WO2018219905A1 - Dc-dc converter for an electric or hybrid vehicle - Google Patents

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WO2018219905A1
WO2018219905A1 PCT/EP2018/064003 EP2018064003W WO2018219905A1 WO 2018219905 A1 WO2018219905 A1 WO 2018219905A1 EP 2018064003 W EP2018064003 W EP 2018064003W WO 2018219905 A1 WO2018219905 A1 WO 2018219905A1
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circuit
switch
terminal
voltage
converter
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PCT/EP2018/064003
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French (fr)
Inventor
Larbi Bendani
Jean-Yves Le Gouil
Original Assignee
Valeo Siemens Eautomotive France Sas
Apojee Sas
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Publication date
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    • H02MAPPARATUS 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
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    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
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    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
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Definitions

  • the present invention relates to the field of electric or hybrid vehicles and more particularly relates to a method and a DC voltage converter for an electric or hybrid vehicle.
  • an electric or hybrid motor vehicle comprises an electric drive system powered by a high voltage power supply battery via a high voltage on-board electrical network and a plurality of auxiliary electrical equipment powered by a battery of power .
  • low voltage supply via a low voltage on-board electrical network.
  • the high voltage power supply battery provides a power supply function of the electric drive system for propelling the vehicle.
  • the low-voltage battery pack powers auxiliary electrical equipment, such as on-board computers, window motors, a multimedia system, and so on.
  • the high voltage battery pack typically supplies a voltage of between 100 V and 900 V, preferably 100 V to 500 V, while the battery of low voltage power supply typically supplies a voltage of the order of 12 V, 24 V or 48 V.
  • the electric power recharge of the high-voltage power supply battery is carried out in a known manner by connecting it, via the high-voltage electrical network of the vehicle, to an external electrical network, for example the domestic alternating electric network. It is also known to charge the low voltage battery directly from the high voltage battery. To this end, the high-voltage battery is connected to the low-voltage battery via a DC voltage converter, commonly called a DC-DC converter.
  • a DC voltage converter commonly called a DC-DC converter.
  • Such a DC-DC converter comprises, in known manner, a first circuit, also called a pre-regulator, and a second voltage converter circuit, galvanically isolated and whose output voltage supplies the low-voltage electrical network of the vehicle in order, in particular, to recharge the low-voltage battery.
  • the first circuit makes it possible to deliver an electrical signal to the second circuit, in particular by modifying the duty cycle of the first circuit.
  • the second circuit includes a or a plurality of transformers for converting the input voltage to a lower value output voltage for supplying the low voltage electrical network, depending on the current or voltage of the electrical signal delivered by the first circuit.
  • FIG. 1 An example is shown in Figure 1 of such a DC-DC converter 1 for converting an input voltage corresponding to the VHT voltage across the high-voltage supply network by an output voltage VBT, lower value corresponding to the voltage across the network of low voltage power supply.
  • the first circuit PR1, of the "buck boost" type, and the second circuit CV1 together make it possible to provide a switching power supply.
  • PR1 the first circuit makes it possible to regulate the voltage that is inputted in particular using induction coils while the second CV1 circuitry reduces the voltage thus regulated via one or more transformers galvanic isolation.
  • the first PR1 circuit comprises firstly a first input terminal E1 H and a second input terminal E1 L between which is defined the input voltage VHT, the second input terminal E1 L being further connected to a first electrical ground M1.
  • the first PR1 circuit comprises an input capacitance C, n, connected between the first input terminal E1 H and the second input terminal E1 L, and a first QHSB switch, said switch top side, connected on the one hand to the first input terminal E1 H and secondly to a first terminal of a first inductive coil Lbucki at a point of MB1.
  • the second terminal of the first inductive coil Lbucki is connected to a node S1 of the first circuit PR1.
  • the first PR1 circuit then comprises a second QLSB switch, said low side switch, connected on the one hand the first QHSB switch and the first terminal of the first inductive coil Lbucki at the item and MB1 connected else share in the first mass M1.
  • the second circuit CV1 is connected to the first circuit PR1 via the node S1.
  • the second circuit CV1 comprises in particular a first switch QHSFW and a second switch QLSFW whose duty cycle remains constant.
  • the first switch QHSB and the second switch QLSB of the first circuit PR1 control the output voltage VBT through their variable duty cycle.
  • the junction temperature of the first switch QHSB of the first circuit PR1 could exceed a critical temperature due to the strong current flowing through the first inductive coil Lbuck-i, thus presenting a risk. damaging said first QHSB switch. This is particularly the case when the circuit operates from a power of 5 kW with a minimum voltage of 170 V.
  • the invention therefore aims to solve this problem by proposing a simple, reliable and efficient solution for DC-DC converter to avoid exceeding the critical temperature of the first switch QHSB PR1 of the first circuit.
  • the invention relates first of all to an isolated DC-DC converter, particularly for an electric or hybrid vehicle, comprising a first circuit and a second circuit.
  • the first circuit comprises a first input terminal and a second input terminal between which a DC input voltage is intended to be received, a first electrical node and a second electrical node between which is defined a DC voltage , said intermediate voltage (VINT), obtained from the input voltage regulated by the first circuit, a first switch having a first terminal connected to the first input terminal, a first inductive coil connected by a first terminal to a first second terminal of the first switch and a second terminal at the first electrical node, a first capacitance having a first terminal connected to the second terminal of the first switch and the first terminal of the first inductive coil, a second inductive coil having a first terminal , connected to the second terminal of the first capacitor, and a second terminal connected to at the second electrical node, and a second switch having a first terminal, connected to the second terminal of the first capacitor and the first terminal of the second inductive coil, and a second terminal connected to the second input terminal.
  • VINT intermediate voltage
  • the second circuit which is an isolated voltage converter, is connected to the first electrical node and the second electrical node, and comprises a first switch, a second switch, a first capacitor connected between said first switch and said second switch, and a first output terminal and a second output terminal between which a DC output voltage, obtained by converting the intermediate voltage, is to be supplied by the second circuit.
  • the DC-DC converter is characterized in that the first circuit further comprises a third switch having a first terminal connected to the first input terminal, a third inductive coil connected by a first terminal to a second terminal of the third switch and by a second terminal to the first electrical node, a second capacitor having a first terminal, connected to the second terminal of the third switch and the first terminal of the third inductive coil, and a second terminal connected to the first terminal of the second switch and the first terminal of the second inductive coil.
  • each of the first switch and the third switch receives the same current regardless of the other, which in particular prevents any of these two switches to receive more current than the other.
  • the converter comprises a first control system configured to switch the first circuit between a first state, wherein the first switch and the third switch of the first circuit are closed while the second switch of the first circuit is open, and a second state in which the first switch and the third switch of the first circuit are open while the second switch of the first circuit is closed.
  • the first input terminal is for connection to a source of supply voltage and the second input terminal is for connection to a first electrical ground.
  • the first circuit further comprises an input capacitance, the input voltage being defined across said input capacitance.
  • the value of inductance of the first inductive coil and the inductance value of the third inductive coil are equal, in particular in order to allow a current of the same intensity to browse simultaneously.
  • the value of the first capacity and the value of the second capacity of the first circuit are equal.
  • the first of the first circuit control system is configured to switch the first circuit between the first state and the second state with a variable duty cycle.
  • the converter comprises a second control system of the second circuit configured to switch the second circuit at a constant duty cycle.
  • the switches of the first circuit are controlled so as to control the output voltage of the second circuit by regulating the current flowing in the first capacitor of the second circuit.
  • the switches of the first circuit are controlled so as to control the output voltage of the second circuit by regulating the voltage defined across the first capacitor of the second circuit.
  • the second circuit includes a magnetic component and succession of opening and closing of the switches of the first circuit and the switches of the second circuit are used to convert the input voltage into the voltage output via said magnetic component.
  • the magnetic component comprises at least one primary circuit and at least a secondary circuit separated by a barrier of electrically insulating, said magnetic component being configured to, when the conversion of an input voltage of the DC -continued in an output voltage, operate as a transformer from the primary circuit to the secondary circuit and as an impedance that stores energy at the primary circuit.
  • the magnetic component is configured so that, on a first portion of an operating period of the converter, a first portion of the primary circuit transfers energy to a first portion of the secondary circuit and a second portion of the primary circuit. directs inductor storing energy, and a second portion of the operating period of the converter, the second part of the primary circuit transfers energy to a second portion of the secondary circuit, and the first part of the primary circuit directs inductance storing Energy.
  • the magnetic component comprises at least a first transformer and a second transformer in series in which the primary windings of the first transformer form the first part of the primary circuit and the secondary winding of the first transformer forms the first part of the secondary circuit and the primary windings of the second transformer form the second part of the primary circuit and the secondary winding of the second transformer form the second part of the secondary circuit.
  • the invention finally relates to an electric or hybrid vehicle comprising an electric drive system powered by a high voltage battery pack via an embedded high-voltage electrical network, a plurality of auxiliary electrical equipment powered by a battery pack low voltage via a low voltage on-board electrical network, and a DC-DC converter as presented previously connected on the one hand to the high voltage on-board electrical network and on the other hand to the low voltage on-board electrical network.
  • FIG. 3 illustrates a second embodiment of a DC-DC converter according to the invention.
  • the vehicle includes a high voltage power battery, an electric drive system, an on-board high voltage electrical network, a battery of low voltage power supply, an on-board low voltage electrical network and a plurality of auxiliary electrical equipment.
  • the onboard high voltage electrical network connects the battery to high voltage supply and the electric drive system so that the high voltage power supply battery ensures power supply according to the electric drive system the propulsion of the vehicle.
  • the high voltage power supply battery typically delivers a voltage of between 100 V and 900 V, preferably between 100 V and 500 V.
  • the on-board low voltage electrical network connects the battery low voltage supply and the plurality of auxiliary electrical devices so that the battery low voltage power supply powers the ancillary electrical equipment, such as on-board computers, motors of up screens, a multimedia system, etc.
  • the battery low voltage supply typically supplies a voltage of about 12 V, 24 V or 48 V.
  • the electric power recharge of the high-voltage power supply battery is achieved by connecting it, via a continuous high-voltage electrical network of the vehicle, to an external electrical network, for example the domestic alternative electric network.
  • the charging of the low voltage battery is performed directly from the high voltage battery.
  • the high-voltage battery is connected to the low-voltage battery via a DC voltage converter, commonly called a DC-DC converter.
  • the voltage converter 10A, 10B is a DC-DC converter intended to receive a continuous VHT input voltage and to deliver a continuous VBT output voltage according to a global conversion factor A:
  • the voltage VHT input is the voltage of the network of high voltage supply. This input voltage VHT is for example between 100 and 900 V, preferably between 100 and 500 V.
  • the output voltage VBT called “low voltage” is the voltage delivered to the low voltage electrical network of the vehicle. This VHT input voltage may for example be of the order of 12 V, 24 V or 48 V.
  • the DC-DC converter 10A, 10B includes a first circuit PR10, also called pre-regulator, receiving as input the voltage VHT input, and a second circuit CV10, which is a voltage converter galvanically isolated and whose output voltage VBT supplies the low-voltage electrical network of the vehicle, in particular to recharge the low-voltage battery.
  • the first circuit PR10 fulfills a pre-regulation function. More precisely, the first circuit PR10 makes it possible to control the input voltage of the second circuit CV10, in particular by correcting the duty cycle of its switches.
  • the first PR10 circuit is of type "buck boost" in order to realize a switching power supply by supplying an intermediate voltage VINT based on the voltage VHT input including using coils induction.
  • the first circuit PR10 is intended to receive the input voltage VHT and to supply the intermediate voltage VINT to the second circuit CV10 according to a first conversion factor Ai:
  • the first circuit PR10 is an up / down converter, which means that the factor Ai may be less than, equal to or greater than 1.
