WO2020239868A1 - Système électronique de puissance pour convertir au moins une tension d'entrée en une tension de sortie continue, et procédé correspondant - Google Patents

Système électronique de puissance pour convertir au moins une tension d'entrée en une tension de sortie continue, et procédé correspondant Download PDF

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WO2020239868A1
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PCT/EP2020/064757
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Omar MANSOURI
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Eel Energy
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    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Definitions

  • TITLE Electronic power system for converting at least one input voltage into a continuous output voltage, and corresponding method
  • the present invention relates to a power electronic system comprising at least one module adapted to be connected to a voltage source delivering a DC input voltage between a positive terminal and a negative terminal, and to transform the input voltage into a voltage. continuous output between a first output and a second output of the module, the module comprising a switching circuit comprising a first input and a second input intended to be connected respectively to the positive terminal and to the negative terminal of the voltage source.
  • the invention also relates to a corresponding conversion method.
  • chopper circuits comprising one or more switching cells are used, for example voltage step-up circuits (known in English under the name of "boost”), or voltage step-up-step-down circuits (known in English as name of "buck-boost").
  • boost voltage step-up circuits
  • buck-boost voltage step-up-step-down circuits
  • An aim of the invention is therefore to provide a conversion circuit which can be connected to a voltage source and adapted to provide an output voltage having a predefined magnitude, and this with reduced energy losses compared to the chopping circuits of the state of. technique, all other things being equal.
  • the invention relates to an electronic power system of the type described above, in which the module further comprises:
  • a second filter circuit having a first input connected to a first output of the first filter circuit, a second input connected to a second output of the first filter circuit, a first output connected to the first output of the module, and a second output connected to the second output of the switching circuit, the second output of the first filter circuit being furthermore connected to the second output of the module.
  • system according to the invention comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
  • the first filter circuit and the second filter circuit are structurally similar to each other;
  • the first filtering circuit and / or the second filtering circuit respectively comprises several inductors and several capacitors, and is preferably an “LC” circuit;
  • each of the first filtering circuit and of the second filtering circuit comprises a first branch directly connecting its first input to its first output, and a second branch directly connecting its second input to its second output, each of the first branch and the second branch comprising at least one inductance, preferably of the same value;
  • each of the first filtering circuit and of the second filtering circuit comprises a third branch directly connecting its first input to its second output, and a fourth branch directly connecting its second input to its first output, each of the third branch and the fourth branch comprising at least one capacitor, preferably of the same value;
  • the switching circuit forms a voltage step-up circuit or a voltage step-up-step-down circuit, when the second output of the switching circuit is connected directly to the negative terminal of the voltage source;
  • the switching circuit comprises at least one storage inductor and at least one switching cell;
  • the storage inductor is in series with an inductor of the first filter circuit, with an inductor of the second filter circuit, and with the voltage source;
  • the system further comprises at least one second DC voltage source, the first output and the second output of the module being connected in series or in parallel with the second DC voltage source; and
  • the system comprises at least a second module structurally similar to the module and intended to be connected at the input to at least one second voltage source adapted to deliver a second DC input voltage, the second module being adapted to transform the second voltage d 'input into a second DC output voltage between a first output and second output of the second module, the first output and the second output of the second module being connected in series or in parallel with the first output and the second output of the module.
  • the subject of the invention is also a conversion method implementing a system as described above,
  • the module being connected to the voltage source delivering the input voltage to transform the input voltage into the output voltage
  • the system comprising a plurality of structurally similar modules to each other and respectively connected to voltage sources delivering input voltages, each of the modules delivering a DC output voltage, the modules being connected so that their respective output voltages are in series or in parallel with each other.
  • FIG 1 is a schematic representation of a system according to the invention, comprising a plurality of modules structurally similar to each other and respectively connected to voltage sources delivering input voltages, the modules being connected to put their respective output voltages in series to feed into a load
  • Figure 2 is an electrical circuit illustrating the structure common to the modules shown in Figure 1
  • FIG. 3 is a voltage step-up chopping circuit (in English "boost") from which the switching circuit of the structure shown in FIG. 2 is derived,
  • Figure 4 is a circuit similar to that shown in Figure 2, further showing the operation of the modules during two phases corresponding respectively to the closing and opening of the switching cell of the switching circuit of the module,
  • FIG 5 shows a variant of the module shown in Figures 2 and 4,
  • FIG 6 is a graph showing the evolution of the ratio of the output voltage divided by the input voltage of the module shown in Figures 2 and 4 as a function of a duty cycle of the switching circuit, and compared to what allows the conventional chopper circuit shown in Figure 3, the ratio between the load resistance and the resistance of a storage induction of the switching circuit being equal to 5000,
  • FIGs 7 and 8 are graphs similar to that shown in Figure 6, the ratio of the load resistance divided by the resistance of the storage inductance being equal to 100 and 10 respectively ,
  • Figure 9 is a graph illustrating the energy efficiency of the system shown in Figure 1 reduced to three modules and three voltage sources, compared to a system in which each of the modules is replaced by the conventional chopper circuit shown in figure 3,
  • Figure 10 is a graph showing the evolution of the ratio of the output voltage of this three-module system divided by the sum of the input voltages, and also in comparison with the conventional three-circuit system,
  • Figure 1 1 is a graph showing the output voltage generated by the module shown in Figure 2, and
  • Fig. 12 is a graph showing the output voltage of the conventional chopper shown in Fig. 3 under the same operating conditions.
  • System 1 is an electronic power system adapted so that a plurality of voltage sources S1, S2, ... Sn can work together to deliver electrical power into a load Rch, for example an electrical resistance.
  • the system 1 comprises a plurality of modules CV1, CV2, ... CVn respectively connected at the input to the voltage sources S1 ... Sn.
  • connected is meant in this document “electrically connected” when it comes to electrical or electronic components, or contact points (such as inputs or outputs).
  • Each of the voltage sources Si i being an integer between 1 and n, is adapted to deliver a continuous input voltage Uei between a positive terminal AAi and a negative terminal BBi.
  • Each of the voltage sources Si is for example directly a DC voltage source, or, in a variant, comprises an AC voltage source and a rectifier.
  • the Si voltage sources include, for example, solar panels, or electric power generators forming part of a tidal turbine (device not shown capable of converting the power of a liquid flow into electrical power).
  • Each of the CVi modules is connected as an input to the terminals AAi and BBi of the voltage source Si.
  • Each of the CVi modules is suitable for delivering an output voltage Usi between a first output CCi and a second output DDi of the module.
