Brevet FR2777715A1 — publié le 19991022

MODULE CONVERTISSEUR D'ALIMENTATION ELECTRIQUE ET SYSTEME LE COMPRENANT La présente invention a pour objet un module convertisseur destiné à fournir une alimentation électrique à partir d'une première source de génération instantanée d'énergie électrique, qui peut être une source de courant, par exemple des cellules solaires, et d'une deuxième source de stockage d'énergie, qui peut être une source de tension, par exemple des accumulateurs. De tels modules convertisseurs sont en particulier destinés à être embarqués sur des satellites afin d'alimenter le bus de télécommunications. Le système d'alimentation est commandé à partir d'un système de commande principal CMEA qui fournit les signaux nécessaires au fonctionnement des différents modules. Les systèmes embarqués présentent en général 3 domaines de fonctionnement, et parfois seulement deux domaines de fonctionnement I) Domaine de régulation ou mode jour l'excédent de puissance fourni par les cellules solaires est dérivé ou shunté de manière séquentielle, par exemple selon la technique dite S3R . II) Domaine de charge des accumulateurs (BCR): l'excédent de puissance fourni par les cellules solaires sert à charger le ou les accumulateurs, et le courant de charge est contrôlé par un signal fourni par l'amplificateur MEA. III) Domaine de décharge des accumulateurs (BDR) ou mode nuit : le courant de décharge des accumulateurs est contrôlé par un signal fourni par l'amplificateur MEA. Dans le cas d'un fonctionnement à deux domaines, le domaine II (charge des accumulateurs) est omis. On trouvera en particulier une description plus détaillée d'un système à trois domaines dans la publication de P.R.K. CHETTY, intitulée Improved Power Conditioning Unit for Regulated Bus Spacecraft Power System , publiée dans le Compte-Rendu ESA SP126 du 3rd ESTEC Spacecraft Power Seminar 21-23 sept. 1977 - NOORDWIJK (p. 101-110). Selon cette technologie, chacun des domaines de fonctionnement est assuré par un module spécifique. Par exemple, le système de l'Art Antérieur représenté à la figure 1 met en oeuvre 32 modules de shunt numérotés de 1 à 32 et alimentés par les signaux S3R, 12 modules régulateurs de décharge de batterie numérotés de 1' à 12' et alimentés par des signaux BDR, et quatre modules de régulation de charge de batterie numérotés de 1" à 4" et alimentés par le signal BCR. Les modules 1 à 32 et 1' à 12' alimentent la ligne BUS présentant une capacité C, à travers des diodes en direct, comme représenté. Les modules 1 à 32 et 1" à 4" sont alimentés par le courant SA généré par les cellules solaires, alors que les modules 1' à 12' et 1" à 4" sont alimentés par la tension fournie par la ou les batteries ou accumulateurs BAT. Comme le montre la figure 1, le système de l'Art Antérieur est compliqué tant du point de vue du nombre des modules que du point de vue des interconnexions nécessaires. Il a déjà été proposé de réaliser des modules bi-directionnels assurant simultanément la charge II et la décharge III des batteries. Le gain obtenu quant à la complexité est relativement marginal, puisque l'intégration de la fonction charge ne permet de ne se dispenser que d'un nombre peu élevé de modules (voir fiv.1) il a été également proposé un circuit assurant la régulation à l'aide d'un régulateur dévolteur commuté ( buck regulator ). . On se reportera à cet effet à l'article de G. SHIVANNA A new universal Spacecraft Power Conditioner paru dans ESA Proceedings of 4th European Research Organisation sept.1995 p.41 à 45. L'idée de base de l'invention est un module du type shunt présentant une topologie qui permette de l'adapter en tant que module remplissant les fonctions I et III précitées, et de préférence en un même module remplissant l'ensemble des trois fonctions I, II, et III. L'invention concerne ainsi un module convertisseur destiné à fournir une alimentation électrique à partir au moins d'une première source générant un courant électrique, notamment une source de courant par exemple un panneau solaire caractérisé en ce qu'il comporte une première branche selfique s 'étendant entre une borne d'alimentation pour la première source et un point nodal et qui est associée fonctionnellement à un commutateur shunt connecté entre le point nodal de la première branche et un pôle de mode commun. Il présente une deuxième branche présentant