  • the first circuit PR10 firstly comprises a first input terminal E1 H and a second input terminal E1 L.
  • the first input terminal E1 H is intended to be connected to the positive pole of the battery. high voltage power supply (not shown).
  • the second input terminal E1 L is intended to be connected to a first electrical mass Mi.
  • An input capacitance Cm is connected between the first input terminal E1 H and the second input terminal E1 L, the VHT input voltage being defined between the first input terminal E1 H and the second terminal of input E1 L, across said input capacitance C, n .
  • the first electric mass Mi is isolated.
  • the first PR10 circuit comprises a first QHSB switch, a first terminal is connected to the first input terminal E1 H, a first inductive coil Lbucki connected by a first terminal to a second terminal of the first QHSB switch level a point MB1 and a second terminal at a first node S1 H of the first circuit PR10, a first capacitor C having a first terminal connected to the second terminal of the first switch QHSB and to the first terminal of the first inductive coil Lbucki at from point MB1.
  • the first circuit PR10 comprises a second inductive coil Lbuck2 having a first terminal connected to the second terminal of the first capacitance Cn at a point MB2 and a second terminal connected to a second node S1 L of the first circuit CV10. .
  • the first circuit PR10 comprises a second switch QLSB connected, on the one hand, to the second terminal of the first capacitor Cn and to the first terminal of the second inductive coil Uuckz at the point MB2 and secondly at the second input terminal E1 L (and the first mass Mi electric).
  • the first PR10 circuit further comprises a third QHSB2 switch of the same type as the first QHSB switch, a first terminal is connected to the first input terminal E1 H, a third Lb inductive coil CPU k3 connected by a first terminal to a second terminal of the third switch QHSB2 at a point MB3 and a second terminal at the first node S1 H, a second capacitor C12 having a first terminal connected to both the second terminal of the third switch QHSB2 and the first terminal of the third inductive coil L UC k3 at the point MB3, and a second terminal connected to the first terminal of the second switch QLSB and the first terminal of the second inductive coil Lbuck2 at the point MB2.
  • a third QHSB2 switch of the same type as the first QHSB switch a first terminal is connected to the first input terminal E1 H
  • a third Lb inductive coil CPU k3 connected by a first terminal to a second terminal of the third switch QHSB2 at a point MB3 and
  • the third switch QHSB2 It could have been considered to connect the third switch QHSB2 between the first input terminal E1 H and the first inductive coil Uucki (ie in parallel with the first switch QHSB).
  • the first switch QHSB and third QHSB2 switch with low respective parasitic inductances but slightly different, the flow of current through the first inductive coil l_b UA ki trigger the switching of the switch, from the first QHSB switch and the third switch QHSB2, whose parasitic inductance is the strongest slightly before the switching of the other switch, from respectively the third switch QHSB2 and the first switch QHSB.
  • Such a trigger would then lead the majority of the current to go through the switch that would have switched first, the latter to dissipate high power, resulting in a share of the losses of important energy and secondly a reduction in lifetime of said switch, or even its damage.
  • the DC-DC converter 10A, 10B comprises a first control system 1 10 designed to control the first switch QHSB, the second switch QLSB and the third switch QHSB2 to switch the first circuit PR10 between a first state where the first switch QHSB and the third switch QHSB2 are closed while the second switch QLSB is open, and a second state where the first switch QHSB and the third switch QHSB2 are open while the second switch QLSB is closed.
  • the first control system 1 10 is designed to switch the first circuit PR10 to a first switching frequency F1 corresponding to a first period.
  • T1 During each period T1, the two states follow one another according to a first duty cycle ai. Thus, the first state is maintained for a time (in x T1), while the second state is maintained for a time (1 -ai) x T1.
  • the conversion factor Ai depends on the duty cycle a1. In the example described, the conversion factor Ai is substantially:
  • the first control system 1 10 is further designed to receive a reference voltage and to measure the output voltage VBT.
  • the first control system 1 10 is further adapted to change the duty cycle ai so that the output voltage VBT follows the reference voltage VREF.
  • the second CV10 circuit enables to realize a switching power supply by reducing the voltage received from the first circuit PR10 via one or more transformers galvanic isolation as will be described hereinafter .
  • the second CV10 circuit is an isolated DC-DC converter that performs a conversion function.
  • the second circuit CV10 is designed to supply the output voltage VBT from the intermediate voltage VINT, according to a first conversion factor Ai: V S
  • the second CV10 circuit is a step-down converter, which means that the conversion factor Ai is less than 1.
  • the second circuit CV10 comprises a first capacitor C21, connected between a first node E2H1 and a second node E2L, for smoothing the voltage defined between said first node E2H1 and said second node E2L.
  • the second circuit includes a first CV10 QHSFW switch connected on the one hand to the first node 1 E2H and also to a third E2H2 node and a second switch QLSFW connected firstly to the second node E2L and other hand to the first mass M1 electric.
  • a high capacity CFWH is connected in parallel with the first switch QHSFW
  • a low capacity CFWL is connected in parallel with the second switch QLSFW.
  • This high capacity CFWH and this low capacity CFWL allow, during the dead time of opening of the first and second switch QHSFW QLSFW switch to achieve zero voltage switching, also called ZVS (Zero Voltage Switching) in English
  • the second circuit CV10 also comprises a second capacitor C22 connected between the third node E2H2 and the first electric ground M1.
  • This second capacity C22 ensures a voltage source in the second CV10 circuit.
  • this second capacitor C22 makes it possible to impose the voltage across the arm formed between the first switch QHSFW and the second switch QLSFW of the second circuit CV10, that is to say across the first capacitor C21.
  • the second circuit CV10 comprises a magnetic component 130.
  • this magnetic component 130 comprises a first transformer T and a second transformer T 'for converting the intermediate voltage VINT supplied by the first circuit PR10 into an output voltage VBT of lower value applied to the low voltage electrical network (not shown).
  • the second CV10 circuit comprises a first inductive coil LPA connected firstly to the first node E2H 1 and secondly to the first processor and T represents the leakage inductance at the primary of the first magnetic component 130.
  • the second circuit CV10 comprises a second inductive coil LPB connected on the one hand to the third node E2H2 and on the other hand to the second transformer T 'which represents the leakage inductance at the second magnetic component primary 130.
  • the first and second transformers T, T ' have distances galvanic isolation creating a galvanic isolation between the primary and the secondary.
  • the transformers T, T ' form an insulation barrier dividing the second circuit CV10 into two parts. More specifically, the first and second transformers T, T 'each have three windings: a first primary winding, respectively LAU and LAI T, a second primary winding, respectively LAI2 and LAIZ, and a secondary winding, respectively LA2I and LA2V.
  • Each transformer T, T 'further comprises a respective magnetic core (represented by dashed lines) designed to couple on the one hand respectively the windings LAU, LAI2, LA2I of the first transformer T between them and on the other hand the windings LAI T , LAIZ, LA2V of the second transformer T 'between them.
  • the windings LAU, LAI2, LA2I of the first transformer T are decoupled from the windings LAI V, LAI2 ', LA2V of the second transformer T.
  • the first primary windings have the same polarity and the second primary windings have the same polarity.
  • the polarity of the first primary winding is opposite to that of the second primary windings.
  • the coupling coefficient between the windings can be different. in the example described for each transformer T, T ' , the coupling coefficient between the first and second primary windings is 1, and the Coupling coefficient between the secondary winding and each of the first and second primary windings is N.
  • the first primary windings LAU, LAU ' are disposed in series between the first input terminal E2H 1 (via the first inductive coil LPA) and the first mass Mi and the second primary windings LAI2, LAI2' are arranged in series between the third node E2H2 (via the second inductive coil LPB) and the second node E2L.
  • the second circuit CV10 comprises a third switch QHSS and a fourth switch QLSS respectively connected on the one hand to the secondary windings LA2I, LA2V and on the other hand to a second mass M2 electric, different from the first mass M1, this second M2 electrical mass is preferably isolated.
  • the second circuit CV10 comprises a second control system 120 of the second circuit CV10.
  • This second control system 120 is designed to control the first switch QHSFW, the second switch QLSFW, the third switch QHSS and the fourth switch QLSS to switch the second circuit CV10 between a first state where the first switch QHSFW and the third switch QHSS are closed while the second switch QLSFW and the fourth switch QLSS are open, and a second state where the first switch QHSFW and the third switch QHSS are open while the second switch QLSFW and the fourth switch QLSS are closed.
  • the second control system 120 is designed to switch the second circuit CV10 to a second duty cycle.
  • the first duty cycle and the second duty cycle can be identical or different. Preferably, they are different. More preferably, the first duty cycle is variable while the second duty cycle is constant.
  • the conversion factor Ai depends on the duty cycle ai.
  • the conversion factor Ai is substantially:
  • the first control system is adapted to switch the second CV10 circuit with a constant duty cycle 02 ratio, preferably equal to 0.5.
  • the second circuit CV10 comprises a first output terminal S2H and a second output terminal S2L for supplying the output voltage Ver to the low voltage supply network.
  • the second output terminal S2L is connected to the second electrical M2 mass.
  • the second circuit CV10 comprises an output capacitor C or t connected between the first output terminal S2H and the second output terminal S2L in order to smooth the output voltage VBT.
  • the capacitor C or tn ' is traversed by the current received from one of the branches respectively constituted of the first primary windings LAU, LAU' and second LA2I windings LA2V.
  • a load Z is connected between the first output terminal S2H and the second output terminal S2L to be electrically powered by the output voltage VBT.
  • Load Z represents in this example the network of low voltage power supply which is connected to the low supply voltage to recharge battery
  • the first node E2H1 of the second circuit CV10 is connected to the first node S1 H of the first circuit PR10 and the second node E2L of the second circuit CV10 is connected to the second node S1 L.
  • the first circuit PR1 0. such an arrangement is called "attack current", that is to say that the parameter controlled by the first PR10 circuit is the current flowing in the first capacitor C21, in order to control the intermediate voltage VI T defined across the first capacitor C21 of the second circuit CV10 by regulating current.
  • the first node S1 H of the first circuit PR10 is connected to the first ground M1 and the second node S1 L of the first circuit PR10 is connected to the third node E2H2 of the second circuit.
  • CV10 Such an arrangement is called "of voltage attack", that is to say that the parameter controlled by the first circuit is the voltage PR10 define the terminals of the capacitor C21, the purpose being to directly control this voltage without controlling while running.
  • the switches are each in the form of a type of MOSFET (in English "Metal Oxide Semiconductor Fieid Effect Transistor").
  • each of the first switch QHSFW, QLSFW second switch, third switch and fourth QHSS QLSS switch may be formed by another type of transistor (IGBT, or other) or by a diode whose condition would be imposed by the state of other controllable switches.
  • IGBT Indium Oxide Semiconductor Fieid Effect Transistor
  • Part, especially all, of the DC-DC converter 10A, 10B may be made from a semiconductor material such as silicon (Si), gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), or any other semiconductor material.
  • the converter of the invention thus allows the first Uucki switch, the second switch CPU Lb k2 and k3 UC Lb third switch receiving the same current independently of each other, which prevents in particular the one at the other of the first switch Uucki or the third switch Lb UC k3 to receive more current than the others.
  • the first switch Lb UC ki Lb and the third switch K3 CPU can thus switch at slightly different times because without this absorption of the entire current by one that switches first, risking damage. In other words, the current received by the one that switches first is less than the current received by all of the two switches after switching.

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Abstract

The invention relates to an insulated DC-DC converter (10A, 10B), in particular for an electric or hybrid vehicle, comprising a first circuit (PR10) and a second circuit (CV10). The first circuit (PR10) comprises a first switch (QHSB), a second switch (QLSB) and a third switch (QHSB2), a first inductive coil (Lbuck1), a second inductive coil Lbuck2) and a third inductive coil (Lbuck3), the first switch (QHSB) and the first inductive coil (Lbuck1), firstly, and the third switch (QHSB2) and the third inductive coil (Lbuck3), secondly, being connected in parallel.