  • the CVi modules are advantageously connected to each other so that the output voltages Usi are in series with respect to each other and that their sum forms an output voltage Us of the system 1 at the terminals of the load Rch.
  • Each of the voltage sources Si is adapted to send a current P to the module CVi and to receive the same current from this module.
  • System 1 is suitable for circulating a current I in the load Rch.
  • Each of the second outputs DDi is connected directly to the first output CCi + 1 and receives the current I from this first output.
  • the second output of a module is connected to the first output of the neighboring module located below in Figure 1.
  • FIG. 1 therefore illustrates a series connection on the output side of the CVi modules.
  • the outputs of the CVi modules are connected in parallel with each other.
  • the output voltages Usi are then equal to each other and the currents which leave the modules CVi by the first outputs CCi are added, their sum passing through the load Rch.
  • the system 1 only comprises the module CV1 and the voltage source S1.
  • the CV1 module is simply adapted to convert the input voltage Ue1 into the output voltage Us1.
  • the system 1 comprises the module CV1, the voltage source S1, and the voltage source S2, the input voltage Ue2 being connected in series or in parallel directly with the output voltage Us1.
  • the system 1 comprises two, three or more CVi modules.
  • the CV1 module comprises a switching circuit 3, a first filtering circuit 5, and a second filtering circuit 7.
  • the switching circuit 3 is a circuit for cutting the input voltage and giving its output a voltage of different mean value.
  • the switching circuit 3 has two inputs E1 and E2 connected respectively to the positive terminal AA1 and to the negative terminal BB1 of the voltage source S1.
  • the switching circuit 3 also comprises a first output E3 and a second output E4.
  • the switching circuit 3 is analogous to the "boost" chopper circuit shown in Figure 3, except that the second output E4 is not directly connected to the second input E2.
  • the second output E4 is connected to the first input E2 and to the negative terminal BB1 only indirectly, via the first filter circuit 5 and the second filter circuit 7.
  • the switching circuit 3 nevertheless forms a chopper circuit suitable for delivering a chopped voltage between the midpoint E5 and the second output E4.
  • the voltage Un between the first output E3 and the second output E4 is smoothed by the capacitor Cdc2.
  • the switching circuit 3 comprises a storage inductor L and a diode D connected in series between the first input E1 and the first output E3, these two elements defining between them a midpoint E5.
  • the switching circuit also comprises a switching cell K arranged between the midpoint E5 and the second output E4, a capacitor Cdc2 connecting the first output E3 and the second output E4, and optionally a capacitor Cdc1 connecting the first input E1 and the second input E2.
  • the storage inductor L has an internal resistance RL and is located between the first input E1 and the midpoint E5.
  • Diode D is located between the first output E3 and the midpoint E5. Diode D is a power diode.
  • the switching cell K is for example a MOSFET, IGBT, bipolar or GTO component controlled by a circuit not shown.
  • the filter circuits 5, 7 are, for example, all-pass filters, which keep the voltage gain constant, and introduce a phase shift as a function of the frequency of the input voltage.
  • the first filtering circuit 5 and the second filtering circuit 7 are for example mounted in cascade. They respectively comprise several inductors L1, L2, L3, L4 and several capacitors C1, C2, C3, C4, and are preferably "LC" circuits, that is to say they do not include other components. as inductances and capacitances.
  • the first filter circuit 5 and the second filter circuit 7 are structurally similar to each other.
  • the first filter circuit 5 has a first input E6 connected to the first output E3 of the switching circuit 3, and a second input E7 connected, preferably directly, to the negative terminal BBi of the voltage source Si. filtering also has a first output E8 and a second output E9 respectively connected, preferably directly, to a first input E10 and a second input E1 1 of the second filter circuit 7 (cascade arrangement).
  • the second filtering circuit 7 comprises a first output E12 connected, preferably directly, to the first output CC1 of the module CV1, and a second output E13 connected, preferably directly, to the second output E4 of the switching circuit 3.
  • the first output E9 of the first filter circuit 5 and the first input E1 1 of the second filter circuit 7 are directly connected, preferably directly, to the second output DD1 of the module CV1.
  • the first filter circuit 5 comprises for example a first branch 9 directly connecting its first input E6 to its first output E8 and comprising inductance L1.
  • the first filter circuit also includes for example a second branch 11 directly connecting its second input E7 to its second output E9 and comprising the inductance L2.
  • the first filter circuit 5 comprises for example a third branch 13 directly connecting its first input E6 to its second output E9 and comprising the capacitor C2, and for example a fourth branch 15 directly connecting its second input E7 to its first output E8 and comprising capacitor C1.
  • the filter circuits 5, 7 are called "X", because of their third branches and fourth branches which intersect.
  • the inductors L1 and L2 advantageously have the same value (in mH), as do the capacitors C1 and C2 (in mE).
  • the second filtering circuit 7 comprises a first branch 17, a second branch 19, a third branch 21 and a fourth branch 23 similar to those of the first filtering circuit 5 and comprising respectively the inductance L3, the inductance L4 , capacitor C4 and capacitor C3.
  • the inductors L3 and L4 are advantageously of the same value, for example the same as that of the inductors L1, L2.
  • the capacitors C3 and C4 are advantageously of the same value, for example that of the capacitors C1 and C2.
  • one or more additional filter circuits are interposed between the filter circuits 5 and 7, or between the outputs CC1, DD1 and the filter circuit 7.
  • the CVI -CVi modules operate in a similar way to each other, so only the operation of the CV1 module is described below.
  • the switching cell K is ordered to be cyclically closed for a time Te, during which it is conductive, and open for a time To, during which it is blocked (non-conductive).
  • the ratio between the output voltage Us1 and the input voltage Ue1 is a function of the duty cycle a1.
  • the filter circuits 5, 7 have the effect of stabilizing the output voltage Us1 with respect to a situation where they would be absent. They also have the effect of reducing energy losses, as will be seen in an example below.
  • the storage inductor L When the switching cell K is in a closed state, the storage inductor L is in series with the inductors L4 and L2 belonging respectively to the second filter circuit and the first filter circuit.
  • the current flows in the module CV1 as shown in FIG. 4 from the positive terminal AA1 to the negative terminal BB1 passing successively through the storage inductor L, the switching cell K, the inductor L4 and inductor L2 according to the thick arrows shown in FIG. 4. This charges the storage inductor L and the inductors L2 and L4 with energy.
