WO2014049279A1 - Method and device for measuring an isolated voltage - Google Patents

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WO2014049279A1
WO2014049279A1 PCT/FR2013/052277 FR2013052277W WO2014049279A1 WO 2014049279 A1 WO2014049279 A1 WO 2014049279A1 FR 2013052277 W FR2013052277 W FR 2013052277W WO 2014049279 A1 WO2014049279 A1 WO 2014049279A1
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converter
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input voltage
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PCT/FR2013/052277
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Hicham SADKI
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Valeo Systemes De Controle Moteur
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only

Definitions

  • the present invention relates to measuring an isolated voltage.
  • the invention applies more particularly, but not exclusively, to the measurement of a voltage at the terminals of an electrical energy storage unit, such as a battery, electrically supplying an electric motor used for the propulsion of a hybrid or electric vehicle.
  • an electrical energy storage unit such as a battery
  • EP 0 892 273 teaches, in an electrical circuit comprising a transformer, to output a faithful image of the input voltage by means of an additional winding on the transformer, a signal of this additional winding being integrated using an RC circuit. EP 0 892 273 thus proceeds by filtering.
  • the object of the invention is to enable isolated voltage measurement in a simple, inexpensive and efficient manner.
  • the invention achieves, in one of its aspects, using a method of measuring a voltage using a galvanically isolated static converter, in which process:
  • the voltage that is to be measured is applied to the input of the converter, the output voltage of the converter is enslaved to an image of the input voltage, and
  • the value of the input voltage of the converter is determined from the value of the output voltage of the converter.
  • the output voltage of the converter is slaved in tracking to the image of the voltage that is to be measured, that is to say that the voltage value read at the output of the converter follows the value of the image of the input voltage despite variations thereof.
  • the determination of the value of the input voltage from the value of the output voltage can be performed by simple calculation, knowing the relationship between the input voltage of the static converter and the image of this voltage which is continued by the exit.
  • the output voltage can be a low voltage, as opposed to the input voltage which is then a high voltage and the determination of the value of the input voltage from the value of the output voltage can be performed by a conventional digital processing unit, such as one or more microcontrollers.
  • the above method implements a tracking loop whose setpoint is the image of the input voltage of the converter.
  • the image of the input voltage may be received at a first input of a comparator and the output voltage may be received at a second input of the comparator, the first input being compared to the second input.
  • the first input of the comparator is for example the non-inverting input of the comparator while the second input of the comparator is the inverting input.
  • the static converter may comprise at least one controllable electronic switch configured to cut off the input voltage, and the comparator output is used to control the state of this switch, so as to slave the output voltage of the converter to the image of the input voltage of the converter.
  • the controllable electronic switch is in particular a field effect transistor, a bipolar transistor or an IGBT type transistor.
  • the voltage received on the first input of the comparator is the output of a voltage divider bridge whose input voltage is the input voltage of the static converter.
  • the image of the input voltage of the comparator which is used as the setpoint for the tracking servo is then deduced from the input voltage of the converter by a linear equation.
  • the ratio between the input and the output of the voltage divider bridge is for example between 100 and 150.
  • the output voltage of the converter can be applied across a constant impedance load.
  • This load is for example connected in parallel with the digital processing unit used to obtain the value of the input voltage of the converter from the output voltage of the converter.
  • the static converter may be a DC / DC voltage converter.
  • the converter comprises one or more "flyback” type converters.
  • the controllable electronic switch can be connected in series with the primary winding of the "flyback" type converter.
  • the static converter may be configured to operate selectively in the continuous current conduction mode or in the discontinuous current conduction mode.
  • the controllable electronic switch of the static converter can be reversible with current or not.
  • the tracking servo can implement a peak current mode control, a command of the average current value control), a control in voltage mode or any linear or nonlinear control. It may be a command called "one cycle control".
  • the voltage that one wants to measure can be between 180 V and 450 V.
  • the output voltage of the converter can be between 1.8 V and 4.5 V.
  • the voltage that is to be measured is for example the voltage at the terminals of an electrical energy storage unit electrically supplying an electric motor for propelling a hybrid or electric vehicle.
  • the electric motor has for example a nominal power of between 40 kW and 80 kW.
