases after the opening of the battery relay 31, because of the generator operation of the electric machine, until reaching very important values for which a deterioration, if any definitive, of the electric circuit 1 can occur. As shown in FIG. 3, this deterioration occurs for example at a switching cell 10.
  • auxiliary control device 16 when the voltage V t , us reaches the value of 340 V at a time t2, the auxiliary control is applied by the auxiliary control device 16.
  • cyclic ratios are generated by the second module 41 of the device 16 whose activation state is represented by the curve 100 from t2 to apply this auxiliary command.
  • This auxiliary command leads in the example considered to dissipate the electrical energy induced in the stator electrical winding 22 in the voltage converter 2.
  • All the electronic switches 11 directly connected to the positive conductor 4 of the continuous bus 7 are for example controlled in closing so as to short-circuit the stator electric winding 22.
  • the voltage V t , us and the speed of the electric machine decrease, as can be seen in FIG. 5, where this voltage and this speed are respectively represented by the curves 101 and 102.
  • the auxiliary command is applied as long as the voltage V t , us remains greater than a predefined value which is lower than the threshold value and which may be equal to 280 V. Once this preset value is reached at a time t3, the auxiliary command is no longer applied. The voltage V t , us may again increase while the speed of the electric machine continues to decrease. If the threshold value is again reached by the voltage Vb US , the auxiliary command will be applied again, as has just been described between t1 and t2.
  • the recording of the value of parameter (s) representative) of the state of the electric circuit 1 can be interrupted at time t2 or be continued as the speed of the electric machine is greater than a given value.

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Abstract

Dispositif de commande auxiliaire des interrupteurs électroniques d'un convertisseur de tension faisant partie d'un circuit électrique comprenant en outre: -une unité de stockage d'énergie électrique reliée à l'entrée du convertisseur de tension, et -un enroulement électrique de stator d'une machine électrique relié à la sortie dudit convertisseur, le dispositif comprenant une unité de traitement configurée pour: -surveiller la valeur d'au moins une grandeur électrique du convertisseur, -générer et transmettre des commandes à appliquer à tout ou partie des interrupteurs électroniques du convertisseur lorsque la valeur de ladite grandeur électrique atteint une valeur seuil, et -enregistrer la valeur d'au moins un paramètre représentatif du fonctionnement du circuit électrique, au moins lorsque le dispositif génère et transmet lesdites commandes.

Description

Dispositif de commande auxiliaire des interrupteurs électroniques d'un convertisseur de tension
La présente invention concerne un dispositif de commande auxiliaire des interrupteurs électroniques d'un convertisseur de tension.
L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la commande d'un convertisseur de tension interposé entre une unité de stockage d'énergie électrique et un enroulement électrique de stator de machine électrique propulsant un véhicule.
Lorsque la machine électrique fonctionne en génératrice, et notamment lorsqu'il s'agit d'une machine synchrone, la tension induite dans les phases de son stator peut devenir très importante et endommager plus ou moins sérieusement les interrupteurs électroniques du convertisseur de tension et/ou l'unité de stockage d'énergie électrique et/ou tout autre élément du circuit dont le convertisseur de tension et l'unité de stockage d'énergie électrique font partie.
Il est connu, par exemple du brevet US 7 652 858, d'ajouter un dispositif de commande auxiliaire au système de commande des interrupteurs électroniques d'un onduleur d'une chaîne de propulsion d'un véhicule. Ce dispositif de commande auxiliaire est alimenté par le bus continu en amont de l'onduleur et configuré pour commander en fermeture tous les interrupteurs supérieurs ou inférieurs de l'onduleur pour court-circuiter l'enroulement électrique de stator de la machine électrique en cas de défaillance dans la chaîne de propulsion du véhicule. Ce dispositif de commande auxiliaire ne permet pas de connaître précisément les circonstances dans lesquelles la défaillance est intervenue, ce qui peut poser des problèmes lorsque l'on cherche à connaître les causes de la défaillance et/ou à en établir les responsabilités.
Il existe un besoin pour bénéficier d'un dispositif permettant de commander les interrupteurs électroniques d'un convertisseur de tension, faisant notamment partie d'une chaîne de propulsion, pour remédier à une défaillance tout en bénéficiant d'informations sur les circonstances dans lesquelles s'est produite la défaillance.
L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un dispositif de commande auxiliaire des interrupteurs électroniques d'un convertisseur de tension faisant partie d'un circuit électrique comprenant en outre :
- une unité de stockage d'énergie électrique reliée à l'entrée du convertisseur de tension, et - un enroulement électrique de stator d'une machine électrique relié à la sortie dudit convertisseur,
le dispositif étant configuré pour :
- surveiller la valeur d'au moins une grandeur électrique du convertisseur de tension, - générer et transmettre des commandes à appliquer à tout ou partie des interrupteurs électroniques du convertisseur de tension lorsque la valeur de ladite grandeur électrique atteint une valeur seuil, et
- enregistrer la valeur d'au moins un paramètre représentatif de l'état du circuit électrique, au moins lorsque le dispositif génère et transmet lesdites commandes.