  • the current crosses the entire upper line of the module CV1, that is to say successively the storage inductor L, the diode D, the inductor L1 and the inductor L3 following the thinner arrows shown in figure 4.
  • the current returns from the second output DD1 to the negative terminal BB1 passing through the inductor L2 following the thin arrows shown in figure 4.
  • the duty cycles ai of each of the CVi modules are adjusted to adjust the output voltages Usi to predetermined values.
  • all the cyclic ratios a1 are equal to the same value a controlled to set the output voltage Us at a predetermined value.
  • Example 1 the system 1 according to the invention comprises only the voltage source S1 and the module CV1.
  • the output voltage Us1 supplies the load Rch.
  • the values of the components of the CV1 module are given in the table below.
  • System 1 is compared to a reference system similar to system 1, but in which module CV1 is replaced by the conventional “boost” chopper circuit shown in FIG. 3.
  • the components of the “boost” chopper circuit have the same values as switching circuit components 3.
  • the ratio Rch / RL is 5000, the value of RL being 1 mu.
  • Curve C1 shows the evolution of the Us / Ue ratio of system 1 as a function of the duty cycle, while curve C2 shows the Us / Ue ratio of the reference system.
  • the curves C1, C3 and C5 are respectively close to the curves C2, C4 and C6, but are located above. This proves that the system according to the invention does indeed have a voltage boosting effect, slightly better than that of the reference system for components of the same values and under comparable operating conditions.
  • the system 1 according to the invention comprises three voltage sources S1, S2, S3 and three modules CV1, CV2, CV3 which are similar to each other and having the same duty cycle.
  • the output voltages Us1, Us2, Us3 are in series and supply the load Rch.
  • the values of the components of the modules are the same as in Example 1 and given by the table above.
  • System 1 is compared to a reference system similar to system 1, but in which the modules CV1, CV2, CV3 are replaced respectively by the “boost” chopper circuit shown in FIG. 3.
  • the components of the “boost” chopper circuits have the same values as the components of the switching circuit 3.
  • an “LC” filter (not shown) has been added at the output of system 1.
  • This filter comprises an inductance Lf mounted between the first output CC1 and the load Rch, and a capacitor Cf mounted in parallel with the load Rch between the first output CC1 and the second output DD3 (of the third “boost” chopper circuit). The whole forms a low pass filter.
  • curve C7 represents the evolution of the energy efficiency, in%, of system 1 as a function of the duty cycle, with an Rch / RL ratio of 100.
  • Curve C8 represents the evolution of the energy efficiency of the heating system. reference under the same conditions. In both cases, the efficiency is calculated as the power Us.ls supplied as output to the load Rch, divided by the sum of the power Uel .lsl + Ue2.ls2 + Ue3.ls3 supplied as input by the sources S1, S2, S3.
  • Curve C9 represents the difference between curves C7 and C8.
  • curve C10 shows the evolution of the Us / Ue ratio of system 1
  • curve C1 1 shows the Us / Ue ratio of the reference system. It can be seen that the voltage step-up effect of system 1 is better than that of the reference system.
  • the system 1 of example 1 has been taken again (a single voltage source S1, a single module CV1) and compared again to the reference system of the Example 1.
  • an input voltage Ue1 of 50V was used, and the switching frequency of the K cell was lowered from 30 to 3 kHz to accentuate the ripples.
  • the duty cycle is 50%.
  • the Rch / RL ratio is equal to 100.
  • the curve C12 shows the evolution of the output voltage Us of the system 1 according to the invention as a function of time, with oscillations of amplitude AU1.
  • Curve C13 shows the evolution of the output voltage Us of the reference system, with much stronger amplitude oscillations AD2. This demonstrates that the module according to the invention provides a more stable output voltage, all other things being equal.
  • the CVi modules according to the invention make it possible to reduce the instability of the output voltages Usi, and increase energy efficiency.
  • a module 100 is described according to a variant of the invention.
  • the module 100 is analogous to the CV1 module shown in FIG. 2. Similar elements bear the same alphanumeric references and will not be described again. Only the differences will be described below.
  • the module 100 comprises a switching circuit 103 distinct from the switching circuit 3 shown in FIG. 2.
  • the switching circuit 103 derives from a conventional step-up-step-down chopper circuit, called “buck-boost” in English.
  • the second output E4 is not directly connected to the second input E2.
  • the storage inductor L is in series with the inductors L2 and L4 of the filter circuits 5 and 7.
  • Circuit 103 comprises two switching cells K1 and K2 and two diodes D1 and D2. This makes it possible to raise or lower the voltage between the first output E3 and the second output E4 according to the duty cycles of these switching cells.
  • the module 100 operates analogously to the CV1 module and has the same advantages in terms of stability and energy efficiency.
  • the module 100 is associated with modules similar to itself or with modules similar to the module CV1 to produce a system similar to the system 1 shown in FIG. 1, or to its variants. mentioned above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Système (électronique de puissance comprenant au moins un module (CV1) adapté pour être connecté à une source de tension délivrant une tension d'entrée (Ue1) continue entre une borne positive (AA1) et une borne négative (BB1), et pour transformer la tension d'entrée en une tension de sortie (Us1) continue entre une première sortie (CC1) et une deuxième sortie (DD1) du module. Le module comprend : - un circuit de commutation (3) comportant une première entrée (E1) et une deuxième entrée (E2) destinées à être connectées respectivement à la borne positive et à la borne négative de la source de tension, - un premier circuit de filtrage (5) ayant une première entrée (E6) connectée à une première sortie (E3) du circuit de commutation, et une deuxième entrée (E7) destinée à être connectée à la borne négative de la source de tension, et - un deuxième circuit de filtrage (7) ayant une première entrée (E10) connecté à une première sortie (E8) du premier circuit de filtrage, une deuxième entrée (E11) connectée à une deuxième sortie (E9) du premier circuit de filtrage, une première sortie (E12) connectée à la première sortie (CC1) du module, et une deuxième sortie (E13) connectée à la deuxième sortie (E4) du circuit de commutation, la deuxième sortie (E9) du premier circuit de filtrage étant en outre connectée à la deuxième sortie (DD1) du module. Procédé correspondant.

Description

TITRE : Système électronique de puissance pour convertir au moins une tension d’entrée en une tension de sortie continue, et procédé correspondant
La présente invention concerne un système électronique de puissance comprenant au moins un module adapté pour être connecté à une source de tension délivrant une tension d’entrée continue entre une borne positive et une borne négative, et pour transformer la tension d’entrée en une tension de sortie continue entre une première sortie et une deuxième sortie du module, le module comprenant un circuit de commutation comportant une première entrée et une deuxième entrée destinées à être connectées respectivement à la borne positive et à la borne négative de la source de tension.