en série, entre le point nodal et le pôle de mode commun, un commutateur commandé et un filtre, notamment un filtre capacitif de préférence amorti. En particulier, la borne d'entrée du commutateur peut être connectée à une borne de sortie du filtre et la borne de sortie du commutateur est située audit point nodal. Le point nodal est avantageusement relié à une borne de sortie du module à travers au moins un premier élément selfique. Le filtre peut présenter une borne d'alimentation par une borne active d'une deuxième source d'énergie électrique, par exemple une ou plusieurs batteries. La borne d'alimentation du filtre peut être reliée à une borne de sortie d'un élément selfique d'entrée dont la borne d'entrée est reliée à une borne active de la deuxième source, le cas échéant à travers un élément interrupteur. Le module peut présenter une première diode ( buck diode ) connectée en parallèle entre le point nodal et le pôle de mode commun. En vue de lui conférer également une fonction de charge de la deuxième source, et selon un mode préférentiel, le module est caractérisé en ce qu'il comporte, en série entre le point nodal et ladite borne active de la deuxième source, au moins un deuxième élément selfique, et au moins une diode en direct vis-àvis d'un courant de charge d'une dite batterie constituant ladite deuxième source, et en ce qu'il comporte un interrupteur ce charge commandable, connecté entre une borne commune audit deuxième élément selfique et à ladite diode, et le pôle de mode commun. Le module est avantageusement commandé par un circuit de commande qui présente au moins un des modes de fonctionnement suivants : a) ie commutateur commandé ne peut être en position fermée que si le commutateur shunt est en position active b) le commutateur commandé et le commutateur shunt sont commandés en opposition c) le circuit de commande commande le commutateur shunt en fonction du résultat de la comparaison par rapport à un seuil, de la tension en sortie du module et du courant traversant le premier élément selfique d) le circuit de commande présente un élément logique désactivant la fermeture du commutateur shunt lorsque le circuit de commande est dans un état de décharge, ou d'appel de courant, de la deuxième source e) le commutateur commandé est activé par tout ou rien en réponse à la comparaison entre un signal en dents de scie et la tension en sortie du module. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée a titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les dessins dans lesquels - la figure 1 représente un système multimodules selon l'art antérieur - les figures 2 et 3 représentent des exemples de modules dédiés respectivement à la fonction shunt, et à la fonction de décharge - la figure 4 représente une topologie d'un module shunt selon l'invention - la figure 5 représente un circuit de commande permettant de commander le module de la figure 4 - la figure 6 représente une mode de réalisation d'un module selon l'invention intégrant les fonctions de shunt et de décharge, la figure 7 représentant un circuit de commande permettant de le commander - les figures 8a à 8c représentent des chronogrammes illustrant le fonctionnement dans certaines conditions du module de la figure 6 commandé par le circuit de la figure 7 - la figure 9 représente un système multimodules comportant, selon un mode de réalisation de l'invention des modules intégrant les fonctions de shunt et de décharge, ou bien, selon un mode préféré de réalisation, les fonctions de shunt, de décharge et de charge, un exemple d'un tel module étant représenté à la figure 11, la figure 10 représentant un module de charge d'un type connu. Pour la description de la figure 1, on se reportera ci-dessus à la partie introductive de la description. Un mode de régulation shunt à commutation séquentielle ou module S3R est représenté à la figure 2. il présente en série, successivement à partir d'une borne active A de génération de courant d'un réseau de cellules solaires présentant une capacité parasite Cp et fournissant un courant Is et jusqu'à une borne de sortie B, une diode en direct D, une self Lp dont la valeur peut être par exemple inférieure à LOuH (par exemple de qq. pH) , et deux diodes Schottky D1 et D2 en direct, par exemple du type 60HQ100 qui produisent une chute de tension totale de l'ordre de 1,lu. La borne de sortie