Le dispositif ci-dessus permet, grâce à l'enregistrement d'un ou plusieurs paramètres représentatifs de l'état du circuit électrique, de disposer d'informations associées à la mise en œuvre de la commande des interrupteurs électroniques du convertisseur de tension par le dispositif de commande auxiliaire, cette commande étant encore appelée « commande auxiliaire » par la suite.
On peut ainsi savoir dans quelles circonstances cette commande auxiliaire a été appliquée, ce qui peut permettre d'établir la responsabilité de la défaillance dans le circuit électrique. Différents fabricants peuvent fournir différents éléments du circuit électrique et le dispositif peut rendre plus facile l'identification de l'élément du circuit électrique responsable de la défaillance, et donc le fabricant en cause.
Le dispositif de commande auxiliaire peut comprendre un premier module en charge de la surveillance de la valeur de ladite grandeur électrique, un deuxième module en charge de la génération et de la transmission des commandes aux interrupteurs électroniques et un troisième module en charge de l'enregistrement de la valeur du ou desdits paramètres, le premier module étant en outre chargé de l'alimentation électrique des deuxième et troisième modules.
La division entre modules ci-dessus peut être uniquement fonctionnelle, c'est-à-dire qu'un même composant électronique peut réaliser toutes ou plusieurs des fonctions ci-dessus. En variante, la division entre modules peut également être structurelle, c'est-à-dire que chacune des fonctions ci-dessus peut être assurée par un ou plusieurs composants
électroniques dédiés.
Le convertisseur de tension est par exemple un convertisseur de tension continu/alternatif et la grandeur électrique du convertisseur surveillée par le dispositif de commande auxiliaire est par exemple la tension du bus continu associé au convertisseur de tension, ce bus continu formant l'entrée du convertisseur lorsque ce dernier fonctionne en onduleur et sa sortie lorsque ce dernier fonctionne en redresseur.
Au sens de l'invention, « relié » peut signifier « directement relié », c'est-à-dire sans composant électronique intermédiaire, ou « indirectement relié », c'est-à-dire via un ou plusieurs composants électroniques intermédiaires.
Le premier module peut être configuré pour alimenter électriquement les deuxième et troisième modules lorsque la valeur de ladite grandeur est supérieure à une valeur seuil intermédiaire, ladite valeur seuil intermédiaire étant inférieure à la valeur seuil.
Lorsque la grandeur électrique associée au convertisseur de tension est inférieure à la valeur seuil intermédiaire, seul le premier module peut ainsi être alimenté électriquement, permettant de réduire la consommation électrique induite par la présence du dispositif de commande auxiliaire. Au-delà de la valeur seuil intermédiaire, les deuxième et troisième module peuvent aussi être alimentés, étant alors « réveillés » par le premier module.
Une fois alimenté électriquement, le troisième module peut enregistrer la valeur du ou des paramètres représentatifs de l'état du circuit électrique, c'est-à-dire que dès que la grandeur électrique associée au convertisseur de tension est supérieure à la valeur seuil, l'enregistrement peut être effectué par le troisième module. Dans ce cas, on obtient également des informations sur l'état du circuit électrique avant la mise en œuvre de la commande auxiliaire.
En variante, l'enregistrement de la valeur du ou des paramètres représentatifs peut n'avoir lieu que lorsque la valeur seuil est atteinte, c'est-à-dire uniquement lorsque la commande auxiliaire est appliquée.
Lorsque la grandeur électrique associée au convertisseur de tension est la tension du bus continu, comme mentionné ci-dessus, la valeur seuil intermédiaire peut être comprise entre 150 V et 200 V, étant notamment de 180 V, et la valeur seuil peut être comprise entre 300 V et 400 V, étant notamment de l'ordre de 340 V.
Le paramètre représentatif de l'état du circuit peut être l'un au moins parmi la vitesse de la machine électrique, la tension en entrée du convertisseur de tension, le courant en entrée du convertisseur de tension, la tension en sortie du convertisseur de tension, le courant en sortie du convertisseur de tension, la température dans la machine électrique, par exemple au niveau des têtes de bobine, et la température dans le convertisseur de tension. Ce dernier est par exemple réalisé grâce à plusieurs modules de puissance et la température dans chacun de ces modules de puissance peut être enregistrée. En variante ou en combinaison de ce qui précède, le paramètre enregistré permet de déterminer si la clé de contact du véhicule est en place dans son logement et/ou si celle-ci est dans la position dans ce logement laquelle le moteur peut démarrer.