L’invention concerne également un procédé de conversion correspondant.
Avec l’avènement des énergies renouvelables, la multiplication des sources d’énergie électrique et le développement des systèmes embarqués, le besoin de faire travailler ensemble plusieurs sources d’énergie électrique de nature différente s’est accru. L’action de connecter ensemble plusieurs sources d’énergie électrique ne pose pas de problème lorsque ces dernières possèdent des tensions de sortie identiques les unes aux autres. Par contre, le problème se complique lorsque les tensions de sortie sont différentes.
Ainsi, pour sommer les puissances électriques produites par des sources électriques dont les tensions de sortie sont différentes, il est connu d’associer à chacune des sources un circuit électronique pour convertir chacune des tensions des sources électriques en des tensions de sortie ayant une grandeur prédéfinie.
On utilise pour ce faire des circuits hacheurs comportant une ou plusieurs cellules de commutation, par exemple des circuits élévateurs de tension (connus en anglais sous le nom de « boost »), ou des circuits élévateurs-abaisseurs de tension (connus en anglais sous le nom de « buck-boost »).
Toutefois, ces circuits de conversion occasionnent des pertes d’énergie, c’est-à- dire que la puissance électrique récupérée en sortie de l’un de ces circuits est un peu plus faible que la puissance électrique débitée par la source de tension. Il en résulte une perte d’énergie assez importante lorsqu’on souhaite sommer les puissances électriques de plusieurs générateurs ayant des niveaux de tension différents. En outre, du fait de la présence d’une ou plusieurs cellules de commutation, ces circuits de conversion créent des instabilités dans les tensions de sortie, qu’il serait souhaitable de réduire.
Un but de l’invention est donc de fournir un circuit de conversion connectable à une source de tension et adapté pour fournir une tension de sortie ayant une grandeur prédéfinie, et ce avec des pertes énergétiques réduites par rapport aux circuits hacheurs de l’état de la technique, toutes choses égales par ailleurs.
A cet effet, l’invention a pour objet un système électronique de puissance du type décrit ci-dessus, dans lequel le module comprend en outre :
- un premier circuit de filtrage ayant une première entrée connectée à une première sortie du circuit de commutation, et une deuxième entrée destinée à être connectée à la borne négative de la source de tension, et
- un deuxième circuit de filtrage ayant une première entrée connectée à une première sortie du premier circuit de filtrage, une deuxième entrée connectée à une deuxième sortie du premier circuit de filtrage, une première sortie connectée à la première sortie du module, et une deuxième sortie connectée à la deuxième sortie du circuit de commutation, la deuxième sortie du premier circuit de filtrage étant en outre connectée à la deuxième sortie du module.
Suivant des modes de réalisation particuliers, le système selon l’invention comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le premier circuit de filtrage et le deuxième circuit de filtrage sont structurellement analogues l’un à l’autre ;
- le premier circuit de filtrage et/ou le deuxième circuit de filtrage comprend respectivement plusieurs inductances et plusieurs capacités, et est de préférence un circuit « LC » ;
- chacun du premier circuit de filtrage et du deuxième circuit de filtrage comprend une première branche reliant directement sa première entrée à sa première sortie, et une deuxième branche reliant directement sa deuxième entrée à sa deuxième sortie, chacune de la première branche et la deuxième branche comprenant au moins une inductance, de préférence de même valeur ;
- chacun du premier circuit de filtrage et du deuxième circuit de filtrage comprend une troisième branche reliant directement sa première entrée à sa deuxième sortie, et une quatrième branche reliant directement sa deuxième entrée à sa première sortie, chacune de la troisième branche et la quatrième branche comprenant au moins une capacité, de préférence de même valeur ; - le circuit de commutation forme un circuit élévateur de tension ou un circuit élévateur-abaisseur de tension, lorsque la deuxième sortie du circuit de commutation est reliée directement à la borne négative de la source de tension ;
- le circuit de commutation comprend au moins une inductance de stockage et au moins une cellule de commutation ;
- lorsque ladite cellule de commutation est dans un état fermé, l’inductance de stockage soit en série avec une inductance du premier circuit de filtrage, avec une inductance du deuxième circuit de filtrage, et avec la source de tension ;
- le système comprend en outre au moins une deuxième source de tension continue, la première sortie et la deuxième sortie du module étant montées en série ou en parallèle avec la deuxième source de tension continue ; et
- le système comprend au moins un deuxième module structurellement analogue au module et destiné à être connecté en entrée à au moins une deuxième source de tension adaptée pour délivrer une deuxième tension d’entrée continue, le deuxième module étant adapté pour transformer la deuxième tension d’entrée en une deuxième tension de sortie continue entre une première sortie et deuxième sortie du deuxième module, la première sortie et la deuxième sortie du deuxième module étant montées en série ou en parallèle avec la première sortie et la deuxième sortie du module.
L’invention a également pour objet un procédé de conversion mettant en oeuvre un système tel que décrit ci-dessus,
- le module étant connecté à la source de tension délivrant la tension d’entrée pour transformer la tension d’entrée en la tension de sortie, ou
- le système comprenant une pluralité de modules structurellement analogues entre eux et respectivement connectés à des sources de tension délivrant des tensions d’entrée, chacun des modules délivrant une tension de sortie continue, les modules étant connectés pour que leurs tensions de sortie respectives soient en série ou en parallèle les unes des autres.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
[Fig 1] la figure 1 est une représentation schématique d’un système selon l’invention, comprenant une pluralité de modules structurellement analogues entre eux et respectivement connectés à des sources de tension délivrant des tensions d’entrée, les modules étant connectés pour mettre leurs tensions de sortie respectives en série pour débiter dans une charge, [Fig 2] la figure 2 est un circuit électrique illustrant la structure commune aux modules représentés sur la figure 1 ,
[Fig 3] la figure 3 est un circuit hacheur élévateur de tension (en anglais « boost ») dont dérive le circuit de commutation de la structure représentée sur la figure 2,
[Fig 4] la figure 4 est un circuit analogue à celui représenté sur la figure 2, montrant en outre le fonctionnement des modules lors de deux phases correspondant respectivement à la fermeture et à l’ouverture de la cellule de commutation du circuit de commutation du module,
[Fig 5] la figure 5 représente une variante du module représenté sur les figures 2 et 4,
[Fig 6] la figure 6 est un graphique montrant l’évolution du ratio de la tension de sortie divisée par la tension d’entrée du module représenté sur les figures 2 et 4 en fonction d’un rapport cyclique du circuit de commutation, et en comparaison de ce que permet le circuit hacheur classique représenté sur la figure 3, le rapport entre la résistance de charge et la résistance d’une induction de stockage du circuit de commutation étant égal à 5000,
[Fig 7] [Fig 8] les figures 7 et 8 sont des graphiques analogues à celui représenté sur la figure 6, le rapport de la résistance de charge divisée par la résistance de l’inductance de stockage étant égal respectivement à 100 et à 10,
[Fig 9] la figure 9 est un graphique illustrant l’efficacité énergétique du système représenté sur la figure 1 réduit à trois modules et trois sources de tension, en comparaison avec un système dans lequel chacun des modules est remplacé par le circuit hacheur classique représenté sur la figure 3,
[Fig 10] la figure 10 est un graphique représentant l’évolution du ratio de la tension de sortie de ce système à trois modules divisée par la somme des tensions d’entrée, et également en comparaison avec le système à trois circuits hacheurs classiques,
[Fig 1 1] la figure 1 1 est un graphique représentant la tension de sortie générée par le module représenté sur la figure 2, et
[Fig 12] la figure 12 est un graphique représentant la tension de sortie du hacheur classique représenté sur la figure 3 dans les mêmes conditions de fonctionnement.