Description

CONVERTISSEUR CONTINU-CONTINU POUR VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE  CONTINUOUS-CONTINUOUS CONVERTER FOR ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE
DOMAINE TECHNIQUE ET OBJET DE L'INVENTION [0001] La présente invention se rapporte au domaine des véhicules électriques ou hybrides et concerne plus particulièrement un procédé et un convertisseur de tension continue pour véhicule électrique ou hybride. TECHNICAL FIELD AND OBJECT OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to the field of electric or hybrid vehicles and more particularly relates to a method and a DC voltage converter for an electric or hybrid vehicle.
ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
[0002] Comme cela est connu, un véhicule automobile électrique ou hybride comprend un système de motorisation électrique alimenté par une batterie d'alimentation haute tension via un réseau électrique embarqué haute tension et une pluralité d'équipements électriques auxiliaires alimentés par une batterie d'alimentation basse tension via un réseau électrique embarqué basse tension. Ainsi, la batterie d'alimentation haute tension assure une fonction d'alimentation en énergie du système de motorisation électrique permettant la propulsion du véhicule. La batterie d'alimentation basse tension alimente des équipements électriques auxiliaires, tels que des calculateurs embarqués, des moteurs de lève-vitres, un système multimédia, etc. La batterie d'alimentation haute tension délivre typiquement une tension comprise entre 100 V et 900 V, de préférence entre 100 V et 500 V, tandis que la batterie d'alimentation basse tension délivre typiquement une tension de l'ordre de 12 V, 24 V ou 48 V. Ces deux batteries d'alimentation haute et basse tension doivent pouvoir être chargées. As is known, an electric or hybrid motor vehicle comprises an electric drive system powered by a high voltage power supply battery via a high voltage on-board electrical network and a plurality of auxiliary electrical equipment powered by a battery of power . low voltage supply via a low voltage on-board electrical network. Thus, the high voltage power supply battery provides a power supply function of the electric drive system for propelling the vehicle. The low-voltage battery pack powers auxiliary electrical equipment, such as on-board computers, window motors, a multimedia system, and so on. The high voltage battery pack typically supplies a voltage of between 100 V and 900 V, preferably 100 V to 500 V, while the battery of low voltage power supply typically supplies a voltage of the order of 12 V, 24 V or 48 V. These two high and low voltage battery packs must be able to be charged.
[0003] La recharge en énergie électrique de la batterie d'alimentation haute tension est réalisée de manière connue en la connectant, via le réseau électrique haute tension continue du véhicule, à un réseau électrique externe, par exemple le réseau électrique alternatif domestique. [0004] Il est également connu de charger la batterie basse tension directement à partir de la batterie haute tension. A cette fin, la batterie haute tension est connectée à la batterie basse tension via un convertisseur de tension continue en tension continue, appelé communément convertisseur continu-continu. The electric power recharge of the high-voltage power supply battery is carried out in a known manner by connecting it, via the high-voltage electrical network of the vehicle, to an external electrical network, for example the domestic alternating electric network. It is also known to charge the low voltage battery directly from the high voltage battery. To this end, the high-voltage battery is connected to the low-voltage battery via a DC voltage converter, commonly called a DC-DC converter.
[0005] Un tel convertisseur continu-continu comprend de manière connue un premier circuit, également appelé pré-régulateur, et un deuxième circuit convertisseur de tension, isolé galvaniquement et dont la tension de sortie alimente le réseau électrique basse tension du véhicule afin notamment de recharger la batterie basse-tension. Such a DC-DC converter comprises, in known manner, a first circuit, also called a pre-regulator, and a second voltage converter circuit, galvanically isolated and whose output voltage supplies the low-voltage electrical network of the vehicle in order, in particular, to recharge the low-voltage battery.
[0006] Le premier circuit permet de délivrer un signal électrique au deuxième circuit, notamment en modifiant le rapport cyclique du premier circuit. Le deuxième circuit comprend un ou plusieurs transformateurs permettant de convertir la tension qu'il reçoit en entrée en une tension de sortie de plus faible valeur permettant l'alimentation du réseau électrique basse tension, en fonction du courant ou de la tension du signal électrique délivré par le premier circuit. The first circuit makes it possible to deliver an electrical signal to the second circuit, in particular by modifying the duty cycle of the first circuit. The second circuit includes a or a plurality of transformers for converting the input voltage to a lower value output voltage for supplying the low voltage electrical network, depending on the current or voltage of the electrical signal delivered by the first circuit.
[0007] On a représenté à la figure 1 un exemple d'un tel convertisseur continu-continu 1 permettant de convertir une tension d'entrée VHT correspondant à la tension aux bornes du réseau d'alimentation haute tension en une tension de sortie VBT, de plus faible valeur, correspondant à la tension aux bornes du réseau d'alimentation basse tension. [0007] An example is shown in Figure 1 of such a DC-DC converter 1 for converting an input voltage corresponding to the VHT voltage across the high-voltage supply network by an output voltage VBT, lower value corresponding to the voltage across the network of low voltage power supply.
[0008] Dans cet exemple, le premier circuit PR1 , de type « buck boost », et le deuxième circuit CV1 permettent ensemble de réaliser une alimentation à découpage. Le premier circuit PR1 permet de réguler la tension qu'il reçoit en entrée en utilisant notamment des bobines à induction tandis que le deuxième circuit CV1 permet de diminuer la tension ainsi régulée via un ou plusieurs transformateurs d'isolation galvanique. In this example, the first circuit PR1, of the "buck boost" type, and the second circuit CV1 together make it possible to provide a switching power supply. PR1 the first circuit makes it possible to regulate the voltage that is inputted in particular using induction coils while the second CV1 circuitry reduces the voltage thus regulated via one or more transformers galvanic isolation.
[0009] Dans cet exemple, toujours en référence à la figure 1 , le premier circuit PR1 comprend tout d'abord une première borne d'entrée E1 H et une deuxième borne d'entrée E1 L entre lesquelles est définie la tension d'entrée VHT, la deuxième borne d'entrée E1 L étant en outre connectée à une première masse M1 électrique. Le premier circuit PR1 comprend une capacité d'entrée C,n, connectée entre la première borne d'entrée E1 H et la deuxième borne d'entrée E1 L, et un premier interrupteur QHSB, dit interrupteur côté haut, relié d'une part à la première borne d'entrée E1 H et d'autre part à une première borne d'une première bobine inductive Lbucki au niveau d'un point MB1. La deuxième borne de la première bobine inductive Lbucki est reliée à un nœud S1 du premier circuit PR1 . [0009] In this example, still referring to Figure 1, the first PR1 circuit comprises firstly a first input terminal E1 H and a second input terminal E1 L between which is defined the input voltage VHT, the second input terminal E1 L being further connected to a first electrical ground M1. The first PR1 circuit comprises an input capacitance C, n, connected between the first input terminal E1 H and the second input terminal E1 L, and a first QHSB switch, said switch top side, connected on the one hand to the first input terminal E1 H and secondly to a first terminal of a first inductive coil Lbucki at a point of MB1. The second terminal of the first inductive coil Lbucki is connected to a node S1 of the first circuit PR1.
[001 0] Le premier circuit PR1 comprend ensuite un deuxième interrupteur QLSB, dit interrupteur côté bas, relié d'une part au premier interrupteur QHSB et à la première borne de la première bobine inductive Lbucki au niveau du point MB1 et relié d'autre part à la première masse M1. [001 0] The first PR1 circuit then comprises a second QLSB switch, said low side switch, connected on the one hand the first QHSB switch and the first terminal of the first inductive coil Lbucki at the item and MB1 connected else share in the first mass M1.
[001 1 ] Le deuxième circuit CV1 est relié au premier circuit PR1 par l'intermédiaire du nœud S1. Le deuxième circuit CV1 comprend notamment un premier interrupteur QHSFW et un deuxième interrupteur QLSFW dont le rapport cyclique reste constant. En particulier, le premier interrupteur QHSB et le deuxième interrupteur QLSB du premier circuit PR1 contrôlent la tension de sortie VBT grâce à leur rapport cyclique variable. [001 1] The second circuit CV1 is connected to the first circuit PR1 via the node S1. The second circuit CV1 comprises in particular a first switch QHSFW and a second switch QLSFW whose duty cycle remains constant. In particular, the first switch QHSB and the second switch QLSB of the first circuit PR1 control the output voltage VBT through their variable duty cycle.
[0012] Avec ce type de topologie, on a constaté que la température de jonction du premier interrupteur QHSB du premier circuit PR1 pouvait dépasser une température critique du fait du fort courant traversant la première bobine inductive Lbuck-i , présentant ainsi un risque d'endommagement dudit premier interrupteur QHSB. Cela est notamment le cas quand le circuit fonctionne à partir d'une puissance de 5 kW avec une tension minimale de 170 V. With this type of topology, it has been found that the junction temperature of the first switch QHSB of the first circuit PR1 could exceed a critical temperature due to the strong current flowing through the first inductive coil Lbuck-i, thus presenting a risk. damaging said first QHSB switch. This is particularly the case when the circuit operates from a power of 5 kW with a minimum voltage of 170 V.
[0013] L'invention a donc pour but de résoudre cet inconvénient en proposant une solution simple, fiable et efficace de convertisseur continu-continu permettant d'éviter de dépasser la température critique du premier interrupteur QHSB du premier circuit PR1. [0013] The invention therefore aims to solve this problem by proposing a simple, reliable and efficient solution for DC-DC converter to avoid exceeding the critical temperature of the first switch QHSB PR1 of the first circuit.
PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION GENERAL PRESENTATION OF THE INVENTION
[0014] A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un convertisseur continu-continu isolé, notamment pour véhicule électrique ou hybride, comprenant un premier circuit et un deuxième circuit. For this purpose, the invention relates first of all to an isolated DC-DC converter, particularly for an electric or hybrid vehicle, comprising a first circuit and a second circuit.
[0015] Le premier circuit comprend une première borne d'entrée et une deuxième borne d'entrée entre lesquelles une tension d'entrée continue est destinée à être reçue, un premier nœud électrique et un deuxième nœud électrique entre lesquels est définie une tension continue, dite tension intermédiaire (VINT), obtenue à partir de la tension d'entrée régulée par le premier circuit, un premier interrupteur présentant une première borne connectée à la première borne d'entrée, une première bobine inductive connectée par une première borne à une deuxième borne du premier interrupteur et par une deuxième borne au premier nœud électrique, une première capacité présentant une première borne connectée à la deuxième borne du premier interrupteur et à la première borne de la première bobine inductive, une deuxième bobine inductive, présentant une première borne, connectée à la deuxième borne de la première capacité, et une deuxième borne connectée au deuxième nœud électrique, et un deuxième interrupteur présentant une première borne, connectée à la deuxième borne de la première capacité et à la première borne de la deuxième bobine inductive, et une deuxième borne connectée à la deuxième borne d'entrée. [0016] Le deuxième circuit, qui est un convertisseur de tension isolé, est connecté au premier nœud électrique et au deuxième nœud électrique, et comprend un premier interrupteur, un deuxième interrupteur, une première capacité connectée entre ledit premier interrupteur et ledit deuxième interrupteur, et une première borne de sortie et une deuxième borne de sortie entre lesquelles une tension de sortie continue, obtenue par conversion de le tension intermédiaire, est destinée à être fournie par le deuxième circuit. [0015] The first circuit comprises a first input terminal and a second input terminal between which a DC input voltage is intended to be received, a first electrical node and a second electrical node between which is defined a DC voltage , said intermediate voltage (VINT), obtained from the input voltage regulated by the first circuit, a first switch having a first terminal connected to the first input terminal, a first inductive coil connected by a first terminal to a first second terminal of the first switch and a second terminal at the first electrical node, a first capacitance having a first terminal connected to the second terminal of the first switch and the first terminal of the first inductive coil, a second inductive coil having a first terminal , connected to the second terminal of the first capacitor, and a second terminal connected to at the second electrical node, and a second switch having a first terminal, connected to the second terminal of the first capacitor and the first terminal of the second inductive coil, and a second terminal connected to the second input terminal. The second circuit, which is an isolated voltage converter, is connected to the first electrical node and the second electrical node, and comprises a first switch, a second switch, a first capacitor connected between said first switch and said second switch, and a first output terminal and a second output terminal between which a DC output voltage, obtained by converting the intermediate voltage, is to be supplied by the second circuit.