L'un et/ou l'autre de ces paramètres peuvent permettre de déterminer dans quelle condition il a été nécessaire d'appliquer la commande auxiliaire. Par exemple lorsque la grandeur électrique surveillée atteint la valeur seuil alors que la clé de contact n'est pas présente, on peut en déduire que l'élévation de tension en entrée du convertisseur de tension est due à un remorquage du véhicule.
La commande auxiliaire peut être mise en œuvre pour remédier à une défaillance dans le circuit électrique. Il peut s'agir d'une défaillance du convertisseur de tension, par exemple d'un dysfonctionnement des interrupteurs électroniques du convertisseur de tension, ou d'un dysfonctionnement du dispositif de commande principal chargé de la génération des rapports cycliques à appliquer aux différents interrupteurs électroniques pour que ces derniers puissent découper ou redresser la tension de façon adaptée. La surveillance de la valeur de tension du bus continu peut être utile, puisqu'en cas de défaillance lorsque la machine électrique atteint des vitesses importantes, la tension induite aux bornes de chaque phases du stator peut prendre des valeurs élevées, ce qui peut avoir des conséquences non désirées et
potentiellement dangereuses pour le circuit électrique.
Lorsque la machine électrique fonctionne en génératrice, qu'elle est défluxée, et qu'il s'agit d'une machine synchrone, par exemple à aimants permanents, ces conséquences peuvent être les suivantes :
si une source d'énergie électrique autonome est connectée au convertisseur de tension, la tension aux bornes de chaque phase peut devenir supérieure à celle aux bornes de la source d'énergie électrique autonome et charger celle-ci. Cette charge correspond à un freinage de la machine électrique, ce qui peut être dangereux, notamment lorsque celle-ci sert à propulser un véhicule,
si la source d'énergie électrique autonome est déconnectée du convertisseur de tension, la tension aux bornes de chaque phase peut prendre une valeur supérieure à la tension maximale admissible des interrupteurs électroniques du convertisseur de tension, détériorant en tout ou partie ces derniers, ce qui affecte le contrôle ultérieur de la machine électrique. D'autres conséquences peuvent encore se produire lorsque le circuit électrique est embarqué sur un véhicule, par exemple l'apparition de surtension sur le réseau de bord du véhicule.
La commande auxiliaire peut rester appliquée tant que la défaillance persiste. La commande auxiliaire peut être appliquée lorsque la valeur seuil est atteinte et tant que la valeur de la grandeur électrique surveillée reste supérieure à une valeur prédéfinie, par exemple inférieure à la valeur seuil. Si la valeur seuil est de nouveau atteinte par la valeur de la grandeur électrique surveillée une fois la commande auxiliaire arrêtée, la commande auxiliaire peut être de nouveau appliquée. Dans l'exemple où la grandeur électrique que l'on surveille est la tension du bus continu, la valeur seuil peut être, comme mentionné ci-dessus, comprise entre 300 V et 400 V, étant notamment de l'ordre de 340 V et la valeur prédéfinie peut être comprise entre 250 V et 300 V, étant par exemple de l'ordre de 280V.
La commande auxiliaire peut consister à imposer un court-circuit aux bornes de chaque phase de l'enroulement électrique de stator afin de réduire la tension du bus continu. Le convertisseur de tension comprend par exemple plusieurs bras et chaque bras peut comprendre :
un interrupteur électronique supérieur interposé entre le conducteur positif du bus continu et un point milieu, et
un interrupteur électronique inférieur interposé entre le point milieu et le conducteur négatif du bus continu.
Chaque point milieu peut être relié à une extrémité d'une phase de l'enroulement électrique de stator.
Une diode de roue libre peut être montée en anti-parallèle de chaque interrupteur électronique du convertisseur de tension.
La commande auxiliaire peut consister à commander en fermeture tous les interrupteurs électroniques supérieurs du convertisseur de tension.
En variante, la commande auxiliaire peut consister à commander en fermeture tous les interrupteurs électroniques inférieurs du convertisseur de tension.
Grâce à la commande auxiliaire, on dissipe dans des interrupteurs électroniques du convertisseur de tension la puissance induite dans l'enroulement électrique de stator du fait de la vitesse atteinte par la machine électrique fonctionnant en génératrice.
La machine électrique tournante est par exemple polyphasée, notamment triphasée. Il peut s'agir d'une machine synchrone, notamment à aimants permanents, d'une machine asynchrone ou d'une machine à reluctance variable. Il peut encore s'agir d'une machine à courant continu, d'une machine linéaire ou d'un électro -aimant. Cette machine électrique a par exemple une puissance nominale comprise entre 1 W et 200 kW.