  • the invention further relates, in another of its aspects, to a device for measuring a voltage, comprising:
  • a static converter having an input voltage and an output voltage galvanically isolated from each other, the converter being configured so that its output voltage is slaved to one image, in particular a fraction , its input voltage, and
  • FIG. 1 schematically represents an example of a device for measuring a voltage according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically the output voltage and the input voltage of the converter of the device of Figure 1 when the method is implemented.
  • the measuring device 1 shown in FIG. 1 comprises a static converter 2 having an input voltage Ve and an output voltage Vs galvanically isolated from one another by means of an isolation barrier 30, and a system 3 for determining the value of the input voltage Ve knowing the value of the output voltage Vs.
  • the input voltage Ve is the voltage at the terminals of an electrical energy storage unit 4 which is in particular a battery for powering an electric motor driving an electric or hybrid vehicle.
  • the static converter 2 comprises a flyback type converter 5.
  • the latter has for example an insulation barrier 30 of 3 kV.
  • the converter 5 comprises a primary circuit 6 and a secondary circuit 7.
  • the primary circuit 6 comprises a primary winding 8 in series with an electronic switch controllable 9.
  • the controllable electronic switch 9 is in particular a transistor, for example bipolar, field effect or IGBT type, the switch 9 may or may not be reversible.
  • the switch 9 is connected in series with a shunt 12 making it possible to measure the current flowing in the switch 9.
  • the switch 9, the primary winding 8 and the shunt 12 are in the example shown connected in parallel with a capacitor 13.
  • the secondary circuit 7 of the converter 5 comprises a secondary winding 14 in series with a diode 16.
  • the diode 16 and the winding 14 are connected in parallel with a capacitor 17 and a load 18 at the terminals of which the output voltage Vs is measured by the system 3.
  • the terminal of the load 18 not connected to ground is for example connected to the ADC input of a
  • microcontroller forming all or part of the system 3.
  • the converter 2 implements a servocontrol by means of a loop 20.
  • the converter 2 comprises a voltage divider bridge 21 having as its input the voltage Ve and for output a voltage Ve 'image of this voltage Ve and applied as setpoint of the loop 20.
  • the bridge 21 has for example a ratio between 100 and 150.
  • the loop 20 comprises in the example described a comparator made using a
  • the output of the comparator 22 is processed by a control unit 23 generating PWM signals enabling the controllable electronic switch 9 to cut off the input voltage Ve.
  • the output of the comparator 22 is also looped back on the inverting input of the comparator 22 via an impedance whose value is chosen so as to determine the order of the bandwidth and the stability of the loop 20.
  • the impedance allows for example that the loop 20 has a bandwidth of 3 kHz.
  • the loop 20 is configured to slave in tracking the output voltage Vs to the output voltage Ve 'of the bridge 21, the generation of PWM by the control unit 23 being performed for this purpose. In this way, it is ensured that the output voltage Vs faithfully follows the variations of the input voltage Ve, as can be seen in FIG.
  • the top graph represents the output voltage Vs of the converter 2 and the bottom graph represents, for the same simulation conditions as on the top graph, the voltage Ve superimposed with the output voltage Vs multiplied by the ratio of the bridge 21, here equal to 100.
  • the output of the converter 2 very closely follows the input of this converter 2.
  • the measurement of the output voltage Vs makes it possible to measure the input voltage Ve.
  • the system 3 measures the value of the output voltage Vs and, knowing the conversion ratio of the converter 5 and / or the ratio of the bridge 21, it deduces the value of the input voltage Ve.
  • the loop 20 is preferably configured to take into account the dispersions of the various components of the device 1
  • the invention can thus make it possible to perform in a simple manner an isolated measurement of a high voltage, notably being between 180 V and 450 V.
  • interleaved "flyback" converters can be used.
  • other converters may be used to produce the static converter, since these converters have a galvanic isolation between their input and their output.

Abstract

A method for measuring a voltage using a galvanically isolated static converter (2), said method involving: applying the voltage (Ve) that is to be measured at the input of the converter (2), varying the output voltage (Vs) of the converter (2) based on an image (Ve') of the input voltage (Ve), and determining the value of the input voltage (Ve) of the converter (2) from the value of the output voltage (Vs) of the converter (2).