B est connectée au bus d'alimentation BUS présentant une capacité C. En parallèle entre la borne E commune à la self Lp et à la diode D1, et le pôle de mode commun (ou masse), sont disposés - d'une part un interrupteur shunt commandable SS, en série avec une résistance calibrée Rs de limitation de courant pour la fonction shunt - d'autre part, une diode D3 en parallèle avec une résistance R3, et disposée en série avec un condensateur C3, pour former un circuit d'amortissement évitant les surtensions qui, lors de l'ouverture du commutateur shunt SS, seraient dûes à l'inductance résiduelle entre le commutateur shunt SS et la capacité C du bus BUS. Les panneaux solaires sont arrangés en sections CS. En cours de fonctionnement, certaines sections sont associées à des modules dont le commutateur shunt SS est ouvert, alimentant le bus BUS, d'autres sections sont shuntées, et une section correspond à un ou des modules commandés séquentiellement, étant alternativement en circuit et shuntée, pour réguler la tension du bus BUS. La commande des commutateurs shunt SS est réalisée pour tout ou rien. L'efficacité de ce régulateur shunt est de l'ordre de 97,5%. Pour les sections qui sont shuntées, la notion d'efficacité n'est pas importante, car il s'agit de puissance en excès qui doit être dissipée. Pour les sections shuntées en permanence, la dissipation est en général peu élevée. Par contre, pour les modules de la section shunt commandée séquentiellement, la dissipation est critique, car la capacité parasite Cp du réseau de cellules solaires se décharge complètement à travers l'inductance Lp chaque fois que le commutateur shunt SS se ferme, ce qui génère des pertes qui sont heureusement à la fréquence basse de commande de shunt. Pour un réseau solaire de 7A et une tension de 50V, la capacité parasite Cp est de l'ordre du microfarad et les pertes sont de L'ordre de 10W à i5W pour la section correspondante. Le dispositif représenté à la figure 3 est un régulateur de décharge des batteries. Le mode de réalisation représenté convient au cas où la tension des batteries est supérieure à celle du bus BUS, mais il est bien connu de modifier cette topologie pour lui adjoindre un dispositif élévateur de tension pour former un régulateur survolteur. La fonction du régulateur de décharge est de commander le courant délivré par la ou les batteries au bus BUS. Pour une tension de batterie supérieure à la tension du bus, la meilleure configuration est le régulateur série ( buck converter - voir l'article précité de G.SHIVANNA). Il comporte entre la borne d'entrée G et la borne de sortie B connectée au bus BUS, un interrupteur de protection Sbat, une self d'entrée Lln, un commutateur de régulation série ( buck switch ) Sl, une self de sortie L Qut et une diode D3 en direct. Un filtre d'entrée, par exemple amorti, comporte en parallèle entre la borne H et le pôle de mode commun, un condensateur Cl en parallèle avec un condensateur C1, amorti par une résistance R1'. Ces modules sont destinés à être connectés en parallèle pour former autant de sources de courant commandées. En outre, une diode ( buck diode ) est connectée en inverse entre le point J commun à S1 et Lout et le pôle de mode commun M. La figure 4 représente un module selon l'invention dont la topologie permet de réaliser la fonction shunt. Le module tel que représenté à la figure 4 ne remplit que le fonction de shunt, mais il peut être adapté pour remplir les deux fonctions précitées de shunt et de décharge, ainsi qu'il sera explicité dans la suite de la description. Il comporte successivement, entre la borne K reliée à une borne du réseau de cellules solaires (courant Is, capacité parasite Cp) et la borne B reliée au bus BUS, une diode Da en direct, une self L1p, une self Ls, une self de sortie Lc, et une diode de sortie Do. D4, L!p et L constituent une première branche s'étendant entre le point K et le point nodal N. Entre le point nodal N commun aux selfs Ls et Lo, et le pôle de mode commun, sont disposés d'une part un interrupteur commandé Sll, en série avec un filtre de préférence amorti C'2, R' 2t C2, l'ensemble constituant une deuxième branche. Il comporte d'autre part un interrupteur shunt SS1 connecté entre le point nodal N et la masse. Lo et Do constituent une branche de sortie. Les composants L, S!l, C2, R' 2t C2' sont analogues aux composants