Les phases électriques de l'enroulement électrique de stator peuvent être électriquement couplées ou non. Des exemples de couplage électrique de phases électriques sont le couplage en étoile et le couplage polygonal (appelé « couplage en triangle » dans le cas triphasé). Lorsque les phases électriques ne sont pas électriquement couplées entre elles, aucune phase n'a une borne directement couplée à une borne d'une autre phase électrique.
L'unité de stockage d'énergie électrique peut être un condensateur monté entre le conducteur positif et le conducteur négatif du bus continu.
En combinaison de ce qui précède, le circuit électrique peut comprendre en outre une source d'énergie électrique autonome. Le cas échéant, le circuit électrique peut également comprendre un convertisseur de tension continu/continu interposé entre ladite source d'énergie électrique autonome et l'unité de stockage d'énergie électrique.
La source d'énergie électrique autonome peut être une batterie, un super-condensateur ou tout assemblage de batteries ou de super-condensateurs. Il s'agit par exemple de plusieurs branches en parallèle de batteries en série. Cette source d'énergie électrique autonome peut avoir une tension nominale comprise entre 60 V et 410 V, notamment entre 200 V et 410 V.
Le circuit électrique peut être dédié à la propulsion d'un véhicule électrique ou hybride. Le dispositif de commande auxiliaire peut être alimenté électriquement à partir de la tension du bus continu. On s'affranchit ainsi du recours à une source d'énergie électrique spécifique au dispositif de commande auxiliaire, et ainsi des éventuels disfonctionnements subis par cette source d'énergie électrique spécifique.
En variante, une source d'énergie électrique dédiée au dispositif de commande auxiliaire peut être prévue.
En variante encore, une source d'énergie électrique dédiée au dispositif de commande auxiliaire peut être prévue ainsi qu'une alimentation de ce dispositif de commande auxiliaire à partir du bus continu, afin de combiner les deux modes d'alimentation exposés ci-dessus.
Lorsque la valeur de la grandeur électrique du convertisseur de tension que l'on surveille est inférieure à la valeur seuil, les interrupteurs électroniques du convertisseur peuvent être commandés par un dispositif de commande principal, encore appelé « driver » en anglais. Ce dispositif de commande principal peut être configuré pour déterminer des valeurs de rapport cyclique à appliquer aux interrupteurs électroniques, par exemple en fonction de consignes reçues d'une unité de supervision. Dans le cas où le circuit est embarqué sur un véhicule, cette unité de supervision peut être l'unité de commande moteur (ECU en anglais). Le dispositif de commande auxiliaire et le dispositif de commande principal peuvent ou non être intégrés à une même puce.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le dispositif de commande auxiliaire, le dispositif de commande principal et l'unité de supervision sont des entités distinctes. En variante, le dispositif de commande auxiliaire peut être formé en partie par le dispositif de commande principal et/ou en partie par l'unité de supervision.
Le dispositif de commande auxiliaire est par exemple réalisé à l'aide d'un ou plusieurs microcontrôleurs et/ou à l'aide d'un ou plusieurs circuits logiques programmables (FPGA en anglais).
Le dispositif de commande auxiliaire peut être réalisé uniquement à l'aide de composants analogiques ou, en variante, uniquement à l'aide de composants numériques.
Dans tout ce qui précède, plus généralement, le dispositif de commande auxiliaire peut être configuré pour :
- surveiller la valeur d'au moins une grandeur électrique, mécanique ou thermique du circuit électrique,
- générer et transmettre des commandes à appliquer à tout ou partie des interrupteurs électroniques du convertisseur de tension lorsque la valeur de ladite grandeur électrique, mécanique ou thermique atteint une valeur seuil, et
- enregistrer la valeur d'au moins un paramètre représentatif de l'état du circuit électrique, au moins lorsque le dispositif génère et transmet lesdites commandes.
Des exemples de grandeurs électriques ont déjà été donnés précédemment. Comme exemple de grandeur mécanique surveillée, on peut citer la vitesse de la machine électrique. Comme exemple de grandeur thermique surveillée, on peut citer la température de la machine électrique ou la température de modules de puissance du convertisseur de tension.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de commande des interrupteurs électroniques d'un convertisseur de tension faisant partie d'un circuit électrique comprenant en outre :
- une unité de stockage d'énergie électrique reliée à l'entrée du convertisseur,
- un enroulement électrique de stator d'une machine électrique relié à la sortie du
convertisseur,
- un dispositif de commande auxiliaire desdits interrupteurs électroniques, procédé dans lequel, lorsque la machine électrique fonctionne en génératrice et que l'unité de stockage d'énergie électrique est alimentée par la tension induite dans l'enroulement électrique de stator, lorsque la valeur d'une grandeur électrique du convertisseur de tension atteint une valeur seuil :
- les interrupteurs électroniques sont commandés par le dispositif de commande auxiliaire de manière à empêcher l'alimentation de l'unité de stockage d'énergie électrique par la tension induite dans l'enroulement électrique de stator, et
- la valeur d'au moins un paramètre représentant l'état du circuit électrique est enregistrée par le dispositif de commande auxiliaire.