En référence à la figure 1 , on décrit un système 1 selon l’invention.
Le système 1 est un système électronique de puissance adapté pour qu’une pluralité de sources de tension S1 , S2, ... Sn puissent travailler ensemble pour débiter une puissance électrique dans une charge Rch, par exemple une résistance électrique.
Le système 1 comprend une pluralité de modules CV1 , CV2, ... CVn connectés respectivement en entrée aux sources de tension S1 ... Sn. Par « connecté », on entend dans le présent document « connecté électriquement » lorsqu’il s’agit de composants électriques ou électroniques, ou de points de contact (tels que des entrées ou des sorties).
Chacune des sources de tension Si, i étant un entier compris entre 1 et n, est adaptée pour délivrer une tension d’entrée Uei continue entre une borne positive AAi et une borne négative BBi. Chacune des sources de tension Si est par exemple directement une source de tension continue, ou, en variante, comprend une source de tension alternative et un redresseur.
Les sources de tension Si comprennent par exemple des panneaux solaires, ou des générateurs de puissance électrique faisant partie d’une hydrolienne (dispositif non représenté capable de convertir la puissance d’un flux liquide en une puissance électrique).
Les tensions Uei (avec i = 1 , 2...n) sont des tensions continues au sens électrique du terme, c’est-à-dire qu’elles ne sont pas alternatives. Elles ne sont pas pour autant constantes.
Chacun des modules CVi est connecté en entrée aux bornes AAi et BBi de la source de tension Si. Chacun des modules CVi est adapté pour délivrer une tension de sortie Usi entre une première sortie CCi et une deuxième sortie DDi du module.
Les modules CVi sont avantageusement connectés les uns aux autres pour que les tensions de sortie Usi soient en série les unes par rapport aux autres et que leur somme forme une tension de sortie Us du système 1 aux bornes de la charge Rch.
Chacune des sources de tension Si est adaptée pour envoyer un courant P dans le module CVi et pour recevoir de ce module le même courant.
Le système 1 est adapté pour faire circuler un courant I dans la charge Rch.
Le courant I sort du module CV1 par la première sortie CC1 , traverse la charge Rch, puis entre dans le module CVn par la deuxième sortie DDn.
Chacune des deuxièmes sorties DDi est connectée directement à la première sortie CCi+1 et reçoit le courant I de cette première sortie. Dit autrement, la deuxième sortie d’un module est connectée à la première sortie du module voisin situé en dessous sur la figure 1.
La figure 1 illustre donc un montage en série du côté de la sortie des modules CVi.
Selon une variante non représentée, les sorties des modules CVi sont connectés en parallèle les unes des autres. Les tensions de sortie Usi sont alors égales les unes aux autres et les courants qui sortent des modules CVi par les premières sorties CCi s’additionnent, leur somme traversant la charge Rch. Selon une autre variante non représentée, le système 1 ne comprend que le module CV1 et la source de tension S1. Dans ce cas le module CV1 est simplement adapté pour convertir la tension d’entrée Ue1 en la tension de sortie Us1.
Selon une autre variante encore (non représentée), le système 1 comprend le module CV1 , la source de tension S1 , et la source de tension S2, la tension d’entrée Ue2 étant montée en série ou en parallèle directement avec la tension de sortie Us1 .
Selon des modes de réalisation particuliers, le système 1 comprend deux, trois ou plus de modules CVi.
Dans l’exemple représenté sur la figure 1 , les modules CVi sont structurellement analogues les uns aux autres, aussi seul le module CV1 sera décrit en détail ci-après en référence à la figure 2.
Le module CV1 comprend un circuit de commutation 3, un premier circuit de filtrage 5, et un deuxième circuit de filtrage 7.
Le circuit de commutation 3 est circuit de découpage de la tension d'entrée et donnant à sa sortie une tension de valeur moyenne différente.
Le circuit de commutation 3 comporte deux entrées E1 et E2 connectées respectivement à la borne positive AA1 et à la borne négative BB1 de la source de tension S1 . Le circuit de commutation 3 comprend également une première sortie E3 et une deuxième sortie E4.
Dans l’exemple représenté, le circuit de commutation 3 est analogue au circuit hacheur « boost » représenté sur la figure 3, si ce n’est que la deuxième sortie E4 n’est pas directement connectée à la deuxième entrée E2. En effet, dans le module CV1 , la deuxième sortie E4 est connectée à la première entrée E2 et à la borne négative BB1 seulement indirectement, via le premier circuit de filtrage 5 et le deuxième circuit de filtrage 7.
Le circuit de commutation 3 forme néanmoins un circuit hacheur adapté pour délivrer une tension hachée entre le point médian E5 et la deuxième sortie E4. La tension Un entre la première sortie E3 et la deuxième sortie E4 est lissée par le condensateur Cdc2.