Lc, S', Ci, R', C', de la figure 3b. Ls, une inductance de faible valeur (10 H environ) est utilisée pour contrôler le courant de shunt, plutôt que le limiteur résistif de courant en série avec l'interrupteur commandé SS de la Figure 2. Ceci permet de limiter les pertes dans l'interrupteur shunt SSl. Le circuit d'amortissement (C2, R2', C2') qui est mis en circuit et hors circuit par l'interrupteur Sli sert avantageusement à limiter les surtensions lors de L'ouverture de l'interrupteur SSl. Sous sa forme la plus générale le filtre peut être de tout type, en particulier capacitif, apte à diminuer les surtensions à l'ouverture de l'interrupteur SS1. A cet effet, il est avantageux que l'interrupteur S1l ne puisse être en position fermée que si l'interrupteur SS, est en position ouverte. De préférence, Sil est à l'état ouvert quand SS1 est fermé, et Sil est fermé quand SS, est à l'état ouvert. Le circuit d'amortissement précité permet à la fois d'assurer la protection du dispositif shunt contre les surtensions, et le filtrage d'un régulateur de décharge d'une batterie, d'où l'adaptation possible évoquée ci-dessus. Le circuit peut donc être adapté en tant que module assurant deux fonctions (régulateur shunt des cellules solaires et régulateur de décharge des batteries) Contrairement au shunt de l'art antérieur qui nécessite 2 diodes de liaison avec le bus (D1 et D2 Fig.2), le shunt selon l'invention n'en exige qu'une (Do - Fig.4) pour la raison suivante. En cas de panne de la diode en court-circuit, la capacité du bus (C sur Fig.2 ou Fig.4) est reliée au bus à travers l'inductance Lo. En contrôlant le courant dans l'inductance selon le système à cycle limite, le courant moyen dans l'inductance s' établit naturellement autour de zéro si le commutateur shunt SS1 - Fig.4 est actionné par la régulation (signal MEA) . Il suffit donc que le capteur de courant dans Lo sache mesurer un courant autour de zéro pour obtenir cet effet naturellement, c'est le cas en particulier avec un capteur de courant à effet Hall. Dans le cas de panne en court-circuit de la diode Do, la section de panneau solaire (Is,Cs) fournit tout son courant si le shunt SS1 n'est pas sollicité par l'effet de la régulation, soit un courant moyen autour de zéro dont la valeur crête à crête correspond à l'hystérésis du cycle limite. En cas de fonctionnement du module complet (Fig.6) en déchargeur de batterie, cette panne n'affecte pas non plus le fonctionnement. La topologie de la figure 4 est associée à un circuit de commande, représenté à la figure 5, qui permet de tenir compte de la self de sortie L0. En effet, dans la topologie de la figure 2, l'impédance de sortie d'une section de cellules solaires telle que vue par le bus BUS est proche de zéro, et la capacité C du bus BUS est de ce fait directement chargée par le courant produit par la section de cellules solaires, d'où résulte l'augmentation linéaire de la tension V sur le bus. Lorsque cette tension atteint le seuil supérieur d'un comparateur à hystérésis, le shunt SS, est fermé, ce qui produit un déficit de courant sur le bus et une décroissance de la tension V jusqu'au seuil inférieur du comparateur à hystérésis, ce qui provoque de nouveau l'ouverture du commutateur shunt SS. Avec le module de la figure 4, la self de sortie Lo a pour effet que le courant produit par la section de cellules solaires n'est pas directement disponible sur le bus dès que le commutateur shunt SS, est ouvert. L'établissement du courant est déterminé par la différence entre la tension sur C2 et la tension V aux bornes de C. Si on néglige le rôle de Ls qui ne fait que contrôler le courant de crête en mode shunt, le problème au niveau de C2 est le même que dans le cas de la figure 2. C2 peut être porté à la tension de la section de cellules solaires en circuit ouvert qui est supérieure à la tension opérationnelle de fonctionnement à puissance maximale. La figure 5 représente le circuit de commande associé au module de la figure 4. Les éléments (R17,INV.1) ajoutés par rapport à un circuit de commande connu en soi pour le module shunt de la figure 2 sont représentés en traits renforcés. Comme le montre la figure 5, la tension V du bus divisée par un pont R10/R11 est comparée à la tension d'une diode Zener Z1. Cette comparaison est effectuée aux entrées de l'amplificateur opérationnel MEA. La sortie de MEA attaque L'entrée