Le circuit électrique peut comprendre un dispositif de commande principal des interrupteurs électroniques du convertisseur de tension et tant que la valeur de ladite grandeur électrique du convertisseur de tension est inférieure à la valeur seuil, les interrupteurs électroniques sont commandés par le dispositif de commande principal.
La valeur du ou des paramètres représentant l'état du circuit électrique peut également être enregistrée alors que la valeur seuil n'a pas encore été atteinte par la grandeur électrique surveillée.
Tout ou partie des caractéristiques ci-dessus mentionnées en rapport avec l'aspect de l'invention relatif au dispositif de commande s'appliquent au procédé ci-dessus.
En particulier :
- la machine électrique peut être une machine électrique tournante synchrone, notamment à aimants permanents,
- le paramètre dont la valeur est enregistrée par le dispositif de commande auxiliaire peut être l'un au moins du courant en entrée du convertisseur de tension, du courant en sortie du convertisseur de tension, de la tension en entrée du convertisseur de tension, de la tension en sortie du convertisseur de tension, de la vitesse de la machine électrique et de la température du convertisseur de tension ou de la machine électrique.
Le circuit électrique peut être embarqué sur un véhicule, auquel cas le paramètre enregistré par le dispositif de commande auxiliaire peut se rapporter à la présence d'une clé de contact du véhicule dans le logement correspondant et/ou à la position de la clé dans ce logement pour permettre le démarrage du véhicule.
Le procédé peut notamment être mis en œuvre pendant que le véhicule est remorqué. Il peut s'agir d'un véhicule hybride ou électrique. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture qui va suivre d'un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel :
la figure 1 représente de façon partielle et schématique une chaîne de propulsion de véhicule comprenant un circuit électrique selon un exemple de mise en œuvre de l'invention,
la figure 2 représente sous forme de schémas blocs un exemple de dispositif de commande auxiliaire selon l'invention,
les figures 3 et 4 représentent de façon schématique le circuit électrique de la figure 1, respectivement en l'absence de commande auxiliaire et lorsque celle-ci est appliquée, et
la figure 5 représente l'évolution de différents paramètres représentatifs de l'état du circuit électrique lorsque la commande auxiliaire est appliquée.
On a représenté sur la figure 1 de façon partielle et schématique une chaîne de propulsion de véhicule utilisant un circuit électrique 1 selon un exemple de mise en œuvre de l'invention.
Ce circuit 1 comprend un convertisseur de tension 2 comprenant une pluralité de bras 3 s'étendant chacun entre un conducteur positif 4 et un conducteur négatif 5 d'un bus continu 7.
Dans l'exemple considéré, le convertisseur 2 est un convertisseur continu/alternatif triphasé mais l'invention n'est pas limitée à cet exemple. Chaque bras 3 comprend dans cet exemple deux cellules de commutation 10 commandables.
La fréquence de découpage du convertisseur 2 est par exemple de 10 kHz. Chaque cellule de commutation 10 est par exemple formée par un interrupteur commandable 11 en antiparallèle duquel est montée une diode de roue libre 12. L'interrupteur 11 peut être un transistor, notamment un transistor à effet de champ, bipolaire ou de type IGBT. Chaque bras 3 comprend un point milieu 13, disposé entre les deux cellules de commutation 10.
Dans l'exemple considéré, chaque cellule de commutation 10 est commandable et la commande s'effectue grâce à un système de commande comprenant une unité de commande moteur 14, un dispositif de commande principal 15 et un dispositif de commande auxiliaire 16. Le système de commande sera décrit ultérieurement.
Un interrupteur électronique 11 peut être commandé par l'injection d'un courant dans son électrode de commande ou par l'application d'un potentiel électrique à cette électrode de commande. Dans l'exemple de la figure 1, le circuit 1 comprend un enroulement électrique 22 de stator de machine électrique tournante. Cet enroulement électrique 22 est par exemple triphasé. Chaque phase comprend dans l'exemple décrit une borne 23 reliée à un point milieu 13 du convertisseur de tension 2.
La machine électrique tournante peut être une machine synchrone, notamment à aimants permanents, une machine asynchrone ou une machine à réluctance variable.
Dans l'exemple de la figure 1, les phases de l'enroulement électrique de stator 22 sont électriquement couplées en étoile. L'invention n'est cependant pas limitée à ce mode de couplage électrique ou à des phases électriquement couplées entre elles. Dans une variante non représentée, les phases ne sont pas électriquement couplées entre elles.
