Brevet FR2797722A1 — publié le 20010223

La présente invention concerne un appareil fournissant de l'énergie électrique et plus particulièrement un procédé permettant de réduire l'usure sur une pluralité d'accumulateurs reliés en parallèle en commandant chaque accumulateur afin qu'il partage un élément de charge de manière égale. Des techniques antérieures sont connues servant à relier des techniques intégrées d'accumulateurs en parallèle multiples afin de surdimensionner la capacité des éléments d'accumulateurs pour supprimer les pertes ou afin de fournir un relai et une matrice de commutation pour compenser les défaillances des éléments d'accumulateur multiples. De telles techniques antérieures sont coûteuses et inefficaces. L'un des objets de la présente invention est de fournir un appareil extrêmement efficace pour réduire l'usure d'une pluralité d'accumulateurs reliés en parallèle. Un autre objet de la présente invention consiste à fournir un appareil dans lequel chaque accumulateur dans une pluralité d'accumulateurs reliés en parallèle est commandé pour répartir une charge de manière égale. Un autre objet de la présente invention est de fournir un appareil pour une pluralité d'accumulateurs reliés en parallèle qui fournit un niveau élevé de tolérance aux défauts tout en minimisant le nombre de composants. D'autres caractéristiques, avantages et intérêts de l'invention apparaîtront dans la description suivante conjointement avec le dessin suivant. Il doit être compris que 3 o la description générale précédente et la description détaillée suivante sont explicatives et données à titre d'exemple, mais ne doivent pas limiter l'invention. 2 2797722 Le dessin correspondant incorporé dans l'invention et qui en constitue une partie sert, conjointement avec la description, à expliquer les principes de l'invention en des termes généraux. Des numéros identiques se réfèrent aux parties identiques dans toute la description. Les aspects précédents et autres caractéristiques de la présente invention sont expliqués dans la description suivante et sont pris en considération avec le dessin correspondant, par lequel: la figure 1 est une illustration de principe d'un mode de réalisation d'un circuit pour appliquer les principes de la présente invention. En référence à la figure 1, un mode de réalisation de la présente invention est représenté comprenant une architecture de n accumulateurs en parallèle 10- 1s 1...10-n, chacun d'entre eux consistant en un nombre N d'éléments d'accumulateurs reliés en série o n et N peuvent être ou peuvent ne pas être le même nombre. La figure 1 représente aussi un contrôleur de courant de charge 12 qui surveille le courant traversant un élément de charge 14, un contrôleur de courant d'accumulateur 16-1...16-n pour chaque accumulateur et un nombre n de circuits convertisseurs CC/CC 18-1.. .18-n présentant des sorties respectivement reliées en série à chaque accumulateur 10-1... 10-n. Le circuit de contrôle de courant de charge 12 est relié en série à l'élément de charge 14 pour fournir un signal de sortie représentatif du courant de charge de l'élément de charge 14, le signal de sortie du circuit de contrôle du courant de charge étant relié à chacun des n circuits convertisseurs CC/CC 18-1,..., 18-n et à un circuit amplificateur 20 de mise à l'échelle pour réduire l'échelle du signal de sortie en provenance du contrôleur de courant de charge 12. 3 0 La figure 1 représente aussi une pluralité de n circuits de sommation 22-1,..., 22- n, chacun présentant une première entrée reliée à la sortie de l'amplificateur de mise à l'échelle 20 et une deuxième entrée reliée à la sortie d'un circuit séparé parmi les n circuits de contrôle de courant d'accumulateur 16-1,..., 16-n dans lequel chaque circuit de sommation 221,..., 22-n fournit un signal de contrôle de 3 2797722 sortie et dans lequel le signal de contrôle de sortie de chacun des n circuits de sommation 22-1,..., 22-n est relié à un circuit séparé parmi les n circuits convertisseurs CC/CC 18-1,..., 18-n reliés en série à chacun des n accumulateurs 10-1,..., 10-n pour commander le courant d'accumulateur de chaque accumulateur dans lequel chaque accumulateur partage le courant de charge. Le partage du courant des accumulateurs est effectué comme suit: le signal de sortie du courant de charge du contrôleur de courant de charge 12 est diminué de 1/n, o n est le nombre d'accumulateurs, par un circuit amplificateur à réduction d'échelle 20 et réparti comme tension de référence vers le circuit de sommation 22-1... 