inverseuse du comparateur COMP1 à travers une résistance R On y ajoute la tension V (ILo) au point P commun à la self Le et à la diode de sortie en direct Do, à travers une résistance R17. La tension de référence V du shunt est appliquée à l'entrée non inverseuse de COMP1 à travers une résistance R14. La résistance Rlo étant montée en réaction, l'amplificateur COMP fonctionne en tout ou rien pour commander l'interrupteur shunt SS,, et à travers un inverseur logique INV, l'interrupteur Sl1. De la sorte, les interrupteurs SS1 et S1l sont commandés en opposition. La mesure du courant ILo introduite à travers la résistance R17 modifie la comparaison du comparateur à hystérésis et crée autour d'un point donné un cycle limité d'amplitude de courant, qui procure un fonctionnement plus stable du shunt de la figure 4, et qui diminue l'ondulation de la tension sur le bus. On comprend que si on ne met en oeuvre la compensation à l'aide du courant ILo, le fonctionnement est toujours possible mais l'effet retardateur de Lo rend les performances moins satisfaisantes. La commande de Sll permet de connecter C2 au bus à l'ouverture du commutateur shunt SS1. Si le module est utilisé uniquement en tant que shunt, on peut se dispenser de R'2 et C'2, et le filtre se réduit au seul condensateur C2. Le fonctionnement du module shunt de la figure 4 tel que commandé par le courant de la figure 5 sera maintenant décrit plus en détail. Pour une charge donnée sur le bus et si le réseau de cellules solaires présente No sections, n sections sont directement couplées au bus, No-n-1 sont shuntées (commutateur SSI fermé) et une section assure la régulation de la tension du bus par commande séquentielle du shunt. C'est le fonctionnement en régulation de cette section qui est maintenant décrit. La présence de la self Ls d'une valeur de par exemple 10uH permet de Limiter à 15,8A le courant de crête pour un réseau de cellules solaires à 50 V présentant une capacité parasite de lp F. On suppose que l'on se trouve dans un état où la section de cellules solaires est entièrement shuntée et que le courant de sortie à travers Lo est nul. Le déficit de courant sur le bus fait baisser la tension du wus et la sortie de l'amplificateur MEA (figure 5) dérive négativement jusqu'à ce que le seuil du comparateur COMP soit atteint. Le commutateur shunt SS1 est alors ouvert et S1l est fermé. La capacité C2 qui étant précédemment isolée par iï a conservé une tension proche de celle de la tension V du bus ou de la tension V' du réseau solaire. A l'ouverture du commutateur SS1, le courant I fourni par les cellules solaires commence à charger la capacité parasite au voisinage de la tension À de la section du réseau solaire. Avant que cette tension ne soit atteinte, la tension du réseau solaire a dépassé la tension V du bus ou la tension aux bornes de Cl et le courant commence à traverser L0. Ceci induit deux effets. Tout d'abord, il existe un point ou suffisamment de courant sera fourni au bus pour transformer la dérive négative de la tension en une dérive positive. Le deuxième effet est qu'en même temps, une tension positive résultant du courant à travers Lo apparaît à l'entrée du comparateur COMPi, ce qui conduit une dérive de la valeur de la tension que doit atteindre le bus pour que le commutateur shunt SS1 soit de nouveau fermé. Lorsque SS1 est de nouveau fermé, il existe deux cas possibles. Dans le premier cas ("conduction continue"), la tension V du bus a atteint le seuil inférieur avant que le courant ait cessé de traverser Lo Dans le deuxième cas ("conduction discontinue"), le courant a complètement cessé de traverser Lo avant que V ait atteint le seuil inférieur. Pour les deux modes, l'amplitude maximale de l'excursion de courant dans Lo est sensiblement la même et elle est déterminée par l'hystérésis du comparateur COMPi. La figure 8a donne les chronogrammes de tension et de courant aux principaux points du circuit en "conduction continue" (courant non interrompu dans la self), et la figure 8b donne les mêmes chronogrammes en "conduction discontinue" (courant interrompu dans la self. Sur la tension V, les ondulations restent inférieures à 200mV dans les deux cas (V = 50V). La tension VC2 aux bornes de C2 augmente légèrement lors de la fermeture du shunt dans le mode fort, en raison de l'énergie accumulée dans Ls. L'amplitude de ILo dans les