[0017] Le convertisseur continu-continu est remarquable en ce que le premier circuit comprend en outre un troisième interrupteur présentant une première borne connectée à la première borne d'entrée, une troisième bobine inductive connectée par une première borne à une deuxième borne du troisième interrupteur et par une deuxième borne au premier nœud électrique, une deuxième capacité présentant une première borne, connectée à la deuxième borne du troisième interrupteur et à la première borne de la troisième bobine inductive, et une deuxième borne connectée à la première borne du deuxième interrupteur et à la première borne de la deuxième bobine inductive. [0018] Avec le convertisseur selon l'invention, et notamment avec l'ajout de la troisième bobine inductive, chacun du premier interrupteur et du troisième interrupteur reçoit le même courant indépendamment de l'autre, ce qui empêche notamment l'un de ces deux interrupteurs de recevoir davantage de courant que l'autre. Le premier interrupteur et le troisième interrupteur étant alimentés indépendamment, ils peuvent ainsi commuter à des instants légèrement différents, de l'ordre d'une centaine de nanosecondes, sans que cela ne cause une forte absorption du courant par celui qui commute en premier, le courant étant réparti sensiblement également entre les deux interrupteurs. Ceci permet d'éviter un dépassement de la température critique du premier interrupteur et du troisième interrupteur, réduisant ainsi les risques de les endommager. [0019] De manière préférée, le convertisseur comprend un premier système de commande configuré pour faire commuter le premier circuit entre un premier état, dans lequel le premier interrupteur et le troisième interrupteur du premier circuit sont fermés tandis que le deuxième interrupteur du premier circuit est ouvert, et un deuxième état dans lequel le premier interrupteur et le troisième interrupteur du premier circuit sont ouverts tandis que le deuxième interrupteur du premier circuit est fermé. [0017] The DC-DC converter is characterized in that the first circuit further comprises a third switch having a first terminal connected to the first input terminal, a third inductive coil connected by a first terminal to a second terminal of the third switch and by a second terminal to the first electrical node, a second capacitor having a first terminal, connected to the second terminal of the third switch and the first terminal of the third inductive coil, and a second terminal connected to the first terminal of the second switch and the first terminal of the second inductive coil. [0018] With the converter according to the invention, and in particular with the addition of the third inductive coil, each of the first switch and the third switch receives the same current regardless of the other, which in particular prevents any of these two switches to receive more current than the other. The first switch and the third switch being powered independently, so they can switch at slightly different times, of the order of a hundred nanoseconds, without it causes high absorption of current by the person who switches to first, current being distributed substantially equally between the two switches. This prevents the critical temperature of the first switch and the third switch from being exceeded, thereby reducing the risk of damaging them. Preferably, the converter comprises a first control system configured to switch the first circuit between a first state, wherein the first switch and the third switch of the first circuit are closed while the second switch of the first circuit is open, and a second state in which the first switch and the third switch of the first circuit are open while the second switch of the first circuit is closed.
[0020] Selon un aspect de l'invention, la première borne d'entrée est destinée à être connectée à une source d'alimentation en tension et la deuxième borne d'entrée est destinée à être connectée à une première masse électrique. [0020] According to one aspect of the invention, the first input terminal is for connection to a source of supply voltage and the second input terminal is for connection to a first electrical ground.
[0021] De manière avantageuse, le premier circuit comprend en outre une capacité d'entrée, la tension d'entrée étant définie aux bornes de ladite capacité d'entrée. [0021] Advantageously, the first circuit further comprises an input capacitance, the input voltage being defined across said input capacitance.
[0022] De préférence, la valeur d'inductance de la première bobine inductive et la valeur d'inductance de la troisième bobine inductive sont égales, notamment afin d'autoriser un courant de même intensité à les parcourir simultanément. [0022] Preferably, the value of inductance of the first inductive coil and the inductance value of the third inductive coil are equal, in particular in order to allow a current of the same intensity to browse simultaneously.
[0023] De préférence encore, la valeur de la première capacité et la valeur de la deuxième capacité du premier circuit sont égales. More preferably, the value of the first capacity and the value of the second capacity of the first circuit are equal.
[0024] Selon une caractéristique de l'invention, le premier système de commande du premier circuit est configuré pour faire commuter le premier circuit entre le premier état et le deuxième état à un rapport cyclique variable. [0025] Selon une autre caractéristique de l'invention, le convertisseur comprend un deuxième système de commande du deuxième circuit configuré pour faire commuter le deuxième circuit à un rapport cyclique constant. [0024] According to one characteristic of the invention, the first of the first circuit control system is configured to switch the first circuit between the first state and the second state with a variable duty cycle. According to another characteristic of the invention, the converter comprises a second control system of the second circuit configured to switch the second circuit at a constant duty cycle.
[0026] Dans une première forme de réalisation, les interrupteurs du premier circuit sont commandés de sorte à contrôler la tension de sortie du deuxième circuit en régulant le courant circulant dans la première capacité du deuxième circuit. In a first embodiment, the switches of the first circuit are controlled so as to control the output voltage of the second circuit by regulating the current flowing in the first capacitor of the second circuit.
[0027] Dans une deuxième forme de réalisation, les interrupteurs du premier circuit sont commandés de sorte à contrôler la tension de sortie du deuxième circuit en régulant la tension définie aux bornes de la première capacité du deuxième circuit. [0028] Selon un aspect de l'invention, le deuxième circuit comprend un composant magnétique et des successions d'ouverture et de fermeture des interrupteurs du premier circuit et des interrupteurs du deuxième circuit permettent de convertir la tension d'entrée en la tension de sortie par l'intermédiaire dudit composant magnétique. In a second embodiment, the switches of the first circuit are controlled so as to control the output voltage of the second circuit by regulating the voltage defined across the first capacitor of the second circuit. [0028] In one aspect of the invention, the second circuit includes a magnetic component and succession of opening and closing of the switches of the first circuit and the switches of the second circuit are used to convert the input voltage into the voltage output via said magnetic component.
[0029] Avantageusement, le composant magnétique comporte au moins un circuit primaire et au moins un circuit secondaire séparés par une barrière d'isolation électrique, ledit composant magnétique étant configuré pour, lors de la conversion d'une tension d'entrée du convertisseur continu-continu en une tension de sortie, fonctionner comme un transformateur du circuit primaire vers le circuit secondaire et comme une impédance qui stocke de l'énergie au niveau du circuit primaire. [0030] Avantageusement encore, le composant magnétique est configuré pour que, sur une première partie d'une période de fonctionnement du convertisseur, une première partie du circuit primaire transfère une énergie vers une première partie du circuit secondaire et une deuxième partie du circuit primaire réalise une inductance stockant de l'énergie, et sur une deuxième partie de la période de fonctionnement du convertisseur, la deuxième partie du circuit primaire transfère une énergie vers une deuxième partie du circuit secondaire, et la première partie du circuit primaire réalise une inductance stockant de l'énergie. [0029] Advantageously, the magnetic component comprises at least one primary circuit and at least a secondary circuit separated by a barrier of electrically insulating, said magnetic component being configured to, when the conversion of an input voltage of the DC -continued in an output voltage, operate as a transformer from the primary circuit to the secondary circuit and as an impedance that stores energy at the primary circuit. Advantageously, the magnetic component is configured so that, on a first portion of an operating period of the converter, a first portion of the primary circuit transfers energy to a first portion of the secondary circuit and a second portion of the primary circuit. directs inductor storing energy, and a second portion of the operating period of the converter, the second part of the primary circuit transfers energy to a second portion of the secondary circuit, and the first part of the primary circuit directs inductance storing Energy.
[0031] De manière avantageuse, le composant magnétique comprend au moins un premier transformateur et un deuxième transformateur en série dans lesquels les enroulements primaires du premier transformateur forment la première partie du circuit primaire et l'enroulement secondaire du premier transformateur forme la première partie du circuit secondaire, et les enroulements primaires du deuxième transformateur forment la deuxième partie du circuit primaire et l'enroulement secondaire du deuxième transformateur forme la deuxième partie du circuit secondaire. [0032] L'invention concerne enfin un véhicule électrique ou hybride comprenant un système de motorisation électrique alimenté par une batterie d'alimentation haute tension via un réseau électrique embarqué haute tension, une pluralité d'équipements électriques auxiliaires alimentés par une batterie d'alimentation basse tension via un réseau électrique embarqué basse tension, et un convertisseur continu-continu tel que présenté précédemment connecté d'une part au réseau électrique embarqué haute tension et d'autre part au réseau électrique embarqué basse tension. Advantageously, the magnetic component comprises at least a first transformer and a second transformer in series in which the primary windings of the first transformer form the first part of the primary circuit and the secondary winding of the first transformer forms the first part of the secondary circuit and the primary windings of the second transformer form the second part of the primary circuit and the secondary winding of the second transformer form the second part of the secondary circuit. [0032] The invention finally relates to an electric or hybrid vehicle comprising an electric drive system powered by a high voltage battery pack via an embedded high-voltage electrical network, a plurality of auxiliary electrical equipment powered by a battery pack low voltage via a low voltage on-board electrical network, and a DC-DC converter as presented previously connected on the one hand to the high voltage on-board electrical network and on the other hand to the low voltage on-board electrical network.
PRESENTATION DES FIGURES [0033] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels : la figure 1 (déjà en partie commentée) illustre une première forme de réalisation d'un convertisseur continu-continu de l'art antérieur, PRESENTATION OF THE FIGURES [0033] The invention will be better understood from reading the description which follows, given by way of example and with reference to the accompanying drawings given as non-limiting examples in which identical references are given to like objects and wherein: Figure 1 (already commented part) illustrates a first embodiment of a DC-DC converter of the prior art,
la figure 2 illustre une première forme de réalisation d'un convertisseur continu-continu selon l'invention, 2 illustrates a first embodiment of a DC-DC converter according to the invention,
la figure 3 illustre une deuxième forme de réalisation d'un convertisseur continu-continu selon l'invention. 3 illustrates a second embodiment of a DC-DC converter according to the invention.
[0034] Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. [0034] Note that the figures expose the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention if necessary.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0035] Dans la description qui sera faire ci-après, on parlera d'un véhicule automobile électrique ou hybride. In the description to be made hereinafter, we will speak of an electric or hybrid motor vehicle.
[0036] Le véhicule comprend une batterie d'alimentation haute tension, un système de motorisation électrique, un réseau électrique embarqué haute tension, une batterie d'alimentation basse tension, un réseau électrique embarqué basse tension et une pluralité d'équipements électriques auxiliaires. [0036] The vehicle includes a high voltage power battery, an electric drive system, an on-board high voltage electrical network, a battery of low voltage power supply, an on-board low voltage electrical network and a plurality of auxiliary electrical equipment.