Description

Procédé et dispositif de mesure d'une tension isolée  Method and device for measuring an isolated voltage
La présente invention concerne la mesure d'une tension isolée.  The present invention relates to measuring an isolated voltage.
L'invention s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la mesure d'une tension aux bornes d'une unité de stockage d'énergie électrique, telle qu'une batterie, alimentant électriquement un moteur électrique servant à la propulsion d'un véhicule hybride ou électrique. The invention applies more particularly, but not exclusively, to the measurement of a voltage at the terminals of an electrical energy storage unit, such as a battery, electrically supplying an electric motor used for the propulsion of a hybrid or electric vehicle.
Il est connu d'effectuer une mesure de tension isolée à l'aide de montages linéaires utilisant un ou plusieurs amplificateurs opérationnels isolés ou des opto-coupleurs. It is known to perform an isolated voltage measurement using linear assemblies using one or more isolated operational amplifiers or opto-couplers.
Il est également connu d'effectuer une mesure de tension isolée à l'aide d'un convertisseur de tension/fréquence.  It is also known to perform isolated voltage measurement using a voltage / frequency converter.
Par ailleurs, la demande EP 0 892 273 enseigne, dans un circuit électrique comprenant un transformateur, d'obtenir en sortie une image fidèle de la tension d'entrée à l'aide d'un enroulement additionnel sur le transformateur, un signal de cet enroulement additionnel étant intégré en utilisant un circuit RC. EP 0 892 273 procède ainsi par filtrage.  Furthermore, the application EP 0 892 273 teaches, in an electrical circuit comprising a transformer, to output a faithful image of the input voltage by means of an additional winding on the transformer, a signal of this additional winding being integrated using an RC circuit. EP 0 892 273 thus proceeds by filtering.
L'invention a pour but de permettre une mesure de tension isolée d'une manière simple, peu coûteuse et efficace.  The object of the invention is to enable isolated voltage measurement in a simple, inexpensive and efficient manner.
L'invention y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un procédé de mesure d'une tension à l'aide d'un convertisseur statique isolé galvaniquement, procédé dans lequel :  The invention achieves, in one of its aspects, using a method of measuring a voltage using a galvanically isolated static converter, in which process:
on applique la tension que l'on souhaite mesurer en entrée du convertisseur, on asservit en poursuite la tension de sortie du convertisseur à une image de la tension d'entrée, et  the voltage that is to be measured is applied to the input of the converter, the output voltage of the converter is enslaved to an image of the input voltage, and
on détermine la valeur de la tension d'entrée du convertisseur à partir de la valeur de la tension de sortie du convertisseur.  the value of the input voltage of the converter is determined from the value of the output voltage of the converter.
Selon le procédé ci-dessus, la tension de sortie du convertisseur est asservie en poursuite à l'image de la tension que l'on cherche à mesurer, c'est-à-dire que la valeur de tension lue en sortie du convertisseur suit la valeur de l'image de la tension d'entrée malgré les variations de celle-ci. La détermination de la valeur de la tension d'entrée à partir de la valeur de la tension de sortie peut être effectuée par simple calcul, connaissant la relation entre la tension d'entrée du convertisseur statique et l'image de cette tension qui est poursuivie par la sortie.  According to the above method, the output voltage of the converter is slaved in tracking to the image of the voltage that is to be measured, that is to say that the voltage value read at the output of the converter follows the value of the image of the input voltage despite variations thereof. The determination of the value of the input voltage from the value of the output voltage can be performed by simple calculation, knowing the relationship between the input voltage of the static converter and the image of this voltage which is continued by the exit.
Le terme « en poursuite » a la signification usuelle dans le domaine de l'automatisme.  The term "in pursuit" has the usual meaning in the field of automation.
La tension de sortie peut être une basse tension, par opposition à la tension d'entrée qui est alors une haute tension et la détermination de la valeur de la tension d'entrée à partir de la valeur de la tension de sortie peut être effectuée par une unité de traitement numérique usuelle, telle qu'un ou plusieurs microcontrôleurs.  The output voltage can be a low voltage, as opposed to the input voltage which is then a high voltage and the determination of the value of the input voltage from the value of the output voltage can be performed by a conventional digital processing unit, such as one or more microcontrollers.