Dans l’exemple représenté, le circuit de commutation 3 comprend une inductance de stockage L et une diode D montées en série entre la première entrée E1 et la première sortie E3, ces deux éléments définissant entre eux un point médian E5. Le circuit de commutation comprend également une cellule de commutation K disposée entre le point médian E5 et la deuxième sortie E4, un condensateur Cdc2 reliant la première sortie E3 et la deuxième sortie E4, et optionnellement un condensateur Cdc1 reliant la première entrée E1 et la deuxième entrée E2. L’inductance de stockage L possède une résistance interne RL et est située entre la première entrée E1 et le point médian E5.
La diode D est située entre la première sortie E3 et le point médian E5. La diode D est une diode de puissance.
La cellule de commutation K est par exemple un composant MOSFET, IGBT, bipolaire ou GTO commandé par un circuit non représenté.
Les circuits de filtrages 5, 7 sont par exemple des filtres passe-tout, qui gardent le gain en tension constant, et introduisent un déphasage en fonction de la fréquence de la tension d’entrée.
Le premier circuit de filtrage 5 et le deuxième circuit de filtrage 7 sont par exemple montés en cascade. Ils comprennent respectivement plusieurs inductances L1 , L2, L3, L4 et plusieurs capacités C1 , C2, C3, C4, et sont de préférence des circuits « LC », c’est-à- dire qu’ils ne comprennent pas d’autres composants que des inductances et des capacités.
Avantageusement, le premier circuit de filtrage 5 et le deuxième circuit de filtrage 7 sont structurellement analogues l’un à l’autre.
Le premier circuit de filtrage 5 possède une première entrée E6 connectée à la première sortie E3 du circuit de commutation 3, et une deuxième entrée E7 reliée, de préférence directement, à la borne négative BBi de la source de tension Si. Le premier circuit de filtrage possède également une première sortie E8 et une deuxième sortie E9 respectivement reliées, de préférence directement, à une première entrée E10 et une deuxième entrée E1 1 du deuxième circuit de filtrage 7 (montage en cascade).
Le deuxième circuit de filtrage 7 comporte une première sortie E12 reliée, de préférence directement, à la première sortie CC1 du module CV1 , et une deuxième sortie E13 reliée, de préférence directement, à la deuxième sortie E4 du circuit de commutation 3.
La première sortie E9 du premier circuit de filtrage 5 et la première entrée E1 1 du deuxième circuit de filtrage 7 sont directement reliées, de préférence directement, à la deuxième sortie DD1 du module CV1.
Le premier circuit de filtrage 5 comprend par exemple une première branche 9 reliant directement sa première entrée E6 à sa première sortie E8 et comprenant l’inductance L1 . Le premier circuit de filtrage comprend aussi par exemple une deuxième branche 1 1 reliant directement sa deuxième entrée E7 à sa deuxième sortie E9 et comprenant l’inductance L2.
Le premier circuit de filtrage 5 comprend par exemple une troisième branche 13 reliant directement sa première entrée E6 à sa deuxième sortie E9 et comportant le condensateur C2, et par exemple une quatrième branche 15 reliant directement sa deuxième entrée E7 à sa première sortie E8 et comportant le condensateur C1 .
Dans l’exemple représenté, les circuits de filtrage 5, 7 sont dits en « X », du fait de leurs troisièmes branches et quatrièmes branches qui se croisent.
Les inductances L1 et L2 ont avantageusement la même valeur (en mH), de même que les condensateurs C1 et C2 (en mE).
De même, le deuxième circuit de filtrage 7 comprend une première branche 17, une deuxième branche 19, une troisième branche 21 et une quatrième branche 23 analogues à celles du premier circuit de filtrage 5 et comportant respectivement l’inductance L3, l’inductance L4, le condensateur C4 et le condensateur C3.
Les inductances L3 et L4 sont avantageusement de même valeur, par exemple la même que celle des inductances L1 , L2.
Les condensateurs C3 et C4 sont avantageusement de même valeur, par exemple celle des condensateurs C1 et C2.
Selon des variantes non représentées, un ou plusieurs circuits de filtrage additionnels, par exemple des circuits « LC », sont intercalés entre les circuits de filtrage 5 et 7, ou entre les sorties CC1 , DD1 et le circuit de filtrage 7.
Le fonctionnement du système 1 va maintenant être décrit.
Les modules CVI -CVi fonctionnent de manière similaire les uns aux autres, aussi seul le fonctionnement du module CV1 est décrit ci-après.
La cellule de commutation K est commandée pour être cycliquement fermée pendant un temps Te, pendant laquelle elle est conductrice, et ouverte pendant un temps To, pendant laquelle elle est bloquée (non conductrice).
Le rapport cyclique a1 du signal de commande est défini par a1 = Tc/(Tc+To).
Le ratio entre la tension de sortie Us1 et la tension d’entrée Ue1 est une fonction du rapport cyclique a1.
Lorsque le ratio de la résistance de charge Rch divisé par la résistance interne RL de l’inductance de stockage L est très grand, la relation entre les tensions d’entrée et de sortie est de la forme Us1/Ue1 = 1/(1 - a1 ).
Ainsi, en jouant sur la commande de la cellule de commutation K, on obtient la tension de sortie Us1 désirée.
Les circuits de filtrage 5, 7 ont pour effet de stabiliser la tension de sortie Us1 par rapport à une situation où ils seraient absents. Ils ont aussi pour effet de réduire les pertes d’énergie comme on le verra dans un exemple ci-après.
Lorsque la cellule de commutation K est dans un état fermé, l’inductance de stockage L est en série avec les inductances L4 et L2 appartenant respectivement au deuxième circuit de filtrage et au premier circuit de filtrage. Dit autrement, le courant s’écoule dans le module CV1 comme représenté sur la figure 4 depuis la borne positive AA1 jusqu’à la borne négative BB1 en passant successivement par l’inductance de stockage L, la cellule de commutation K, l’inductance L4 et l’inductance L2 suivant les flèches épaisses représentées sur la figure 4. Ceci charge en énergie l’inductance de stockage L et les inductances L2 et L4.
Lorsque la cellule de commutation K est dans un état ouvert, le courant traverse toute la ligne supérieure du module CV1 , c’est-à-dire successivement l’inductance de stockage L, la diode D, l’inductance L1 et l’inductance L3 suivant les flèches plus fines représentées sur la figure 4. Le courant revient de la deuxième sortie DD1 jusqu’à la borne négative BB1 en passant par l’inductance L2 suivant les flèches fines représentées sur la figure 4.
En commandant les cellules de commutation K de chacun des modules CVi, on règle les rapports cycliques ai de chacun des modules CVi pour ajuster les tensions de sorties Usi à des valeurs prédéterminées.