[0037] Le réseau électrique embarqué haute tension relie la batterie d'alimentation haute tension et le système de motorisation électrique afin que la batterie d'alimentation haute tension assure une fonction d'alimentation en énergie du système de motorisation électrique permettant la propulsion du véhicule. La batterie d'alimentation haute tension délivre typiquement une tension comprise entre 100 V et 900 V, de préférence entre 100 V et 500 V. [0037] The onboard high voltage electrical network connects the battery to high voltage supply and the electric drive system so that the high voltage power supply battery ensures power supply according to the electric drive system the propulsion of the vehicle. The high voltage power supply battery typically delivers a voltage of between 100 V and 900 V, preferably between 100 V and 500 V.
[0038] Le réseau électrique embarqué basse tension relie la batterie d'alimentation basse tension et la pluralité d'équipements électriques auxiliaires afin que la batterie d'alimentation basse tension alimente les équipements électriques auxiliaires, tels que des calculateurs embarqués, des moteurs de lève-vitres, un système multimédia, etc. La batterie d'alimentation basse tension délivre typiquement une tension de l'ordre de 12 V, 24 V ou 48 V. [0038] The on-board low voltage electrical network connects the battery low voltage supply and the plurality of auxiliary electrical devices so that the battery low voltage power supply powers the ancillary electrical equipment, such as on-board computers, motors of up screens, a multimedia system, etc. The battery low voltage supply typically supplies a voltage of about 12 V, 24 V or 48 V.
[0039] La recharge en énergie électrique de la batterie d'alimentation haute tension est réalisée en la connectant, via un réseau électrique haute tension continue du véhicule, à un réseau électrique externe, par exemple le réseau électrique alternatif domestique. The electric power recharge of the high-voltage power supply battery is achieved by connecting it, via a continuous high-voltage electrical network of the vehicle, to an external electrical network, for example the domestic alternative electric network.
[0040] La recharge de la batterie basse tension est réalisée directement à partir de la batterie haute tension. A cette fin, la batterie haute tension est connectée à la batterie basse tension via un convertisseur de tension continue en tension continue, appelé communément convertisseur continu-continu. The charging of the low voltage battery is performed directly from the high voltage battery. To this end, the high-voltage battery is connected to the low-voltage battery via a DC voltage converter, commonly called a DC-DC converter.
[0041 ] On a représenté aux figures 2 et 3 deux formes de réalisation 10A et 10B du convertisseur continu-continu selon l'invention. [0041] There is shown in Figures 2 and 3 two embodiments 10A and 10B of DC-DC converter according to the invention.
[0042] Le convertisseur de tension 10A, 10B est un convertisseur continu-continu destiné à recevoir une tension d'entrée VHT continue et à délivrer une tension de sortie VBT continue selon un facteur de conversion global A :
Figure imgf000009_0001
The voltage converter 10A, 10B is a DC-DC converter intended to receive a continuous VHT input voltage and to deliver a continuous VBT output voltage according to a global conversion factor A:
Figure imgf000009_0001
[0043] La tension d'entrée VHT, dite « haute tension », est la tension du réseau d'alimentation haute tension. Cette tension d'entrée VHT est par exemple comprise entre 100 et 900 V, de préférence entre 100 et 500 V. La tension de sortie VBT , dite « basse tension », est la tension délivrée au réseau électrique basse tension du véhicule. Cette tension d'entrée VHT peut par exemple être de l'ordre de 12 V, 24 V ou 48 V. [0043] The voltage VHT input, known as "high voltage" is the voltage of the network of high voltage supply. This input voltage VHT is for example between 100 and 900 V, preferably between 100 and 500 V. The output voltage VBT, called "low voltage" is the voltage delivered to the low voltage electrical network of the vehicle. This VHT input voltage may for example be of the order of 12 V, 24 V or 48 V.
[0044] Le convertisseur continu-continu 10A, 10B comprend un premier circuit PR10, également appelé pré-régulateur, recevant en entrée la tension d'entrée VHT, et un deuxième circuit CV10, qui est un convertisseur de tension isolé galvaniquement et dont la tension de sortie VBT alimente le réseau électrique basse tension du véhicule afin notamment de recharger la batterie basse-tension. [0045] Le premier circuit PR10 remplit une fonction de pré-régulation. Plus précisément, le premier circuit PR10 permet de contrôler la tension d'entrée du deuxième circuit CV10, notamment en corrigeant le rapport cyclique de ses interrupteurs. [0044] The DC-DC converter 10A, 10B includes a first circuit PR10, also called pre-regulator, receiving as input the voltage VHT input, and a second circuit CV10, which is a voltage converter galvanically isolated and whose output voltage VBT supplies the low-voltage electrical network of the vehicle, in particular to recharge the low-voltage battery. The first circuit PR10 fulfills a pre-regulation function. More precisely, the first circuit PR10 makes it possible to control the input voltage of the second circuit CV10, in particular by correcting the duty cycle of its switches.
[0046] Dans les exemples illustrés aux figures 2 et 3, le premier circuit PR10 est de type « buck boost » afin de réaliser une alimentation à découpage en délivrant une tension intermédiaire VINT fonction de la tension d'entrée VHT en utilisant notamment des bobines à induction. [0046] In the examples illustrated in Figures 2 and 3, the first PR10 circuit is of type "buck boost" in order to realize a switching power supply by supplying an intermediate voltage VINT based on the voltage VHT input including using coils induction.
[0047] Le premier circuit PR10 est destiné à recevoir la tension d'entrée VHT et à fournir la tension intermédiaire VINT au deuxième circuit CV10 selon un premier facteur de conversion Ai :
Figure imgf000010_0001
The first circuit PR10 is intended to receive the input voltage VHT and to supply the intermediate voltage VINT to the second circuit CV10 according to a first conversion factor Ai:
Figure imgf000010_0001
[0048] Le premier circuit PR10 est un convertisseur élévateur/abaisseur, ce qui signifie que le facteur Ai peut être inférieur, égal ou supérieur à 1. The first circuit PR10 is an up / down converter, which means that the factor Ai may be less than, equal to or greater than 1.
[0049] Le premier circuit PR10 comprend tout d'abord une première borne d'entrée E1 H et une deuxième borne d'entrée E1 L. La première borne d'entrée E1 H est destinée à être connectée au pôle positif de la batterie d'alimentation haute tension (non représentée). La deuxième borne d'entrée E1 L est destinée à être connectée à une première masse Mi électrique. Une capacité d'entrée Cm est connectée entre la première borne d'entrée E1 H et la deuxième borne d'entrée E1 L, la tension d'entrée VHT étant définie entre la première borne d'entrée E1 H et la deuxième borne d'entrée E1 L, aux bornes de ladite capacité d'entrée C,n. De préférence, la première masse Mi électrique est isolée. The first circuit PR10 firstly comprises a first input terminal E1 H and a second input terminal E1 L. The first input terminal E1 H is intended to be connected to the positive pole of the battery. high voltage power supply (not shown). The second input terminal E1 L is intended to be connected to a first electrical mass Mi. An input capacitance Cm is connected between the first input terminal E1 H and the second input terminal E1 L, the VHT input voltage being defined between the first input terminal E1 H and the second terminal of input E1 L, across said input capacitance C, n . Preferably, the first electric mass Mi is isolated.
[0050] Le premier circuit PR10 comprend un premier interrupteur QHSB, dont une première borne est connectée à la première borne d'entrée E1 H, une première bobine inductive Lbucki connectée par une première borne à une deuxième borne du premier interrupteur QHSB au niveau d'un point MB1 et par une deuxième borne à un premier nœud S1 H du premier circuit PR10, une première capacité C présentant une première borne connectée à la deuxième borne du premier interrupteur QHSB et à la première borne de la première bobine inductive Lbucki au niveau du point MB1 . [0050] The first PR10 circuit comprises a first QHSB switch, a first terminal is connected to the first input terminal E1 H, a first inductive coil Lbucki connected by a first terminal to a second terminal of the first QHSB switch level a point MB1 and a second terminal at a first node S1 H of the first circuit PR10, a first capacitor C having a first terminal connected to the second terminal of the first switch QHSB and to the first terminal of the first inductive coil Lbucki at from point MB1.
[0051] Le premier circuit PR10 comprend une deuxième bobine inductive Lbuck2, présentant une première borne connectée à la deuxième borne de la première capacité Cn au niveau d'un point MB2 et une deuxième borne connectée à un deuxième nœud S1 L du premier circuit CV10. The first circuit PR10 comprises a second inductive coil Lbuck2 having a first terminal connected to the second terminal of the first capacitance Cn at a point MB2 and a second terminal connected to a second node S1 L of the first circuit CV10. .
[0052] Le premier circuit PR10 comprend un deuxième interrupteur QLSB connecté, d'une part, à la deuxième borne de la première capacité Cn et à la première borne de la deuxième bobine inductive Uuckz au niveau du point MB2 et, d'autre part, à la deuxième borne d'entrée E1 L (et à la première masse Mi électrique). The first circuit PR10 comprises a second switch QLSB connected, on the one hand, to the second terminal of the first capacitor Cn and to the first terminal of the second inductive coil Uuckz at the point MB2 and secondly at the second input terminal E1 L (and the first mass Mi electric).
[0053] Selon l'invention, le premier circuit PR10 comprend en outre un troisième interrupteur QHSB2, du même type que le premier interrupteur QHSB, dont une première borne est connectée à la première borne d'entrée E1 H, une troisième bobine inductive LbUCk3 connectée par une première borne à une deuxième borne du troisième interrupteur QHSB2 au niveau d'un point MB3 et par une deuxième borne au premier nœud S1 H, une deuxième capacité C12 présentant une première borne, connectée à la fois à la deuxième borne du troisième interrupteur QHSB2 et à la première borne de la troisième bobine inductive L UCk3 au niveau du point MB3, et une deuxième borne connectée à la première borne du deuxième interrupteur QLSB et à la première borne de la deuxième bobine inductive Lbuck2 au niveau du point MB2. [0053] According to the invention, the first PR10 circuit further comprises a third QHSB2 switch of the same type as the first QHSB switch, a first terminal is connected to the first input terminal E1 H, a third Lb inductive coil CPU k3 connected by a first terminal to a second terminal of the third switch QHSB2 at a point MB3 and a second terminal at the first node S1 H, a second capacitor C12 having a first terminal connected to both the second terminal of the third switch QHSB2 and the first terminal of the third inductive coil L UC k3 at the point MB3, and a second terminal connected to the first terminal of the second switch QLSB and the first terminal of the second inductive coil Lbuck2 at the point MB2.
[0054] On aurait pu envisager de connecter le troisième interrupteur QHSB2 entre la première borne d'entrée E1 H et la première bobine inductive Uucki (i.e. en parallèle du premier interrupteur QHSB). Cependant en pratique, le premier interrupteur QHSB et le troisième interrupteur QHSB2 présentant des inductances parasites respectives faibles mais légèrement différentes, la circulation du courant à travers la première bobine inductive l_bUCki déclencherait la commutation de l'interrupteur, parmi le premier interrupteur QHSB et le troisième interrupteur QHSB2, dont l'inductance parasite est la plus forte légèrement avant la commutation de l'autre interrupteur, parmi respectivement le troisième interrupteur QHSB2 et le premier interrupteur QHSB. Un tel déclenchement conduirait alors la majorité du courant à parcourir l'interrupteur qui aurait commuté en premier, ce dernier devant dissiper une forte puissance, ce qui entraînerait d'une part des pertes d'énergie importantes et d'autre part une réduction de la durée de vie dudit interrupteur, voire à son endommagement. It could have been considered to connect the third switch QHSB2 between the first input terminal E1 H and the first inductive coil Uucki (ie in parallel with the first switch QHSB). However, in practice, the first switch QHSB and third QHSB2 switch with low respective parasitic inductances but slightly different, the flow of current through the first inductive coil l_b UA ki trigger the switching of the switch, from the first QHSB switch and the third switch QHSB2, whose parasitic inductance is the strongest slightly before the switching of the other switch, from respectively the third switch QHSB2 and the first switch QHSB. Such a trigger would then lead the majority of the current to go through the switch that would have switched first, the latter to dissipate high power, resulting in a share of the losses of important energy and secondly a reduction in lifetime of said switch, or even its damage.