Le procédé ci-dessus met en œuvre une boucle de poursuite dont la consigne est l'image de la tension d'entrée du convertisseur. L'image de la tension d'entrée peut être reçue sur une première entrée d'un comparateur et la tension de sortie peut être reçue sur une deuxième entrée du comparateur, la première entrée étant comparée à la deuxième entrée. La première entrée du comparateur est par exemple l'entrée non inverseuse du comparateur tandis que la deuxième entrée du comparateur est l'entrée inverseuse. Le convertisseur statique peut comprendre au moins un interrupteur électronique commandable configuré pour découper la tension d'entrée, et on utilise la sortie du comparateur pour commander l'état de cet interrupteur, de manière à asservir en poursuite la tension de sortie du convertisseur à l'image de la tension d'entrée du convertisseur. The above method implements a tracking loop whose setpoint is the image of the input voltage of the converter. The image of the input voltage may be received at a first input of a comparator and the output voltage may be received at a second input of the comparator, the first input being compared to the second input. The first input of the comparator is for example the non-inverting input of the comparator while the second input of the comparator is the inverting input. The static converter may comprise at least one controllable electronic switch configured to cut off the input voltage, and the comparator output is used to control the state of this switch, so as to slave the output voltage of the converter to the image of the input voltage of the converter.
L'interrupteur électronique commandable est notamment un transistor à effet de champ, un transistor bipolaire ou un transistor de type IGBT.  The controllable electronic switch is in particular a field effect transistor, a bipolar transistor or an IGBT type transistor.
Selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, la tension reçue sur la première entrée du comparateur est la sortie d'un pont diviseur de tension dont la tension d'entrée est la tension d'entrée du convertisseur statique. L'image de la tension d'entrée du comparateur que l'on utilise comme consigne pour l'asservissement en poursuite se déduit alors de la tension d'entrée du convertisseur par une équation linéaire. Le rapport entre l'entrée et la sortie du pont diviseur de tension est par exemple compris entre 100 et 150.  According to an exemplary implementation of the invention, the voltage received on the first input of the comparator is the output of a voltage divider bridge whose input voltage is the input voltage of the static converter. The image of the input voltage of the comparator which is used as the setpoint for the tracking servo is then deduced from the input voltage of the converter by a linear equation. The ratio between the input and the output of the voltage divider bridge is for example between 100 and 150.
La tension de sortie du convertisseur peut être appliquée aux bornes d'une charge d'impédance constante. Cette charge est par exemple montée en parallèle de l'unité de traitement numérique utilisée pour obtenir la valeur de la tension d'entrée du convertisseur à partir de la tension de sortie du convertisseur.  The output voltage of the converter can be applied across a constant impedance load. This load is for example connected in parallel with the digital processing unit used to obtain the value of the input voltage of the converter from the output voltage of the converter.
Le convertisseur statique peut être un convertisseur de tension continu/continu.  The static converter may be a DC / DC voltage converter.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le convertisseur comprend un ou plusieurs convertisseurs de type « flyback ». Selon ce mode de réalisation, l'interrupteur électronique commandable peut être monté en série avec l'enroulement primaire du convertisseur de type « flyback ».  According to one embodiment of the invention, the converter comprises one or more "flyback" type converters. According to this embodiment, the controllable electronic switch can be connected in series with the primary winding of the "flyback" type converter.
Lorsque plusieurs convertisseurs de type « flyback » sont utilisés, ces derniers peuvent être entrelacés, un tel entrelacement permettant de réduire l'ondulation de la tension de sortie du convertisseur statique.  When several "flyback" type converters are used, these can be interleaved, such interleaving to reduce the ripple of the output voltage of the static converter.
Le convertisseur statique peut être configuré pour fonctionner sélectivement en mode de conduction continue de courant ou en mode de conduction discontinue de courant.  The static converter may be configured to operate selectively in the continuous current conduction mode or in the discontinuous current conduction mode.
L'interrupteur électronique commandable du convertisseur statique peut être réversible en courant ou non.  The controllable electronic switch of the static converter can be reversible with current or not.