Le circuit électrique 1 comprend encore dans l'exemple de la figure 1 une unité de stockage d'énergie électrique 30 montée entre le conducteur positif 4 et le conducteur négatif 5 du bus continu 7. Il s'agit dans cet exemple d'un condensateur qui peut présenter une capacité comprise entre 200 μΡ et 3500 μΡ.
Une source d'énergie électrique autonome non représentée peut être disposée en amont du condensateur 30 pour alimenter l'enroulement électrique 22 de stator à travers le convertisseur de tension 2. Cette source d'énergie électrique autonome peut être une batterie ou une association en parallèle et/ou en série de batteries. La source d'énergie électrique autonome peut avoir une tension nominale comprise entre 60 V et 410 V, notamment entre 200 V et 410 V. Un convertisseur de tension continu/continu peut être interposé entre la source d'énergie électrique autonome et le condensateur 30.
Le circuit électrique 1 peut encore comprendre, comme représenté sur la figure 1, un relais batterie 31 permettant de connecter sélectivement le condensateur 30 et le convertisseur de tension 2 à la source d'énergie électrique autonome.
Pour déterminer un ou plusieurs états du circuit électrique 1, l'un au moins des capteurs suivants peut être prévu :
un capteur de courant dans l'enroulement électrique de stator 22 et/ou un capteur de courant dans le bus continu 7,
un capteur de tension du bus continu 7 et/ou un capteur de tension entre deux phases de l'enroulement électrique de stator 22,
un capteur de température dans l'enroulement électrique de stator 22, par exemple au niveau des têtes de bobine, ou dans d'autres composants de la machine électrique, un capteur de température dans des cellules de commutation 10 du convertisseur de tension 2,
un capteur de vitesse de la machine électrique.
On va maintenant décrire plus en détail le système de commande. L'unité de commande moteur 14 et le dispositif de commande principal 15 sont par exemple les composants bien connus de l'homme du métier sous la dénomination anglaise respective « ECU » et « driver ».
Le dispositif de commande auxiliaire 16 est représenté de façon très schématique sur la figure 2 et il comprend dans l'exemple considéré un premier module 40, un deuxième module 41, un troisième module 42 et une source d'énergie électrique 45 obtenue en utilisant la tension Vt,us du bus continu 7, après abaissement de la valeur de celle-ci. La source d'énergie électrique 45 fournit par exemple une tension de l'ordre de 15 V.
Comme on peut le voir sur la figure 1, une source d'énergie électrique de secours 50 (backup en anglais) peut être disposée entre le conducteur positif 4 et le conducteur négatif 5 du bus continu 7. La source d'énergie électrique de secours 50 est reliée dans l'exemple considéré à l'unité de commande moteur 14, au comparateur 43 et au dispositif de commande principal 15 de manière à pouvoir les alimenter électriquement.
La division ci-dessus du dispositif de commande auxiliaire 16 en modules peut être purement fonctionnelle ou être à la fois fonctionnelle et structurelle.
Le deuxième module 41 et le troisième module 42 peuvent être implémentés à l'aide d'un même composant, par exemple un microcontrôleur ou un circuit logique programmable. En variante, un composant tel qu'un microcontrôleur ou un FPGA peut être dédié au deuxième module 41 tandis qu'un autre composant similaire est dédié au troisième module 42.
En variante encore, comme représenté sur la figure 1, le deuxième et/ou le troisième modules peuvent être intégrés à l'ECU 14 et/ou au dispositif de commande principal 15, les fonctions correspondantes étant alors assurées par l'ECU 14 et/ou le dispositif de commande principal 15.
Dans l'exemple considéré, le premier module 40 est en charge de la surveillance de la valeur de la tension Vt,us du bus continu 7, le deuxième module 41 est en charge de la génération et de la transmission des commandes aux interrupteurs électroniques 11 et le troisième module 42 est en charge de l'enregistrement de la valeur dudit paramètre. Le premier module 40 est en outre chargé de l'alimentation électrique des deuxième et troisième modules, dans l'exemple décrit depuis la source d'énergie électrique de secours 50. Le premier module 40 comprend par exemple un comparateur 43, comme représenté sur la figure 1, ce comparateur 43 ayant en entrée une image linéaire de la tension Vt,us du bus continu 7 et une tension de référence fournie par la source d'énergie électrique 45. Le signal en sortie du comparateur permet de savoir si la valeur de la tension Vt,us atteint une certaine valeur.