22-n o le courant de charge à réduction d'échelle est comparé à la sortie des contrôleurs de courant d'accumulateur 16-1... 16-n. Les sorties des circuits de sommation 22-1... 22-n sont respectivement reliées en tant que signaux de commande à chacun des convertisseurs CC/CC 18-1... 18-n qui sont reliés à chaque accumulateur 10-1... 10-n. Chaque convertisseur CC/CC 18-1... 18-n règle sa tension de sortie pour ajuster les courants Il... In des accumulateurs de chacun des n accumulateurs afin qu'elle soit équivalente à la tension de référence en provenance du contrôleur de courant de charge 12. Les convertisseurs CC/CC 18-1... 18-n sont généralement soit en mode redondant n+1 soit en mode primaire/sécurité. Chaque tension de sortie des circuits convertisseurs CC/CC 18-1... 18-n présente généralement une différence entre la tension de source et la tension de l'accumulateur. Par conséquent, chacun des accumulateurs 10-1... 10-n partage l'élément de charge 14 de manière égale. Un ventre de tension secondaire peut aussi être ajouté pour utiliser les convertisseurs CC/CC 18-1... 18-n afin de régler la tension de source. Il devrait être compris que la description précédente n'est qu'une illustration de l'invention. Différentes solutions et modifications peuvent être imaginées par les spécialistes de la technique sans s'éloigner de l'invention. En conséquence, la présente invention est destinée à embrasser de telles solutions, modifications et variantes entrant dans le cadre des revendications jointes. 4 2797722 REVENDICATIONS 1. Appareil pour commander une pluralité d'accumulateurs (10-1,..., 10-n) reliés en parallèle pour répartir le courant de charge d'un élément de charge (14) commun comportant: une pluralité de n accumulateurs (10-1,..., 10-n) reliés en parallèle à un élément de charge (14) commun; une pluralité de n circuits de convertisseurs CC/CC (18-1,...., 18-n) et une pluralité de n circuits de contrôle de courant d'accumulateur (16-1,..., 16-n), un circuit de convertisseur CC/CC (18-1,..., 18-n) et un circuit de contrôle de courant d'accumulateur (16-1,..., 16-n) reliés en série à l'un des n accumulateurs (10-1,..., 10-n); un circuit de contrôle de courant de charge (12) relié en série à l'élément de charge (14) pour fournir un signal de sortie représentatif du courant de charge de l'élément de charge (14), le signal de sortie du circuit de contrôle du courant de charge étant relié à chacun des n circuits convertisseurs CC/CC (18-1,..., 18-n) 2 0 et à un circuit amplificateur (20) de mise à l'échelle pour réduire l'échelle du signal de sortie en provenance du contrôleur de courant de charge (12); une pluralité de n circuits de sommation (22-1,..., 22-n), chacun présentant une première entrée reliée à la sortie de l'amplificateur de mise à l'échelle (20) et une deuxième entrée reliée à la sortie d'un circuit séparé parmi les n circuits de contrôle de courant d'accumulateur (16-1,..., 16-n) dans lequel chaque circuit de sommation (22-1,..., 22-n) fournit un signal de contrôle de sortie et dans lequel le signal de contrôle de sortie de chacun des n circuits de sommation (22-1,. .., 22- n) est relié à un circuit séparé parmi les n circuits convertisseurs CC/CC (18-1, 30..., 18-n) reliés en série à chacun des n accumulateurs (10-1,..., 10-n) pour commander le courant d'accumulateur de chaque accumulateur dans lequel chaque accumulateur partage le courant de charge. , 2. Appareil de la revendication 1 dans lequel chacun des n accumulateurs (10-1,..., 10-n) comporte N éléments d'accumulateurs. s 3. Appareil de la revendication 1 dans lequel le circuit amplificateur de mise à l'échelle (20) est un circuit amplificateur à réduction d'échelle d'un facteur n, n étant le nombre d'accumulateurs reliés en parallèle, de sorte que le signal de sortie en provenance du contrôleur de courant de charge (12) est réduit d'un facteur n. 4. Appareil de la revendication I dans lequel chacun des circuits convertisseurs CC/CC (18-1,..., 18-n) est sensible au signal de sortie du circuit de sommation (22-1,..., 22-n) qui y est relié de sorte qu'il règle sa tension de sortie afin qu'elle soit égale à la tension de référence en provenance du contrôleur de courant de charge (12) en réglant le courant dans l'accumulateur relié en série.