[0055] Le convertisseur continu-continu 10A, 10B comprend un premier système de commande 1 10 conçu pour commander le premier interrupteur QHSB, le deuxième interrupteur QLSB et le troisième interrupteur QHSB2 afin de faire commuter le premier circuit PR10 entre un premier état où le premier interrupteur QHSB et le troisième interrupteur QHSB2 sont fermés tandis que le deuxième interrupteur QLSB est ouvert, et un deuxième état où le premier interrupteur QHSB et le troisième interrupteur QHSB2 sont ouverts tandis que le deuxième interrupteur QLSB est fermé. [0056] Le premier système de commande 1 10 est conçu pour faire commuter le premier circuit PR10 à une première fréquence de commutation F1 correspondant à une première périodeThe DC-DC converter 10A, 10B comprises a first control system 1 10 designed to control the first switch QHSB, the second switch QLSB and the third switch QHSB2 to switch the first circuit PR10 between a first state where the first switch QHSB and the third switch QHSB2 are closed while the second switch QLSB is open, and a second state where the first switch QHSB and the third switch QHSB2 are open while the second switch QLSB is closed. The first control system 1 10 is designed to switch the first circuit PR10 to a first switching frequency F1 corresponding to a first period.
T1 : [0057] Durant chaque période T1 , les deux états se succèdent selon un premier rapport cyclique ai. Ainsi, le premier état est maintenu pendant un temps (en x T1 ), tandis que le deuxième état est maintenu pendant un temps (1 -ai) x T1. Comme cela sera expliqué par la suite, le facteur de conversion Ai dépend du rapport cyclique a1. Dans l'exemple décrit, le facteur de conversion Ai vaut sensiblement : T1: During each period T1, the two states follow one another according to a first duty cycle ai. Thus, the first state is maintained for a time (in x T1), while the second state is maintained for a time (1 -ai) x T1. As will be explained later, the conversion factor Ai depends on the duty cycle a1. In the example described, the conversion factor Ai is substantially:
A - Œ l A - Œ
' ~ (i - ¾) ' ~ (i - ¾)
[0058] Le premier système de commande 1 10 est en outre conçu pour recevoir une tension de référence et pour mesurer la tension de sortie VBT. Le premier système de commande 1 10 est en outre conçu pour modifier le rapport cyclique ai pour que la tension de sortie VBT suive la tension de référence VREF. The first control system 1 10 is further designed to receive a reference voltage and to measure the output voltage VBT. The first control system 1 10 is further adapted to change the duty cycle ai so that the output voltage VBT follows the reference voltage VREF.
[0059] Toujours dans les exemples illustrés aux figures 2 et 3, le deuxième circuit CV10 permet de réaliser une alimentation à découpage en diminuant la tension reçue du premier circuit PR10 via un ou plusieurs transformateurs d'isolation galvanique comme cela sera décrit ci-après. [0059] Also in the examples illustrated in Figures 2 and 3, the second CV10 circuit enables to realize a switching power supply by reducing the voltage received from the first circuit PR10 via one or more transformers galvanic isolation as will be described hereinafter .
[0060] Plus précisément, le deuxième circuit CV10 est un convertisseur continu-continu isolé qui remplit une fonction de conversion. Le deuxième circuit CV10 est conçu pour fournir la tension de sortie VBT à partir de la tension intermédiaire VINT, selon un premier facteur de conversion Ai : VS More specifically, the second CV10 circuit is an isolated DC-DC converter that performs a conversion function. The second circuit CV10 is designed to supply the output voltage VBT from the intermediate voltage VINT, according to a first conversion factor Ai: V S
[0061] Le deuxième circuit CV10 est un convertisseur abaisseur, ce qui signifie que le facteur de conversion Ai est inférieur à 1 . [0062] Le deuxième circuit CV10 comprend une première capacité C21, connectée entre un premier nœud E2H1 et un deuxième nœud E2L, permettant de lisser la tension définie entre ledit premier nœud E2H 1 et ledit deuxième nœud E2L. The second CV10 circuit is a step-down converter, which means that the conversion factor Ai is less than 1. The second circuit CV10 comprises a first capacitor C21, connected between a first node E2H1 and a second node E2L, for smoothing the voltage defined between said first node E2H1 and said second node E2L.
[0063] Le deuxième circuit CV10 comprend un premier interrupteur QHSFW connecté d'une part au premier nœud E2H 1 et d'autre part à un troisième nœud E2H2, et un deuxième interrupteur QLSFW connecté d'une part au deuxième nœud E2L et d'autre part à la première masse M1 électrique. [0063] The second circuit includes a first CV10 QHSFW switch connected on the one hand to the first node 1 E2H and also to a third E2H2 node and a second switch QLSFW connected firstly to the second node E2L and other hand to the first mass M1 electric.
[0064] Une capacité haute CFWH est connectée en parallèle du premier interrupteur QHSFW, une capacité basse CFWL est connectée en parallèle du deuxième interrupteur QLSFW. Cette capacité haute CFWH et cette capacité basse CFWL permettent, pendant le temps mort d'ouverture du premier interrupteur QHSFW et du deuxième interrupteur QLSFW, de réaliser une commutation à tension nulle, encore appelée ZVS (Zéro Voltage Switching) en langue anglaise [0065] Le deuxième circuit CV10 comprend aussi une deuxième capacité C22 connectée entre le troisième nœud E2H2 et la première masse M1 électrique. Cette deuxième capacité C22 permet d'assurer une source de tension au deuxième circuit CV10. En particulier, cette deuxième capacité C22 permet d'imposer la tension aux bornes du bras formé entre le premier interrupteur QHSFW et le deuxième interrupteur QLSFW du deuxième circuit CV10, c'est-à-dire aux bornes de la première capacité C21. A high capacity CFWH is connected in parallel with the first switch QHSFW, a low capacity CFWL is connected in parallel with the second switch QLSFW. This high capacity CFWH and this low capacity CFWL allow, during the dead time of opening of the first and second switch QHSFW QLSFW switch to achieve zero voltage switching, also called ZVS (Zero Voltage Switching) in English The second circuit CV10 also comprises a second capacitor C22 connected between the third node E2H2 and the first electric ground M1. This second capacity C22 ensures a voltage source in the second CV10 circuit. In particular, this second capacitor C22 makes it possible to impose the voltage across the arm formed between the first switch QHSFW and the second switch QLSFW of the second circuit CV10, that is to say across the first capacitor C21.
[0066] Le deuxième circuit CV10 comprend un composant magnétique 130. Notamment, ce composant magnétique 130 comprend un premier transformateur T et un deuxième transformateur T' permettant de convertir la tension intermédiaire VINT fournie par le premier circuit PR10 en une tension de sortie VBT de plus faible valeur appliquée au réseau électrique basse tension (non représenté). The second circuit CV10 comprises a magnetic component 130. Notably, this magnetic component 130 comprises a first transformer T and a second transformer T 'for converting the intermediate voltage VINT supplied by the first circuit PR10 into an output voltage VBT of lower value applied to the low voltage electrical network (not shown).
[0067] Le deuxième circuit CV10 comprend une première bobine inductive LPA connectée d'une part au premier nœud E2H 1 et d'autre part au premier transformateur T et représente l'inductance de fuite au niveau du premier primaire du composant magnétique 130. Le deuxième circuit CV10 comprend une deuxième bobine inductive LPB connectée d'une part au troisième nœud E2H2 et d'autre part au deuxième transformateur T' qui représente l'inductance de fuite au niveau du deuxième primaire composant magnétique 130. [0067] The second CV10 circuit comprises a first inductive coil LPA connected firstly to the first node E2H 1 and secondly to the first processor and T represents the leakage inductance at the primary of the first magnetic component 130. The second circuit CV10 comprises a second inductive coil LPB connected on the one hand to the third node E2H2 and on the other hand to the second transformer T 'which represents the leakage inductance at the second magnetic component primary 130.
[0068] Le premier et le deuxième transformateurs T, T' présentent des distances d'isolement galvanique créant une isolation galvanique entre le primaire et le secondaire. Ainsi, les transformateurs T, T' forment une barrière d'isolation divisant le deuxième circuit CV10 en deux parties. Plus précisément, le premier et le deuxième transformateurs T, T' présentent chacun trois enroulements : un premier enroulement primaire, respectivement LAU et LAI T, un deuxième enroulement primaire, respectivement LAI2 et LAIZ, et un enroulement secondaire, respectivement LA2I et LA2V. Chaque transformateur T, T' comprend en outre un noyau magnétique respectif (représenté par des lignes pointillées) conçu pour coupler respectivement d'une part les enroulements LAU , LAI2, LA2I du premier transformateur T entre eux et d'autre part les enroulements LAI T, LAIZ, LA2V du deuxième transformateur T' entre eux. Il sera noté que les enroulements LAU , LAI2, LA2I du premier transformateur T sont découplés des enroulements LAI V, LAI2', LA2V du deuxième transformateur T". [0069] Notamment, dans ces transformateurs T, T', les premiers enroulements primaires ont la même polarité et les deuxièmes enroulements primaires ont une même polarité. Cependant, la polarité des premiers enroulements primaires est opposée à celle des deuxièmes enroulements primaires. De manière générale, les coefficients de couplage entre les enroulements peuvent être différents. Dans l'exemple décrit, pour chaque transformateur T, T', le coefficient de couplage entre les premier et deuxième enroulements primaires est de 1 , et le coefficient de couplage entre l'enroulement secondaire et chacun des premier et deuxième enroulements primaires est de N . Ainsi, les premiers enroulements primaires LAU , LAU' sont disposés en série entre la première borne d'entrée E2H 1 (via la première bobine inductive LPA) et la première masse Mi et les deuxièmes enroulements primaires LAI2, LAI2' sont disposés en série entre le troisième nœud E2H2 (via la deuxième bobine inductive LPB) et le deuxième nœud E2L. [0068] The first and second transformers T, T 'have distances galvanic isolation creating a galvanic isolation between the primary and the secondary. Thus, the transformers T, T 'form an insulation barrier dividing the second circuit CV10 into two parts. More specifically, the first and second transformers T, T 'each have three windings: a first primary winding, respectively LAU and LAI T, a second primary winding, respectively LAI2 and LAIZ, and a secondary winding, respectively LA2I and LA2V. Each transformer T, T 'further comprises a respective magnetic core (represented by dashed lines) designed to couple on the one hand respectively the windings LAU, LAI2, LA2I of the first transformer T between them and on the other hand the windings LAI T , LAIZ, LA2V of the second transformer T 'between them. It will be noted that the windings LAU, LAI2, LA2I of the first transformer T are decoupled from the windings LAI V, LAI2 ', LA2V of the second transformer T. " In particular, in these transformers T, T', the first primary windings have the same polarity and the second primary windings have the same polarity. However, the polarity of the first primary winding is opposite to that of the second primary windings. in general, the coupling coefficient between the windings can be different. in the example described for each transformer T, T ' , the coupling coefficient between the first and second primary windings is 1, and the Coupling coefficient between the secondary winding and each of the first and second primary windings is N. Thus, the first primary windings LAU, LAU 'are disposed in series between the first input terminal E2H 1 (via the first inductive coil LPA) and the first mass Mi and the second primary windings LAI2, LAI2' are arranged in series between the third node E2H2 (via the second inductive coil LPB) and the second node E2L.