Dans l'exemple considéré, le premier module 40 est configuré pour réveiller le deuxième module 41 et le troisième module 42, notamment en permettant leur alimentation électrique par la source d'énergie électrique de secours 50, une fois qu'il détecte que la valeur de la tension VbUS franchit un seuil intermédiaire Vs;. Dans l'exemple considéré, Vs; a une valeur comprise entre 150 V et 200 V, étant par exemple de l'ordre de 180V. Toujours dans l'exemple décrit, une fois la valeur du seuil intermédiaire franchie, les parties de l'ECU et/ou du dispositif de commande 15 formant les deuxième et le troisième modules sont alimentées électriquement par la source d'énergie électrique de secours 50.
Lorsque le premier module 40 détecte que la valeur de la tension Vt,us atteint une valeur seuil, étant dans l'exemple décrit comprise entre 300 V et 400 V, notamment de l'ordre de 340 V, le deuxième module 41 peut générer des commandes pour les interrupteurs électroniques 11 qui étaient jusqu'alors commandés par le dispositif de contrôle principal 15 ou non commandés du fait de la défaillance de ce dispositif de contrôle principal 15. Ces commandes sont transmises aux interrupteurs électroniques 11, de manière à appliquer à ces derniers une commande auxiliaire.
Au moins lorsque la tension Vt,us atteint la valeur seuil, et le cas échéant dès le réveil du troisième module 42, le troisième module 42 peut enregistrer la valeur d'au moins un paramètre représentatif d'un état du circuit 1. Cette valeur peut être fournie par l'un au moins des capteurs mentionnés ci-dessus.
On va maintenant décrire en référence aux figures 3 à 5 un exemple de commande auxiliaire appliquée par le dispositif 16 au convertisseur de tension 2.
Dans l'exemple concerné, la machine électrique fonctionne en mode défluxé et sa vitesse atteint une valeur importante, par exemple de l'ordre de 12 190 tr/min. Le véhicule est par exemple remorqué. Le relais batterie 31 est ouvert à un instant tl afin de déconnecter la source d'énergie électrique autonome du convertisseur de tension 2. A l'instant tl, la valeur seuil intermédiaire VSi a déjà été franchie par la tension VbUS- Ainsi, à l'instant tl, l'enregistrement de la valeur d'un ou plusieurs paramètres représentatifs de l'état du circuit peut être en cours. On enregistre par exemple la valeur de la tension entre les phases de l'enroulement électrique de stator 22, et/ou la tension VbUS, et/ou le courant parcourant le conducteur positif 4 ou le conducteur négatif 5 du bus continu 7, et/ou le courant dans chaque phase électrique de l'enroulement électrique de stator 22, et/ou la température dans chaque module de puissance du convertisseur de tension 2, et/ou la température dans l'enroulement électrique de stator 22, et/ou la vitesse de la machine électrique. Ces valeurs sont alors stockées dans une mémoire du système de commande.
En l'absence d'application de la commande auxiliaire, comme c'est le cas pour le circuit de la figure 3, la tension Vt,us croît après l'ouverture du relais batterie 31, du fait du fonctionnement en génératrice de la machine électrique, jusqu'à atteindre des valeurs très importantes pour lesquelles une détérioration, le cas échéant définitive, du circuit électrique 1 peut se produire. Comme représenté sur la figure 3, cette détérioration se produit par exemple au niveau d'une cellule de commutation 10.
Avec l'exemple de dispositif de commande auxiliaire 16 selon l'invention qui est décrit, lorsque la tension Vt,us atteint la valeur de 340 V à un instant t2, la commande auxiliaire est appliquée par le dispositif de commande auxiliaire 16. Comme représenté sur la figure 5, des rapports cycliques sont générés par le deuxième module 41 du dispositif 16 dont l'état d'activation est représenté par la courbe 100 à partir de t2 pour appliquer cette commande auxiliaire.
Cette commande auxiliaire conduit dans l'exemple considéré à dissiper l'énergie électrique induite dans l'enroulement électrique de stator 22 dans le convertisseur de tension 2. Tous les interrupteurs électroniques 11 directement reliés au conducteur positif 4 du bus continu 7 sont par exemple commandés en fermeture de manière à court-circuiter l'enroulement électrique de stator 22.
Du fait de ce court-circuitage, la tension Vt,us et la vitesse de la machine électrique diminuent, comme on peut le voir sur la figure 5 où cette tension et cette vitesse sont respectivement représentées par les courbes 101 et 102. Dans cet exemple, la commande auxiliaire est appliquée tant que la tension Vt,us reste supérieure à une valeur prédéfinie qui est inférieure à la valeur seuil et qui peut être égale à 280V. Une fois cette valeur prédéfinie atteinte à un instant t3, la commande auxiliaire n'est plus appliquée. La tension Vt,us peut à nouveau augmenter tandis que la vitesse de la machine électrique poursuit sa diminution. Si la valeur seuil est de nouveau atteinte par la tension VbUS, la commande auxiliaire sera de nouveau appliquée, comme cela vient d'être décrit entre tl et t2. L'enregistrement de la valeur de paramètre(s) représentatifs) de l'état du circuit électrique 1 peut être interrompu à l'instant t2 ou être poursuivi tant que la vitesse de la machine électrique est supérieure à une valeur donnée.