L'asservissement en poursuite peut mettre en œuvre une commande du courant de crête (peak current mode control), une commande de la valeur moyenne du courant (average current mode control), une commande en mode tension ou toute commande linéaire ou non linéaire. Il peut s'agir d'une commande dite « one cycle control ». The tracking servo can implement a peak current mode control, a command of the average current value control), a control in voltage mode or any linear or nonlinear control. It may be a command called "one cycle control".
La tension que l'on cherche à mesurer peut être comprise entre 180 V et 450 V. Dans ce cas, la tension de sortie du convertisseur peut être comprise entre 1,8 V et 4,5 V.  The voltage that one wants to measure can be between 180 V and 450 V. In this case, the output voltage of the converter can be between 1.8 V and 4.5 V.
La tension que l'on cherche à mesurer est par exemple la tension aux bornes d'une unité de stockage d'énergie électrique alimentant électriquement un moteur électrique servant à propulser un véhicule hybride ou électrique. Le moteur électrique a par exemple une puissance nominale comprise entre 40 kW et 80 kW.  The voltage that is to be measured is for example the voltage at the terminals of an electrical energy storage unit electrically supplying an electric motor for propelling a hybrid or electric vehicle. The electric motor has for example a nominal power of between 40 kW and 80 kW.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de mesure d'une tension, comprenant :  The invention further relates, in another of its aspects, to a device for measuring a voltage, comprising:
un convertisseur statique ayant une tension d'entrée et une tension de sortie isolées galvaniquement l'une par rapport à l'autre, le convertisseur étant configuré de manière à ce que sa tension de sortie soit asservie en poursuite à une image, notamment une fraction, de sa tension d'entrée, et  a static converter having an input voltage and an output voltage galvanically isolated from each other, the converter being configured so that its output voltage is slaved to one image, in particular a fraction , its input voltage, and
- un système de détermination de la valeur de la tension d'entrée du convertisseur à partir de la valeur de la tension de sortie du convertisseur.  a system for determining the value of the input voltage of the converter from the value of the output voltage of the converter.
Tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus en rapport avec le procédé s'appliquent au dispositif ci-dessus.  Some or all of the above-mentioned features relating to the method apply to the above device.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel : 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:
- la figure 1 représente de façon schématique un exemple de dispositif de mesure d'une tension selon l'invention, et FIG. 1 schematically represents an example of a device for measuring a voltage according to the invention, and
- la figure 2 représente de façon schématique la tension de sortie et la tension d'entrée du convertisseur du dispositif de la figure 1 lorsque le procédé est mis en œuvre.  - Figure 2 shows schematically the output voltage and the input voltage of the converter of the device of Figure 1 when the method is implemented.
Le dispositif de mesure 1 représenté sur la figure 1 comprend un convertisseur statique 2 ayant une tension d'entrée Ve et une tension de sortie Vs galvaniquement isolées l'une par rapport à l'autre au moyen d'une barrière d'isolation 30, ainsi qu'un système 3 de détermination de la valeur de la tension d'entrée Ve connaissant la valeur de la tension de sortie Vs.  The measuring device 1 shown in FIG. 1 comprises a static converter 2 having an input voltage Ve and an output voltage Vs galvanically isolated from one another by means of an isolation barrier 30, and a system 3 for determining the value of the input voltage Ve knowing the value of the output voltage Vs.
Dans l'exemple décrit, la tension d'entrée Ve est la tension aux bornes d'une unité de stockage d'énergie électrique 4 qui est notamment une batterie servant à alimenter un moteur électrique propulsant un véhicule électrique ou hybride.  In the example described, the input voltage Ve is the voltage at the terminals of an electrical energy storage unit 4 which is in particular a battery for powering an electric motor driving an electric or hybrid vehicle.