[0070] Le deuxième circuit CV10 comprend un troisième interrupteur QHSS et un quatrième interrupteur QLSS connecté respectivement d'une part aux enroulements secondaire LA2I , LA2V et d'autre part à une deuxième masse M2 électrique, différente de la première masse M1 , cette deuxième masse M2 électrique étant de préférence isolée. The second circuit CV10 comprises a third switch QHSS and a fourth switch QLSS respectively connected on the one hand to the secondary windings LA2I, LA2V and on the other hand to a second mass M2 electric, different from the first mass M1, this second M2 electrical mass is preferably isolated.
[0071 ] Le deuxième circuit CV10 comprend un deuxième système de commande 120 du deuxième circuit CV10. Ce deuxième système de commande 120 est conçu pour commander le premier interrupteur QHSFW, le deuxième interrupteur QLSFW, le troisième interrupteur QHSS et le quatrième interrupteur QLSS pour faire commuter le deuxième circuit CV10 entre un premier état où le premier interrupteur QHSFW et le troisième interrupteur QHSS sont fermés tandis que le deuxième interrupteur QLSFW et le quatrième interrupteur QLSS sont ouverts, et un deuxième état où le premier interrupteur QHSFW et le troisième interrupteur QHSS sont ouverts tandis que le deuxième interrupteur QLSFW et le quatrième interrupteur QLSS sont fermés. The second circuit CV10 comprises a second control system 120 of the second circuit CV10. This second control system 120 is designed to control the first switch QHSFW, the second switch QLSFW, the third switch QHSS and the fourth switch QLSS to switch the second circuit CV10 between a first state where the first switch QHSFW and the third switch QHSS are closed while the second switch QLSFW and the fourth switch QLSS are open, and a second state where the first switch QHSFW and the third switch QHSS are open while the second switch QLSFW and the fourth switch QLSS are closed.
[0072] Le deuxième système de commande 120 est conçu pour faire commuter le deuxième circuit CV10 à un deuxième rapport cyclique. Le premier rapport cyclique et le deuxième rapport cyclique peuvent être identiques où différents. De préférence, ils sont différents. De préférence encore, le premier rapport cyclique est variable alors que le deuxième rapport cyclique est constant. The second control system 120 is designed to switch the second circuit CV10 to a second duty cycle. The first duty cycle and the second duty cycle can be identical or different. Preferably, they are different. More preferably, the first duty cycle is variable while the second duty cycle is constant.
[0073] Dans le deuxième circuit CV10, durant chaque deuxième période de modulation T2, les deux états se succèdent selon un deuxième rapport cyclique 02. Ainsi, le premier état est maintenu pendant un temps (02-12), tandis que le deuxième état est maintenu pendant un temps (I -CI2) x T2. Comme cela sera expliqué par la suite, le facteur de conversion Ai dépend du rapport cyclique ai . Dans l'exemple décrit, le facteur de conversion Ai vaut sensiblement : In the second circuit CV10, during each second modulation period T 2 , the two states follow one another in a second duty cycle 02. Thus, the first state is maintained for a time (02-12), while the second state is maintained for a time (I -CI2) x T2. As will be explained later, the conversion factor Ai depends on the duty cycle ai. In the example described, the conversion factor Ai is substantially:
A2 = 2 N a2 (1 - a2) = ^L. A 2 = 2 N a 2 (1 - a 2 ) = ^ L.
VINT V INT
où N est le coefficient de conversion entre l'enroulement secondaire et chacun des enroulements primaires décrits ci-après. Dans l'exemple décrit, le premier système de commande est conçu pour faire commuter le deuxième circuit CV10 avec un rapport cyclique 02 constant, de préférence égal à 0.5. [0074] Le deuxième circuit CV10 comprend une première borne de sortie S2H et une deuxième borne de sortie S2L destinées à fournir la tension de sortie Ver au réseau d'alimentation basse tension. La deuxième borne de sortie S2L est connectée à la deuxième masse M2 électrique. [0075] Le deuxième circuit CV10 comprend une capacité Cout de sortie connectée entre la première borne de sortie S2H et la deuxième borne de sortie S2L afin de lisser la tension de sortie VBT. On notera qu'avec la configuration du deuxième circuit CV10, la capacité Cout n'est parcourue que par le courant reçu d'une seule des branches constituées respectivement des premiers enroulements primaires LAU , LAU' et des deuxièmes enroulements LA2I , LA2V. where N is the conversion coefficient between the secondary winding and each of the primary windings described hereinafter. In the example described, the first control system is adapted to switch the second CV10 circuit with a constant duty cycle 02 ratio, preferably equal to 0.5. The second circuit CV10 comprises a first output terminal S2H and a second output terminal S2L for supplying the output voltage Ver to the low voltage supply network. The second output terminal S2L is connected to the second electrical M2 mass. The second circuit CV10 comprises an output capacitor C or t connected between the first output terminal S2H and the second output terminal S2L in order to smooth the output voltage VBT. It will be noted that with the configuration of the second circuit CV10, the capacitor C or tn 'is traversed by the current received from one of the branches respectively constituted of the first primary windings LAU, LAU' and second LA2I windings LA2V.
[0076] Une charge Z est connectée entre la première borne de sortie S2H et la deuxième borne de sortie S2L pour être alimentée électriquement par la tension de sortie VBT. La charge Z représente dans cet exemple le réseau d'alimentation basse tension auquel est reliée la batterie d'alimentation basse tension à recharger A load Z is connected between the first output terminal S2H and the second output terminal S2L to be electrically powered by the output voltage VBT. Load Z represents in this example the network of low voltage power supply which is connected to the low supply voltage to recharge battery
[0077] Dans la première forme de réalisation illustrée à la figure 2, le premier nœud E2H1 du deuxième circuit CV10 est connecté au premier nœud S1 H du premier circuit PR10 et le deuxième nœud E2L du deuxième circuit CV10 est connecté au deuxième nœud S1 L du premier circuit PR1 0. Un tel montage est dit « d'attaque en courant », c'est-à-dire que le paramètre contrôlé par le premier circuit PR10 est le courant circulant dans la première capacité C21 , le but étant de contrôler la tension intermédiaire VI T définie aux bornes de la première capacité C21 du deuxième circuit CV10 en régulant en courant. In the first embodiment illustrated in FIG. 2, the first node E2H1 of the second circuit CV10 is connected to the first node S1 H of the first circuit PR10 and the second node E2L of the second circuit CV10 is connected to the second node S1 L. the first circuit PR1 0. such an arrangement is called "attack current", that is to say that the parameter controlled by the first PR10 circuit is the current flowing in the first capacitor C21, in order to control the intermediate voltage VI T defined across the first capacitor C21 of the second circuit CV10 by regulating current.
[0078] Dans la deuxième forme de réalisation illustrée à la figure 3, le premier nœud S1 H du premier circuit PR10 est connecté à la première masse M1 et le deuxième nœud S1 L du premier circuit PR10 est connecté au troisième nœud E2H2 du deuxième circuit CV10. Un tel montage est dit « d'attaque en tension », c'est-à-dire que le paramètre contrôlé par le premier circuit PR10 est la tension définie aux bornes de la capacité C21 , le but étant de contrôler directement cette tension sans réguler en courant. In the second embodiment illustrated in FIG. 3, the first node S1 H of the first circuit PR10 is connected to the first ground M1 and the second node S1 L of the first circuit PR10 is connected to the third node E2H2 of the second circuit. CV10. Such an arrangement is called "of voltage attack", that is to say that the parameter controlled by the first circuit is the voltage PR10 define the terminals of the capacitor C21, the purpose being to directly control this voltage without controlling while running.
[0079] Dans ces exemples, les interrupteurs se présentent chacun sous la forme d'un transistor de type MOSFET (de l'anglais « Métal Oxide Semiconductor Fieid Effect Transistor »). Alternativement, chacun du premier interrupteur QHSFW, deuxième interrupteur QLSFW, troisième interrupteur QHSS et quatrième interrupteur QLSS pourrait être formé par un autre type de transistor (IGBT, ou autre) ou par une diode dont l'état serait imposé par l'état des autres interrupteurs commandables. [0080] Une partie, notamment la totalité, du convertisseur continu-continu 10A, 10B peut être réalisée à partir d'un matériau semi-conducteur tel que du silicium (Si), du nitrure de gallium (GaN), du carbure de silicium (SiC), ou tout autre matériau semi-conducteur. [0079] In these examples, the switches are each in the form of a type of MOSFET (in English "Metal Oxide Semiconductor Fieid Effect Transistor"). Alternatively, each of the first switch QHSFW, QLSFW second switch, third switch and fourth QHSS QLSS switch may be formed by another type of transistor (IGBT, or other) or by a diode whose condition would be imposed by the state of other controllable switches. Part, especially all, of the DC-DC converter 10A, 10B may be made from a semiconductor material such as silicon (Si), gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), or any other semiconductor material.
[0081 ] Le convertisseur selon l'invention permet donc au premier interrupteur Uucki , au deuxième interrupteur LbUCk2 et au troisième interrupteur LbUCk3 de recevoir le même courant indépendamment les uns des autres, ce qui empêche notamment l'un au l'autre du premier interrupteur Uucki ou du troisième interrupteur LbUCk3 de recevoir plus de courant que les autres. [0081] The converter of the invention thus allows the first Uucki switch, the second switch CPU Lb k2 and k3 UC Lb third switch receiving the same current independently of each other, which prevents in particular the one at the other of the first switch Uucki or the third switch Lb UC k3 to receive more current than the others.