deux modes est fixée par le cycle d'hystérésis de la commutation. La valeur de Issl dans les deux modes correspond à la décharge de Cp à travers Ls. Le shunt de la figure 4 ne présente pas de pertes de commutation étant donné que, lorsque SS1 est fermé, le courant dans Lo se soustrait au courant de valeur identique fourni par Ls, ce qui fait que seul un courant de décharge résonante de la capacité parasite Cp du réseau solaire à travers Ls est vu par SS1 à l'état fermé et par la section shuntée. La stabilité du fonctionnement est assurée par les éléments suivants - fonctionnement en tout ou rien de la boucle de tension, - cycle de courant d'amplitude limitée, - aucune oscillation ou dérive de tension ou de courant n est possible à une fréquence non désirée. La fréquence de fonctionnement est déterminée par l'hystérésis du comparateur COMPi, d'où le cycle limité du courant et la valeur modérée de l'ondulation de la tension V du bus. La figure 8c illustre la courbe représentant le courant ISCN en fonction de la tension Vs du réseau de cellules solaires, à l'ouverture de l'interrupteur shunt SS1. La partie I correspond à la charge de Cp. Quand la tension V du bus est atteinte, la charge de Cp se poursuit, la tension continue d'augmenter, mais le courant décroit (partie II de la courbe) . Le courant I commence à s'établir à travers L,, et le courant fourni finit par remonter (partie III de la courbe) jusqu'au point où la puissance maximale Pmax est délivrée. En cas d'un transitoire brusque d'appel de courant sur le bus, on pourrait cependant craindre une chute de tension anormale sur le bus. il n'en est cependant rien, car la tension du réseau solaire est susceptible de monter suffisamment pour forcer le passage du courant à travers Lo La figure 6 représente un module associant une fonction shunt et une fonction décharge des batteries. Les éléments communs avec le module de la figure 4 sont désignés par la même référence. Les éléments supplémentaires sont la batterie Bat, l'interrupteur Sbat de sécurité, la self Lin et la diode DB. Le point nodal N est très important puisque c'est là que s'effectue la sommation entre les courants fournis par les cellules solaires et par la ou les batteries. Sous sa forme la plus générale, le filtre est dans ce cas du type capacitif amorti de manière à satisfaire à la fois aux conditions relatives au mode décharge (filtrage) et au mode shunt (protection contre les surtensions). On notera qu en mode décharge des batteries fe fermé), le commutateur shunt SS1 est maintenu ouvert pour permettre l'addition des deux courants précités, en particulier en mode propulsion électrique où le courant à travers Lo peut être supérieur au courant que peuvent fournir les panneaux solaires. Lorsque Sll est fermé, il est cependant possible d'utiliser le commutateur shunt SS, pour augmenter l'efficacité du système en mode décharge, mais dans ce cas, on n'optimise pas l'utilisation du courant fourni par les cellules solaires. La figure 7 représente un circuit de commande adapté au module de la figure 6. La partie qui est située dans le cadre en pointillés correspond au fonctionnement en mode shunt, selon la figure 5. La sortie de l'amplificateur MEA est également appliquée à travers une résistance R20 à l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel AMP qui présente une résistance de contre-réaction R22. La sortie des comparateurs COMP1 et AMP est appliquée à l'entrée inverseuse d'un comparateur COMP2 présentant une résistance R23 montée en réaction et dont l'entrée non inverseuse reçoit une tension en dents de scie PWM. La sortie de COMP2 attaque Si à travers l'inverseur logique INV1, mais le commutateur SS1 est commandé par une porte ET dont une entrée reçoit la sortie du comparateur COMP2. L'autre entrée de la porte ET reçoit la sortie d'un inverseur INV2 dont l'entrée est connectée à la sortie d'un amplificateur comparateur COMP3 présentant une résistance R25 montée en réaction, dont l'entrée non inverseuse est connectée à la sortie du comparateur MEA et dont l'entrée inverseuse reçoit une tension de référence Vref(BDR) qui détermine le domaine de fonctionnement de décharge des batteries. La fonction du comparateur COMP3 est de déterminer si le système est dans le domaine de fonctionnement en mode shunt ou dans le domaine de fonctionnement en mode décharge. Si le signal en