Ainsi, en faisant varier le rapport cyclique ai de chacun des modules CVi, il est possible d’ajuster la tension de sortie Us du système 1. Il est ainsi possible, par exemple, de fixer la valeur de la tension de sortie Us.
Selon un mode particulier de fonctionnement, tous les rapports cycliques ai sont égaux à une même valeur a contrôlée pour fixer la tension de sortie Us à une valeur prédéterminée.
Exemple 1 Dans cet exemple, le système 1 selon l’invention comprend seulement la source de tensions S1 et le module CV1. La tension de sortie Us1 alimente la charge Rch. Les valeurs des composants du module CV1 sont données dans le tableau ci-dessous.
On compare le système 1 à un système de référence analogue au système 1 , mais dans lequel le module CV1 est remplacé par le circuit hacheur « boost » classique représenté sur la figure 3. Les composants du circuit hacheur « boost » ont les mêmes valeurs que les composants du circuit de commutation 3.
[Table 1]
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000012_0001
Tableau 1 - Valeur des composants dans les exemples
Sur la figure 6, le ratio Rch/RL est de 5000, la valeur de RL étant de 1 mû. La courbe C1 montre l’évolution du ratio Us/Ue du système 1 en fonction du rapport cyclique, tandis que la courbe C2 montre le ratio Us/Ue du système de référence.
Sur la figure 7, le ratio Rch/RL est de 100, la valeur de RL étant de 50 mû. La courbe C3 montre l’évolution du ratio Us/Ue du système 1 , tandis que la courbe C4 montre le ratio Us/Ue du système de référence.
Sur la figure 8, le ratio Rch/RL est de 10, la valeur de RL étant de 500 mû. La courbe C5 montre l’évolution du ratio Us/Ue du système 1 , tandis que la courbe C6 montre le ratio-Us/Ue du système de référence.
Comme on peut le constater, les courbes C1 , C3 et C5 sont respectivement proches des courbes C2, C4 et C6, mais sont situées au-dessus. Ceci prouve que le système selon l’invention a bien un effet élévateur de tension, légèrement meilleur que celui du système de référence pour des composants de mêmes valeurs et dans des conditions de fonctionnement comparables.
Exemple 2
Dans cet exemple, le système 1 selon l’invention comprend trois sources de tensions S1 , S2, S3 et trois module CV1 , CV2, CV3 analogues entre eux et ayant le même rapport cyclique. Les tensions de sortie Us1 , Us2, Us3 sont en série et alimentent la charge Rch. Les valeurs des composants des modules sont les mêmes que dans l’exemple 1 et données par le tableau ci-dessus.
On compare le système 1 à un système de référence analogue au système 1 , mais dans lequel les modules CV1 , CV2, CV3 sont remplacés respectivement par le circuit hacheur « boost » représenté sur la figure 3. Les composants des circuits hacheurs « boost » ont les mêmes valeurs que les composants du circuit de commutation 3.
Toutefois, les tensions de sortie Us1 , Us2, Us3 étant très instables dans le système de référence, un filtre « LC » (non représenté) a été ajouté en sortie du système 1 . Ce filtre comprend une inductance Lf montée entre la première sortie CC1 et la charge Rch, et une capacité Cf montée en parallèle de la charge Rch entre la première sortie CC1 et la deuxième sortie DD3 (du troisième circuit hacheur « boost »). Le tout forme un filtre passe bas.
Sur la figure 9, la courbe C7 représente l’évolution du rendement énergétique, en %, du système 1 en fonction du rapport cyclique, avec un ratio Rch/RL de 100. La courbe C8 représente l’évolution du rendement énergétique du système de référence dans les mêmes conditions. Dans les deux cas, le rendement est calculé comme la puissance Us.ls fournie en sortie à la charge Rch, divisée par la somme des puissance Uel .lsl + Ue2.ls2 + Ue3.ls3 fournies en entrée par les sources S1 , S2, S3. La courbe C9 représente la différence entre les courbes C7 et C8.
On constate que le rendement énergétique du système 1 est bien meilleur que celui du système de référence pour des rapports cycliques non nuis. Par exemple, pour un rapport cyclique de 50%, le rendement est plus élevé d’environ 17%.
Sur la figure 10, la courbe C10 montre l’évolution du ratio Us/Ue du système 1 , tandis que la courbe C1 1 montre le ration Us/Ue du système de référence. On constate que l’effet élévateur de tension du système 1 est meilleur que celui du système de référence.
Exemple 3
Afin de montrer l’effet stabilisateur des circuits de filtrage 5 et 7, le système 1 de l’exemple 1 a été repris (une seule source de tension S1 , un seul module CV1 ) et comparé à nouveau au système de référence de l’exemple 1. Toutefois, une tension d’entrée Ue1 de 50V a été utilisée, et la fréquence de commutation de la cellule K a été abaissée de 30 à 3 kHz pour accentuer les ondulations. Le rapport cyclique est de 50%. Le ratio Rch/RL vaut 100. Sur la figure 1 1 , la courbe C12 montre l’évolution de la tension de sortie Us du système 1 selon l’invention en fonction du temps, avec des oscillations d’amplitude AU1. La courbe C13 montre l’évolution de la tension de sortie Us du système de référence, avec des oscillations d’amplitude AD2 beaucoup plus fortes. Ceci démontre que le module selon l’invention fournit une tension de sortie plus stable, toutes choses égales par ailleurs.
Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, en particulier les deux circuits de filtrage 5, 7, les modules CVi selon l’invention permettent de réduire l’instabilité des tensions de sortie Usi, et augmentent le rendement énergétique.
En référence à la figure 5, on décrit un module 100 selon une variante de l’invention. Le module 100 est analogue au module CV1 représenté sur la figure 2. Les éléments similaires portent les mêmes références alphanumériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seule les différences seront décrites ci-après.
Le module 100 comprend un circuit de commutation 103 distinct du circuit de commutation 3 représenté sur la figure 2. En effet, le circuit de commutation 103 dérive d’un circuit hacheur élévateur-abaisseur de tension classique, dit « buck-boost » en anglais. Toutefois, dans le circuit de commutation 103, comme dans le circuit de commutation 3, la deuxième sortie E4 n’est pas directement reliée à la deuxième entrée E2. Lorsque les deux cellules de commutation K1 et K2 sont fermées, l’inductance de stockage L est en série avec les inductances L2 et L4 des circuits de filtrage 5 et 7.