[0082] Le premier interrupteur LbUCki et le troisième interrupteur LbUCk3 peuvent ainsi commuter à des instants légèrement différents sans que cela ne cause une absorption de l'intégralité du courant par celui qui commute en premier, risquant de l'endommager. Autrement dit, le courant reçu par celui qui commute en premier est inférieur au courant reçu par l'ensemble des deux interrupteurs après leur commutation. [0082] The first switch Lb UC ki Lb and the third switch K3 CPU can thus switch at slightly different times because without this absorption of the entire current by one that switches first, risking damage. In other words, the current received by the one that switches first is less than the current received by all of the two switches after switching.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Convertisseur continu-continu (10A, 10B) isolé, notamment pour véhicule automobile, comprenant : 1. Isolated DC-DC converter (10A, 10B), particularly for a motor vehicle, comprising:
- un premier circuit (PR10) comprenant :  a first circuit (PR10) comprising:
- une première borne d'entrée (E1 H) et une deuxième borne d'entrée (E1 L) entre lesquelles une tension d'entrée (VHT) continue est destinée à être reçue, - a first input terminal (E1 H) and a second input terminal (E1 L) between which an input voltage (VHT) is continuing to be received,
- un premier nœud électrique (S1 H) et un deuxième nœud électrique (S1 L) entre lesquels est définie une tension continue, dite tension intermédiaire (VINT), obtenue à partir de la tension d'entrée (VHT) régulée par le premier circuit (PR10), - a first electrical node (S1 H) and a second electrical node (S1 L) between which is defined a DC voltage, said intermediate voltage (VINT), obtained from the input voltage (VHT) controlled by the first circuit (PR10)
- un premier interrupteur (QHSB) présentant une première borne connectée à la première borne d'entrée (E1 H), une première bobine inductive (Uucki) connectée par une première borne à une deuxième borne du premier interrupteur (QHSB) et par une deuxième borne au premier nœud électrique (S1 H), une première capacité (C ) présentant une première borne connectée à la deuxième borne du premier interrupteur (QHSB) et à la première borne de la première bobine inductive (Uucki), une deuxième bobine inductive (Lbuck2), présentant une première borne, connectée à la deuxième borne de la première capacité (Cn), et une deuxième borne connectée au deuxième nœud électrique (S1 L), et un deuxième interrupteur (QLSB) présentant une première borne, connectée à la deuxième borne de la première capacité (Cn) et à la première borne de la deuxième bobine inductive (Lbuck2), et une deuxième borne connectée à la deuxième borne d'entrée (E1 L), a first switch (QHSB) having a first terminal connected to the first input terminal (E1 H), a first inductive coil (Uucki) connected by a first terminal to a second terminal of the first switch (QHSB) and by a second terminal at the first electrical node (S1 H), a first capacitance (C) having a first terminal connected to the second terminal of the first switch (QHSB) and the first terminal of the first inductive coil (Uucki), a second inductive coil ( Lbuck2), having a first terminal, connected to the second terminal of the first capacitance (Cn), and a second terminal connected to the second electrical node (S1 L), and a second switch (QLSB) having a first terminal, connected to the second terminal of the first capacitor (Cn) and to the first terminal of the second inductive coil (Lbuck2), and a second terminal connected to the second input terminal (E1 L),
- un deuxième circuit (CV10), convertisseur de tension isolé, connecté au premier nœud électrique (S1 H) et au deuxième nœud électrique (S1 L) et comprenant un premier interrupteur (QHSFW), un deuxième interrupteur (QLSFW), une première capacité (C21 ) connectée entre ledit premier interrupteur et ledit deuxième interrupteur, et une première borne de sortie (S2H) et une deuxième borne de sortie (S2L) entre lesquelles une tension de sortie (VBT) continue, obtenue par conversion de le tension intermédiaire (VINT), est destinée à être fournie par le deuxième circuit (CV10),  a second circuit (CV10), isolated voltage converter, connected to the first electrical node (S1 H) and to the second electrical node (S1 L) and comprising a first switch (QHSFW), a second switch (QLSFW), a first capacitor (C21) connected between said first switch and said second switch, and a first output terminal (S2H) and a second output terminal (S2L) between which a continuous output voltage (VBT), obtained by converting the intermediate voltage ( VINT), is intended to be supplied by the second circuit (CV10),
le convertisseur continu-continu (10A, 10B) étant caractérisé en ce que le premier circuit (PR10) comprend en outre un troisième interrupteur (QHSB2) présentant une première borne connectée à la première borne d'entrée (E1 H), une troisième bobine inductive (LbUCk3) connectée par une première borne à une deuxième borne du troisième interrupteur (QHSB2) et par une deuxième borne au premier nœud électrique (S1 H), une deuxième capacité (C12) présentant une première borne, connectée à la deuxième borne du troisième interrupteur (QHSB2) et à la première borne de la troisième bobine inductive (LbUCk3), et une deuxième borne connectée à la première borne du deuxième interrupteur (QLSB) et à la première borne de la deuxième bobine inductive (LbUCk2). the DC-DC converter (10A, 10B) being characterized in that the first circuit (PR10) further comprises a third switch (QHSB2) having a first terminal connected to the first input terminal (E1 H), a third coil inductive (Lb UC k3) connected by a first terminal to a second terminal of the third switch (QHSB2) and a second terminal to the first electrical node (S1 H), a second capacitor (C12) having a first terminal connected to the second terminal of the third switch (QHSB2) and the first terminal of the third inductive coil (Lb UC k3), and a second terminal connected to the first terminal of the second switch (QLSB) and the first terminal of the second inductive coil (Lb UC k2).
2. Convertisseur continu-continu (10A, 10B) selon la revendication 1 , comprenant un premier système de commande (1 10) configuré pour faire commuter le premier circuit (PR10) entre un premier état, dans lequel le premier interrupteur (QHSB) et le troisième interrupteur (QHSB2) du premier circuit (PR10) sont fermés tandis que le deuxième interrupteur (QLSB) du premier circuit (PR10) est ouvert, et un deuxième état dans lequel le premier interrupteur (QHSB) et le troisième interrupteur (QHSB2) du premier circuit (PR10) sont ouverts tandis que le deuxième interrupteur (QLSB) du premier circuit (PR10) est fermé. The DC-DC converter (10A, 10B) according to claim 1, comprising a first control system (1 10) configured to switch the first circuit (PR10) between a first state, wherein the first switch (QHSB) and the third switch (QHSB2) of the first circuit (PR10) are closed while the second switch (QLSB) of the first circuit (PR10) is open, and a second state in which the first switch (QHSB) and the third switch (QHSB2) of the first circuit (PR10) are open while the second switch (QLSB) of the first circuit (PR10) is closed.
3. Convertisseur continu-continu (10A, 10B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la valeur d'inductance de la première bobine inductive (Uucki ) et la valeur d'inductance de la troisième bobine inductive (Unci ) sont égales. 3. A DC-DC converter (10A, 10B) according to one of the preceding claims, wherein the inductance value of the first inductive coil (Uucki) and the value of inductance of the third inductive coil (Unci) are equal .
4. Convertisseur continu-continu (10A, 10B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier système de commande (1 10) du premier circuit (PR10) est configuré pour faire commuter le premier circuit (PR10) entre le premier état et le deuxième état à un rapport cyclique variable. 4. A DC-DC converter (10A, 10B) according to one of the preceding claims, wherein the first control system (1 10) of the first circuit (PR10) is configured to switch the first circuit (PR10) between the first state and the second state at a variable duty cycle.
5. Convertisseur continu-continu (10A) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les interrupteurs (QHSB, QHSB2, QLSB) du premier circuit (PR10) sont commandés de sorte à contrôler la tension de sortie (VBT) du deuxième circuit (CV10) en régulant le courant circulant dans la première capacité (C21 ) du deuxième circuit (CV10). 5. DC-DC converter (10A) according to one of the preceding claims, wherein the switches (QHSB, QHSB2, QLSB) of the first circuit (PR10) are controlled to control the output voltage (VBT) of the second circuit. (CV10) by regulating the current flowing in the first capacitor (C21) of the second circuit (CV10).
6. Convertisseur continu-continu (10B) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les interrupteurs (QHSB, QHSB2, QLSB) du premier circuit (PR10) sont commandés de sorte à contrôler la tension de sortie (VBT) du deuxième circuit (CV10) en régulant la tension définie aux bornes de la première capacité (C21 ) du deuxième circuit (CV10). 6. A DC-DC converter (10B) according to one of claims 1 to 4, wherein the switches (QHSB, QHSB2, QLSB) of the first circuit (PR10) are controlled so as to control the output voltage (VBT) of second circuit (CV10) by regulating the voltage defined across the first capacitor (C21) of the second circuit (CV10).
7. Convertisseur continu-continu (10A, 10B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième circuit (CV10) comprend un composant magnétique (130) et dans lequel des successions d'ouverture et de fermeture des interrupteurs (QHSB, QHSB2, QLSB) du premier circuit (PR10) et des interrupteurs (QHSFW, QLSFW) du deuxième circuit (CV10) permettent de convertir la tension d'entrée (VHT) en la tension de sortie (VBT) par l'intermédiaire dudit composant magnétique (130). 7. DC-DC converter (10A, 10B) according to one of the preceding claims, wherein the second circuit (CV10) comprises a magnetic component (130) and wherein the opening succession and closure of switches (QHSB, QHSB2, QLSB) of the first circuit (PR10) and switches (QHSFW, QLSFW) of the second circuit (CV10) are used to convert the input voltage (VHT) in the output voltage (VBT) over said magnetic component (130).
8. Convertisseur continu-continu (10A, 10B) selon la revendication précédente, dans lequel le composant magnétique (130) comporte au moins un circuit primaire et au moins un circuit secondaire séparés par une barrière d'isolation électrique, ledit composant magnétique (130) étant configuré pour, lors de la conversion d'une tension d'entrée (VHT) du convertisseur continu-continu (10A, 10B) en une tension de sortie (VBT), fonctionner comme un transformateur du circuit primaire vers le circuit secondaire et comme une impédance qui stocke de l'énergie au niveau du circuit primaire. 8. A DC-DC converter (10A, 10B) according to the preceding claim, wherein the magnetic component (130) comprises at least one primary circuit and at least a secondary circuit separated by a barrier of electrically insulating, said magnetic component (130 ) being configured for, when converting an input voltage (VHT) of the DC-DC converter (10A, 10B) to an output voltage (VBT), operate as a transformer from the primary circuit to the secondary circuit and as an impedance that stores energy at the primary circuit.
9. Convertisseur continu-continu ( 10A, 1 0B) selon la revendication précédente, dans lequel le composant magnétique (1 30) est configuré pour que : 9. DC-DC converter (10A, 10B) according to the preceding claim, wherein the magnetic component (1 30) is configured so that:
- sur une première partie d'une période de fonctionnement du convertisseur, une première partie (LAU , L.A12) du circuit primaire transfère une énergie vers une première partie (U21) du circuit secondaire et une deuxième partie (LAU-, LAI?) du circuit primaire réalise une inductance stockant de l'énergie ; - on a first portion of a period of operation of the converter, a first portion (LAU, L.A12) of the primary circuit transfers energy to a first part (U21) of the secondary circuit and a second portion (lauryl, LAI? ) of the primary circuit realizes an inductance storing energy;
- sur une deuxième partie de la période de fonctionnement du convertisseur, la deuxième partie (LAU-, LAI2') du circuit primaire transfère une énergie vers une deuxième partie (LA2V) du circuit secondaire, et la première partie (LAU , L.A12) du circuit primaire réalise une inductance stockant de l'énergie. - On a second part of the converter operating period, the second part (LAU-, LAI2 ') of the primary circuit transfers energy to a second part (LA2V) of the secondary circuit, and the first part (LAU, L.A12 ) of the primary circuit performs an inductor storing energy.
10. Convertisseur continu-continu (10A, 10B) selon la revendication précédente, dans lequel le composant magnétique (130) comprend au moins un premier transformateur (T) et un deuxième transformateur (T) en série dans lesquels : 10. DC-DC converter (10A, 10B) according to the preceding claim, wherein the magnetic component (130) comprises at least a first transformer (T) and a second transformer (T) in series in which:
- les enroulements primaires (LAU , L.A12) du premier transformateur (T) forment la première partie du circuit primaire et l'enroulement secondaire (I_A2I) du premier transformateur (T) forme la première partie du circuit secondaire ; - the primary windings (LAU, L.A12) of the first transformer (T) form the first part of the primary circuit and the secondary winding (I_A2I) of the first transformer (T) forms the first part of the secondary circuit;
- les enroulements primaires (LAI T, LAI2') du deuxième transformateur (T) forment la deuxième partie du circuit primaire et l'enroulement secondaire (l_A2v) du deuxième transformateur (T) forme la deuxième partie du circuit secondaire. - the primary windings (LAI T LAI2 ') of the second transformer (T) forming the second part of the primary circuit and the secondary winding (l_A2v) of the second transformer (T) forms the second part of the secondary circuit.
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US5754413A (en) * 1996-02-23 1998-05-19 Lucent Technologies Inc. Reduced voltage stress asymmetrical DC-to-DC converter using first and second transformers having differing turns ratios
WO2016001547A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Valeo Systemes De Controle Moteur Voltage converter comprising an isolated dc/dc converter circuit
FR3024612A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-05 Alstom Transp Tech POWER SUPPLY MODULE OF A MOTOR BLOCK, TRACTION SYSTEM AND ELECTRIC VEHICLE
WO2017064220A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Valeo Systemes De Controle Moteur Insulated dc/dc converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754413A (en) * 1996-02-23 1998-05-19 Lucent Technologies Inc. Reduced voltage stress asymmetrical DC-to-DC converter using first and second transformers having differing turns ratios
WO2016001547A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Valeo Systemes De Controle Moteur Voltage converter comprising an isolated dc/dc converter circuit
FR3024612A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-05 Alstom Transp Tech POWER SUPPLY MODULE OF A MOTOR BLOCK, TRACTION SYSTEM AND ELECTRIC VEHICLE
WO2017064220A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Valeo Systemes De Controle Moteur Insulated dc/dc converter

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