sortie de MEA est tel que le système est en mode décharge, la sortie du comparateur COMP3 entraine la fermeture du commutateur Sbat et le commutateur shunt SS, est désactivé grâce à l'inverseur INV2 qui produit en sortie un zéro logique qui bloque la porte ET. La valeur de référence de l'amplificateur de courant AMP est déterminée par la sortie de l'amplificateur MEA qui donne un signal proportionnel à l'erreur sur la tension du bus par rapport à la référence fixée par la diode Zener Zl. La sortie de l'amplificateur de courant AMP est comparée au signal en dents de scie PWM pour commander le commutateur Sll en sortie du comparateur COMP2. La sortie de COMP2 est également appliquée à l'autre entrée de la porte ET pour commander le commutateur shunt SS, lorsque sa fermeture n'est pas désactivée par la fermeture du commutateur Sbat. On notera que le courant de commande de l'interrupteur shunt SS1 passe également à travers le comparateur COMP2, mais son fonctionnement ntest pas affecté par la présence du signal en dents de scie, car il fonctionne à plus faible fréquence, d'où un effet de filtre, et le signal qui commande le commutateur shunt SS1 est un état logique 1 ou un état logique 0 qui n'est pas modifié par l'existence du signal en dents de scie. L'interrupteur Sbat peut également avoir pour fonction de protéger de manière connue en soi le module en cas de surtension, à l'aide d'un circuit logique qui n'est pas décrit. Sbat peut être également mis hors circuit en cas de défaillance de la diode, du commutateur shunt SSl, ou bien encore d'une dérive du capteur de courant. Le module selon l'invention permet d'atteindre un degré maximum d'intégration, comme le montre par exemple la topologie de la figure 9 qui met en oeuvre 20 modules Ml à M20 alimentés chacun par le réseau solaire en une ou plusieurs sections, par la ou les batteries BAT en une ou plusieurs sections, et par les signaux de commande délivrés par le circuit de commande CMEA. Dans le cas de deux fonctions (shunt et décharge), les modules sont par exemple ceux décrits à la figure 6 et ils sont commandés individuellement ou par sections, comme décrit en référence à la figure 7. Alternativement, les modules peuvent également réaliser la fonction de charge des batteries, par exemple en adjoignant à certains modules un circuit supplémentaire de régulation de charge représenté à la figure 10. En principe, on utilise classiquement un régulateur de charge pour chaque batterie. Le circuit représenté à la figure 10 présente un interrupteur S10, deux diodes en inverse, une self série L10, deux diodes (D11, D12) en série et en direct connectées entre une borne d'un circuit SB d'élévation de tension et la borne active de la batterie Bat à recharger. Ce schéma n'est cependant pas optimal, car la recharge est alimentée par le bus, et que la puissance délivrée sur le bus est diminuée du coefficient de rendement du shunt. Un mode de réalisation préféré consiste en l'intégration du régulateur de charge au module correspondant, selon le circuit représenté à la figure 11 dans laquelle les éléments communs avec la figure 6 conservent les mêmes références. Dans cette topologie, le courant fourni par les cellules solaires est directement utilisé pour charger les batteries dans le mode de charge. Les éléments additionnels de la figure 11 sont la self L'10 connectée entre le point nodal N et le point T, les deux diodes D14 et D15 en direct entre le point T et la borne active de la batterie Bat, et le circuit de commutation à élévation de tension SB1 pour former un régulateur élévateur de tension. En position de charge, Sbat est ouvert, SS1 est ouvert et S11 est fermé de sorte que le courant is alimente à la fois L'10 et L0. On remarquera qu'en cas de défaillance de SB1 à l'état fermé, ceci revient à ce que le module reste shunté en permanence sans que le défaut se propage à d'autres modules. On rappellera ci-après les avantages de la topologie du module selon l'invention - faibles pertes de commutation du shunt en raison de la présence, par compensation, d'un courant nul lors du shuntage, - faible ondulation de la tension V sur le bus pour un état stable de fonctionnement, - fréquence de fonctionnement plus élevée que dans l'art antérieur, - possibilité de n'utiliser en sortie qu'une seule diode Schottky au lieu de deux précédemment (voir figure 2). REVENDICATIONS 1. Module convertisseur destiné à fournir une aiimentation électrique à partir au moins d'une première source générant un courant électrique caractérisé en ce ~u' 1 ^omporze une première branche selfique 'L1p,L5) s'étendant entre une borne d'alimentation pour la première source (CS) et un point nodal (N) et qui est associée fonctionnellement à un commutateur shunt (sil) connecté entre le point nodal (N) et un pôle de mode commun (M) et une deuxième branche s'étendant entre le point nodal (N) et le pôle de mode commun (M) et présentant en série un commutateur commandé (S11) et un Filtre (C2,R'-,C). 