Le circuit 103 comporte deux cellules de commutation K1 et K2 et deux diodes D1 et D2. Ceci permet d’élever ou d’abaisser la tension entre la première sortie E3 et la deuxième sortie E4 en fonction des rapports cycliques de ces cellules de commutation.
Le module 100 fonctionne de manière analogue au module CV1 et présente les mêmes avantages en terme de stabilité et rendement énergétique.
Ceci montre par ailleurs l’effet bénéfique inattendu des deux circuits de filtrage 5, 7 en association avec différents types de circuits de commutation.
Selon des modules de réalisation particuliers (non représentés), le module 100 est associé à des modules analogues à lui-même ou à des modules analogues au module CV1 pour réaliser un système analogue au système 1 représenté sur la figure 1 , ou à ses variantes évoquées plus haut.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système (1 ) électronique de puissance comprenant au moins un module (CV1 ; 100) adapté pour être connecté à une source de tension (S1 ) délivrant une tension d’entrée (Ue1 ) continue entre une borne positive (AA1 ) et une borne négative (BB1 ), et pour transformer la tension d’entrée (Ue1 ) en une tension de sortie (Us1 ) continue entre une première sortie (CC1 ) et une deuxième sortie (DD1 ) du module (CV1 ; 100), le module (CV1 ; 100) comprenant :
- un circuit de commutation (3 ; 103) comportant une première entrée (E1 ) et une deuxième entrée (E2) destinées à être connectées respectivement à la borne positive (AA1 ) et à la borne négative (BB1 ) de la source de tension (S1 ),
caractérisé en ce que le module (CV1 ; 100) comprend en outre :
- un premier circuit de filtrage (5) ayant une première entrée (E6) connectée à une première sortie (E3) du circuit de commutation (3 ; 103), et une deuxième entrée (E7) destinée à être connectée à la borne négative (BB1 ) de la source de tension (S1 ), et
- un deuxième circuit de filtrage (7) ayant une première entrée (E10) connectée à une première sortie (E8) du premier circuit de filtrage (5), une deuxième entrée (E1 1 ) connectée à une deuxième sortie (E9) du premier circuit de filtrage (5), une première sortie (E12) connectée à la première sortie (CC1 ) du module (CV1 ; 100), et une deuxième sortie (E13) connectée à la deuxième sortie (E4) du circuit de commutation (3 ; 103), la deuxième sortie (E9) du premier circuit de filtrage (5) étant en outre connectée à la deuxième sortie (DD1 ) du module (CV1 ; 100).
2. Système (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le premier circuit de filtrage (5) et le deuxième circuit de filtrage (7) sont structurellement analogues l’un à l’autre.
3. Système (1 ) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier circuit de filtrage (5) et/ou le deuxième circuit de filtrage (7) comprend respectivement plusieurs inductances (L1 , L2, L3, L4) et plusieurs capacités (C1 , C2, C3, C4), et est de préférence un circuit « LC ».
4. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chacun du premier circuit de filtrage (5) et du deuxième circuit de filtrage (7) comprend :
- une première branche (9, 17) reliant directement sa première entrée (E6, E10) à sa première sortie (E8, E12), et - une deuxième branche (1 1 , 19) reliant directement sa deuxième entrée (E7, E1 1 ) à sa deuxième sortie (E9, E13),
chacune de la première branche (9, 17) et la deuxième branche (1 1 , 19) comprenant au moins une inductance (L1 , L2, L3, L4), de préférence de même valeur.
5. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel chacun du premier circuit de filtrage (5) et du deuxième circuit de filtrage (7) comprend :
- une troisième branche (13, 21 ) reliant directement sa première entrée (E6, E10) à sa deuxième sortie (E9, E13), et
- une quatrième branche (15, 23) reliant directement sa deuxième entrée (E7, E1 1 ) à sa première sortie (E8, E12),
chacune de la troisième branche (13, 21 ) et la quatrième branche (15, 23) comprenant au moins une capacité (C1 , C2, C3, C4), de préférence de même valeur.
6. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le circuit de commutation (3 ; 103) forme un circuit élévateur de tension ou un circuit élévateur-abaisseur de tension lorsque la deuxième sortie (E4) du circuit de commutation (3; 103) est reliée directement à la borne négative (BB1 ) de la source de tension (S1 ).
7. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le circuit de commutation (3 ; 103) comprend au moins une inductance de stockage (L) et au moins une cellule de commutation (K ; K1 , K2).
8. Système (1 ) selon la revendication 7, configuré pour que, lorsque ladite cellule de commutation (K ; K1 , K2) est dans un état fermé, l’inductance de stockage (L1 , L2, L3, L4) soit en série avec une inductance (L2) du premier circuit de filtrage (5), avec une inductance (L4) du deuxième circuit de filtrage (7), et avec la source de tension (S1 ).
9. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, soit :
- comprenant en outre au moins une deuxième source de tension (S2) continue, la première sortie (CC1 ) et la deuxième sortie (DD1 ) du module (CV1 ; 100) étant montées en série ou en parallèle avec la deuxième source de tension (S2) continue, ou
- comprenant au moins un deuxième module (CV2) structurellement analogue au module (CV1 ; 100) et destiné à être connecté en entrée à au moins une deuxième source de tension (S2) adaptée pour délivrer une deuxième tension d’entrée (Ue2) continue, le deuxième module (CV2) étant adapté pour transformer la deuxième tension d’entrée (Ue2) en une deuxième tension de sortie (Us2) continue entre une première sortie (CC2) et deuxième sortie (DD2) du deuxième module (CV2), la première sortie (CC2) et la deuxième sortie (DD2) du deuxième module (CV2) étant montées en série ou en parallèle avec la première sortie (CC1 ) et la deuxième sortie (DD1 ) du module (CV1 ; 100).
10. Procédé de conversion mettant en oeuvre un système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8,
- le module (CV1 ; 100) étant connecté à la source de tension (S1 ) délivrant la tension d’entrée (Ue1 ) pour transformer la tension d’entrée (Ue1 ) en la tension de sortie
(Us1 ), ou
- le système (1 ) comprenant une pluralité de modules (CV1 ; 100, CV2...) structurellement analogues entre eux et respectivement connectés à des sources de tension (S1 , S2...) délivrant des tensions d’entrée (Ue1 , Ue2...), chacun des modules (CV1 ; 100, CV2...) délivrant une tension de sortie (Us1 , Us2...) continue, les modules (CV1 ; 100, CV2...) étant connectés pour que leurs tensions de sortie (Us1 , Us2...) respectives soient en série ou en parallèle les unes des autres.
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