Toujours dans l'exemple décrit, le convertisseur statique 2 comprend un convertisseur de type « flyback » 5. Ce dernier présente par exemple une barrière d'isolation 30 de 3 kV. De façon connue, le convertisseur 5 comprend un circuit primaire 6 et un circuit secondaire 7. Le circuit primaire 6 comprend un enroulement primaire 8 en série avec un interrupteur électronique commandable 9. L'interrupteur électronique commandable 9 est notamment un transistor, par exemple bipolaire, à effet de champ ou de type IGBT, l'interrupteur 9 pouvant être réversible ou non. Still in the example described, the static converter 2 comprises a flyback type converter 5. The latter has for example an insulation barrier 30 of 3 kV. In known manner, the converter 5 comprises a primary circuit 6 and a secondary circuit 7. The primary circuit 6 comprises a primary winding 8 in series with an electronic switch controllable 9. The controllable electronic switch 9 is in particular a transistor, for example bipolar, field effect or IGBT type, the switch 9 may or may not be reversible.
Comme représenté sur la figure 1, l'interrupteur 9 est monté en série avec un shunt 12 permettant une mesure du courant circulant dans l'interrupteur 9.  As shown in FIG. 1, the switch 9 is connected in series with a shunt 12 making it possible to measure the current flowing in the switch 9.
L'interrupteur 9, l'enroulement primaire 8 et le shunt 12 sont dans l'exemple représenté montés en parallèle d'un condensateur 13.  The switch 9, the primary winding 8 and the shunt 12 are in the example shown connected in parallel with a capacitor 13.
Le circuit secondaire 7 du convertisseur 5 comprend un enroulement secondaire 14 en série avec une diode 16. La diode 16 et l'enroulement 14 sont montés en parallèle d'un condensateur 17 et d'une charge 18 aux bornes de laquelle la tension de sortie Vs est mesurée par le système 3. La borne de la charge 18 non reliée à la masse est par exemple reliée à l'entrée ADC d'un  The secondary circuit 7 of the converter 5 comprises a secondary winding 14 in series with a diode 16. The diode 16 and the winding 14 are connected in parallel with a capacitor 17 and a load 18 at the terminals of which the output voltage Vs is measured by the system 3. The terminal of the load 18 not connected to ground is for example connected to the ADC input of a
microcontrôleur formant tout ou partie du système 3. microcontroller forming all or part of the system 3.
Comme représenté sur la figure 1 , le convertisseur 2 met en œuvre un asservissement au moyen d'une boucle 20. Le convertisseur 2 comprend un pont diviseur de tension 21 ayant pour entrée la tension Ve et pour sortie une tension Ve' image de cette tension Ve et appliquée comme consigne de la boucle 20. Le pont 21 a par exemple un rapport compris entre 100 et 150.  As represented in FIG. 1, the converter 2 implements a servocontrol by means of a loop 20. The converter 2 comprises a voltage divider bridge 21 having as its input the voltage Ve and for output a voltage Ve 'image of this voltage Ve and applied as setpoint of the loop 20. The bridge 21 has for example a ratio between 100 and 150.
La boucle 20 comprend dans l'exemple décrit un comparateur réalisé à l'aide d'un  The loop 20 comprises in the example described a comparator made using a
amplificateur opérationnel 22 dont l'entrée inverseuse reçoit la tension de sortie Vs du convertisseur 2, notamment au moyen d'un enroulement additionnel bobiné sur le noyau du convertisseur de type « flyback » 5, et dont l'entrée non inverseuse reçoit la tension de sortie Ve' du pont 21 qui est image linéaire de la tension d'entrée Ve. operational amplifier 22 whose inverting input receives the output voltage Vs of the converter 2, in particular by means of an additional winding wound on the core of the "flyback" type converter 5, and whose non-inverting input receives the voltage of output Ve 'of the bridge 21 which is linear image of the input voltage Ve.
La sortie du comparateur 22 est traitée par une unité de commande 23 générant des signaux PWM permettant à l'interrupteur électronique commandable 9 de découper la tension d'entrée Ve. La sortie du comparateur 22 est par ailleurs rebouclée sur l'entrée inverseuse du comparateur 22 via une impédance dont la valeur est choisie de manière à déterminer l'ordre de la bande passante et la stabilité de la boucle 20. L'impédance permet par exemple que la boucle 20 présente une bande passante de 3 kHz.  The output of the comparator 22 is processed by a control unit 23 generating PWM signals enabling the controllable electronic switch 9 to cut off the input voltage Ve. The output of the comparator 22 is also looped back on the inverting input of the comparator 22 via an impedance whose value is chosen so as to determine the order of the bandwidth and the stability of the loop 20. The impedance allows for example that the loop 20 has a bandwidth of 3 kHz.