2. Module convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur commandé (S11) présente une première borne connectée à une première borne du filtre, et une deuxième borne située audit point nodal (N). 3. Module convertisseur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre est un filtre capacitif, de préférence amorti. 4. Module convertisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le filtre comporte une première et/ou une deuxième section de filtre, la première branche de filtre étant constituée par un premier condensateur (C1) et la deuxième section étant constituée par un deuxième condensateur (C'1) en série avec un élément d'amortissement, notamment résistif (R'1). 5. Module convertisseur selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit point nodal (N) est relié à une borne de sortie du module à travers au moins un premier élément selfique (Lo). 6. Module convertisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre présente une première borne d'alimentation par une borne active d'une deuxième source d'énergie électrique, notamment au moins une batterie (Bat). 7. Module convertisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite première borne d'alimentation du filtre est reliée à une borne de sortie d'un élément selfique d'entrée dont dont la borne d'entrée est reliée à une borne active de la deuxième source (Bat), le cas échéant à travers un élément interrupteur (Sbat). 8. Module convertisseur selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il présente une première diode (DB) connectée en parallèle entre le point nodal (N) et le pôle de mode commun (M). 9. Module convertisseur selon une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte, en série entre le pont nodal (N) et ladite borne active de la deuxième source, au moins un deuxième élément selfique (L'10), et au moins une diode (D14, D15) en direct vis-à-vis d'un courant de charge d'une dite batterie (Bat) constituant ladite deuxième source, et en ce qu'il comporte un interrupteur de charge (SB1) commandable, connecté entre une borne (T) commune audit deuxième élément selfique (L'1o) et à ladite diode (D14, Dls) et le pôle de mode commun (M). 10. Module de conversion selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu il comporte un circuit de commande. 11. Module de conversion selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit de commande présente au moins un mode de fonctionnement dans lequel le commutateur commandé (S11) ne peut être en position fermée que si le commutateur shunt (SS1) est en position ouverte. 12. Module de conversion selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le circuit de commande présente au moins un mode de fonctionnement dans lequel le commutateur commandé (S11) et le commutateur shunt (sil) sont commandés en opposition. 13. Module convertisseur selon une des revendications 9 à 12 caractérisé en ce que le circuit de commande présente un comparateur pour commander le commutateur shunt XSS1) en fonction du résultat de la comparaison par rapport à un seuil, de la tension (V) en sortie du module et du courant traversant ledit premier élément selfique (Lo). 14. Module convertisseur selon une des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que le circuit de commande comporte un élément logique (ET) désactivant la fermeture du commutateur shunt (SS1) lorsque le circuit de commande est dans un état dit de décharge de la euxième source (Bat). 15. Module convertisseur selon une des revendications 9 à 14 caractérisé en ce que le circuit de commande présente un circuit d'activation par tout ou rien du commutateur commandé (S11), en réponse à la comparaison entre un signal en dents de scie (PWH) d'une part, et la tension (V) en sortie du module.