L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.
L'expression « comprenant un » doit être comprise comme synonyme de l'expression
« comprenant au moins un », sauf lorsque le contraire est spécifié.

Claims

Revendications
1. Dispositif de commande auxiliaire (16) des interrupteurs électroniques (11) d'un convertisseur de tension (2) faisant partie d'un circuit électrique (1) comprenant en outre :
- une unité de stockage d'énergie électrique (30) reliée à l'entrée du convertisseur de tension (2), et
- un enroulement électrique de stator (22) d'une machine électrique relié à la sortie dudit convertisseur (2),
le dispositif (16) étant configuré pour :
- surveiller la valeur d'au moins une grandeur électrique (VbUS) du convertisseur de tension (2),
- générer et transmettre des commandes à appliquer à tout ou partie des interrupteurs électroniques (11) du convertisseur de tension (2) lorsque la valeur de ladite grandeur électrique (VbUS) atteint une valeur seuil, et
- enregistrer la valeur d'au moins un paramètre représentatif de l'état du circuit électrique (1), au moins lorsque le dispositif (16) génère et transmet lesdites commandes.
2. Dispositif selon la revendication 1, comportant un premier module (40) en charge de la surveillance de la valeur de ladite grandeur électrique (VbUS), un deuxième module (41) en charge de la génération et de la transmission des commandes aux interrupteurs électroniques (11) et un troisième module (42) en charge de l'enregistrement de la valeur dudit paramètre, le premier module (40) étant en outre chargé de l'alimentation électrique des deuxième et troisième modules (41 , 42).
3. Dispositif selon la revendication 2, le premier module (40) étant configuré pour alimenter électriquement les deuxième et troisième module (41, 42) lorsque la valeur de ladite grandeur ( bus) est supérieure à une valeur seuil intermédiaire, ladite valeur seuil intermédiaire étant inférieure à la valeur seuil.
4. Dispositif selon la revendication 3, le troisième module (42) étant configuré pour enregistrer la valeur dudit paramètre lorsque la grandeur électrique (VbUS) est supérieure à la valeur seuil intermédiaire.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, le convertisseur de tension (2) étant un convertisseur de tension continu/alternatif et la grandeur électrique surveillée (VbUS) étant la tension du bus continu (7) associé audit convertisseur (2).
6. Dispositif selon la revendication 5, la valeur seuil intermédiaire étant comprise entre 150 V et 200 V, étant notamment de 180 V, et la valeur seuil étant comprise entre 300 V et 400 V, étant notamment de l'ordre de 340 V.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre est l'un au moins parmi la vitesse de la machine électrique, la tension en entrée du convertisseur de tension (2), le courant en entrée du convertisseur de tension (2), la tension en sortie du convertisseur de tension (2), le courant en sortie du convertisseur de tension, la température du convertisseur de tension (2) et la température de la machine électrique.
8. Procédé de commande des interrupteurs électroniques (11) d'un convertisseur de tension (2) faisant partie d'un circuit électrique (1) comprenant en outre :
- une unité de stockage d'énergie électrique (30) reliée à l'entrée du convertisseur de tension (2),
- un enroulement électrique de stator (22) d'une machine électrique relié à la sortie du convertisseur de tension (2),
et
- un dispositif de commande auxiliaire (16) desdits interrupteurs électroniques (11), procédé dans lequel, lorsque la machine électrique fonctionne en génératrice et qu'une grandeur électrique (Vt,us) du convertisseur de tension (2) atteint une valeur seuil :
- les interrupteurs électroniques (11) sont commandés par le dispositif de commande auxiliaire (16) de manière à empêcher l'alimentation de l'unité de stockage d'énergie électrique (30) par la tension induite dans l'enroulement électrique de stator (22), et,
- la valeur d'au moins un paramètre représentatif de l'état du circuit électrique (1) est enregistrée par le dispositif de commande auxiliaire (16).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la machine électrique est une machine électrique tournante synchrone, notamment à aimants permanents.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le circuit électrique (1) est embarqué sur un véhicule et dans lequel le paramètre enregistré par le dispositif de commande auxiliaire (16) se rapporte à la présence d'une clé de contact du véhicule dans le logement correspondant et/ou à la position de la clé dans ce logement pour permettre le démarrage du véhicule.
11. Procédé selon la revendication 10, étant mis en œuvre pendant que le véhicule est remorqué.
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