La boucle 20 est configurée pour asservir en poursuite la tension de sortie Vs à la tension de sortie Ve' du pont 21, la génération des PWM par l'unité de commande 23 étant effectuée dans ce but. De cette façon, on s'assure que la tension de sortie Vs suit fidèlement les variations de la tension d'entrée Ve, comme on peut le voir sur la figure 2.  The loop 20 is configured to slave in tracking the output voltage Vs to the output voltage Ve 'of the bridge 21, the generation of PWM by the control unit 23 being performed for this purpose. In this way, it is ensured that the output voltage Vs faithfully follows the variations of the input voltage Ve, as can be seen in FIG.
Sur cette figure, le graphe du haut représente la tension de sortie Vs du convertisseur 2 et le graphe du bas représente, pour les mêmes conditions de simulation que sur le graphe du haut, la tension Ve superposée avec la tension de sortie Vs multipliée par le rapport du pont 21, ici égal à 100. On voit que la sortie du convertisseur 2 suit très fidèlement l'entrée de ce convertisseur 2. De cette façon, la mesure de la tension de sortie Vs permet de mesurer la tension d'entrée Ve. Pour ce faire, le système 3 mesure la valeur de la tension de sortie Vs et, connaissant le rapport de transformation du convertisseur 5 et/ou le rapport du pont 21 il en déduit la valeur de la tension d'entrée Ve. In this figure, the top graph represents the output voltage Vs of the converter 2 and the bottom graph represents, for the same simulation conditions as on the top graph, the voltage Ve superimposed with the output voltage Vs multiplied by the ratio of the bridge 21, here equal to 100. It can be seen that the output of the converter 2 very closely follows the input of this converter 2. In this way, the measurement of the output voltage Vs makes it possible to measure the input voltage Ve. To do this, the system 3 measures the value of the output voltage Vs and, knowing the conversion ratio of the converter 5 and / or the ratio of the bridge 21, it deduces the value of the input voltage Ve.
Seule la tension de l'unité de stockage d'énergie électrique 4 est de préférence variable dans le dispositif 1, et la boucle 20 est de préférence configurée pour prendre en compte les dispersions des différents composants du dispositif 1  Only the voltage of the electrical energy storage unit 4 is preferably variable in the device 1, and the loop 20 is preferably configured to take into account the dispersions of the various components of the device 1
L'invention peut ainsi permettre d'effectuer de façon simple une mesure isolée d'une tension élevée, étant notamment comprise entre 180 V et 450 V.  The invention can thus make it possible to perform in a simple manner an isolated measurement of a high voltage, notably being between 180 V and 450 V.
L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.  The invention is not limited to the examples which have just been described.
En particulier, plusieurs convertisseurs de type « flyback » entrelacés peuvent être utilisés. En variante, d'autres convertisseurs peuvent être utilisés pour réaliser le convertisseur statique, dès lors que ces convertisseurs présentent une isolation galvanique entre leur entrée et leur sortie. In particular, several interleaved "flyback" converters can be used. As a variant, other converters may be used to produce the static converter, since these converters have a galvanic isolation between their input and their output.
L'expression « comprenant un » doit être comprise comme synonyme de l'expression « comprenant au moins un », sauf lorsque le contraire est spécifié. The expression "comprising a" shall be understood as synonymous with the expression "including at least one" unless the contrary is specified.

Claims

Revendications claims
1. Procédé de mesure d'une tension à l'aide d'un convertisseur statique (2) isolé  1. Method of measuring a voltage using an isolated static converter (2)
galvaniquement, procédé dans lequel :  galvanically, a method in which:
on applique la tension (Ve) que l'on souhaite mesurer en entrée du convertisseur (2), on asservit en poursuite la tension de sortie (Vs) du convertisseur (2) à une image (Ve') de la tension d'entrée (Ve), et  applying the voltage (Ve) that it is desired to measure at the input of the converter (2), the output voltage (Vs) of the converter (2) is slaved to an image (Ve ') of the input voltage (Ve), and
on détermine la valeur de la tension d'entrée (Ve) du convertisseur (2) à partir de la valeur de la tension de sortie (Vs) du convertisseur (2).  the value of the input voltage (Ve) of the converter (2) is determined from the value of the output voltage (Vs) of the converter (2).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'image (Ve') de la tension d'entrée (Ve) est reçue sur une première entrée d'un comparateur (22) et dans lequel la tension de sortie (Vs) est reçue sur une deuxième entrée du comparateur (22), la première entrée étant comparée à la deuxième entrée.  2. Method according to claim 1, wherein the image (Ve ') of the input voltage (Ve) is received on a first input of a comparator (22) and in which the output voltage (Vs) is received on a second input of the comparator (22), the first input being compared to the second input.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le convertisseur statique (2) comprend au moins un interrupteur électronique commandable (9) configuré pour découper la tension d'entrée (Ve), et dans lequel on utilise la sortie du comparateur (22) pour commander l'état de cet interrupteur (9), de manière à asservir en poursuite la tension de sortie (Vs) du convertisseur (2) à l'image (Ve') de la tension d'entrée (Ve) du convertisseur (2).  3. Method according to claim 2, wherein the static converter (2) comprises at least one controllable electronic switch (9) configured to cut off the input voltage (Ve), and in which the output of the comparator (22) is used. for controlling the state of this switch (9), so as to slave in tracking the output voltage (Vs) of the converter (2) to the image (Ve ') of the input voltage (Ve) of the converter ( 2).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tension (Ve') reçue sur la première entrée du comparateur (22) est la sortie d'un pont diviseur de tension (21) dont la tension d'entrée est la tension d'entrée (Ve) du convertisseur (2). A method according to any one of the preceding claims, wherein the voltage (Ve ') received on the first input of the comparator (22) is the output of a voltage divider bridge (21) whose input voltage is the input voltage (Ve) of the converter (2).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tension de sortie (Vs) du convertisseur (2) est appliquée aux bornes d'une charge (18) d'impédance constante. 5. Method according to any one of the preceding claims, wherein the output voltage (Vs) of the converter (2) is applied across a load (18) of constant impedance.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le  The method of any of the preceding claims, wherein the
convertisseur (2) comprend au moins un convertisseur de type « flyback » (5).  converter (2) comprises at least one "flyback" type converter (5).
7. Procédé selon les revendications 3 et 6, dans lequel l'interrupteur électronique  7. Method according to claims 3 and 6, wherein the electronic switch
commandable (9) est monté en série avec l'enroulement primaire (8) du convertisseur de type « flyback » (5).  controllable (9) is connected in series with the primary winding (8) of the flyback type converter (5).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tension (Ve) que l'on cherche à mesurer est comprise entre 180 V et 450 V.  8. Method according to any one of the preceding claims, wherein the voltage (Ve) that is to be measured is between 180 V and 450 V.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tension (Ve) que l'on cherche à mesurer est la tension aux bornes d'une unité de stockage d'énergie électrique (4) alimentant électriquement un moteur électrique servant à propulser un véhicule hybride ou électrique.  9. Method according to any one of the preceding claims, wherein the voltage (Ve) that is to be measured is the voltage at the terminals of an electrical energy storage unit (4) electrically feeding an electric motor serving to propel a hybrid or electric vehicle.
10. Dispositif (1) de mesure d'une tension (Ve), comprenant : un convertisseur statique (2) ayant une tension d'entrée (Ve) et une tension de sortie (Vs) isolées galvaniquement l'une par rapport à l'autre, le convertisseur (2) étant configuré de manière à ce que sa tension de sortie (Vs) soit asservie en poursuite à une image (Ve') de sa tension d'entrée (Ve), et 10. Device (1) for measuring a voltage (Ve), comprising: a static converter (2) having an input voltage (Ve) and an output voltage (Vs) galvanically isolated from each other, the converter (2) being configured so that its voltage of output (Vs) is slaved in tracking to an image (Ve ') of its input voltage (Ve), and
- un système (3) de détermination de la valeur de la tension d'entrée (Ve) du a system (3) for determining the value of the input voltage (Ve) of the
convertisseur (2) à partir de la valeur de la tension de sortie (Vs) du convertisseur (2).  converter (2) from the value of the output voltage (Vs) of the converter (2).
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