Brevet FR2990808A1 — publié le 20131122

Système de distribution d'énergie Contexte Cette divulgation concerne généralement un système de distribution d'énergie primaire électrique et, plus particulièrement, la séparation entre un système de distribution d'énergie principal (ou également appelé normal) et un système de distribution d'énergie secondaire (ou également appelé auxiliaire). Elle fournit un moyen permettant de remplir les exigences de certification d'aéronef concernant la séparation et l'indépendance de ces systèmes. Les sources d'énergie principale alimentent le système de distribution d'énergie principal. Des sources d'énergie secondaire alimentent un système de distribution d'énergie secondaire. Les systèmes de distribution d'énergie secondaire sont utilisés si, par exemple, le système de distribution d'énergie principal tombe en panne. Des systèmes de distribution d'énergie principale et des systèmes de distribution d'énergie secondaire peuvent partager des composants, tels que les contacteurs. Les exigences de certification d'aéronef exigent la séparation entre les systèmes de distribution d'énergie principale et les systèmes de distribution d'énergie secondaire. Les systèmes de distribution d'énergie d'aéronef, par exemple, nécessitent souvent une telle séparation. L'utilisation d'une unité de commande pour séparer les composants partagés peut ne pas remplir les exigences de séparation. Résumé Un exemple d'un système de distribution d'énergie comprend un relais mobile vers une position qui maintient au moins un contacteur fermé. Le relais est déplacé vers la position en réponse à une alimentation d'un système de distribution d'énergie par une source secondaire plutôt qu'une alimentation du système de distribution d'énergie par une source principale. Le système de distribution d'énergie peut comprendre une unité de commande configurée pour ouvrir et fermer sélectivement le au moins un contacteur lorsque la source principale alimente le système de distribution d'énergie. Le relais peut permettre au au moins un contacteur de s'ouvrir et de se fermer sélectivement lorsque la source principale alimente le système de distribution d'énergie, et le relais peut ne pas permettre au au moins un contacteur de s'ouvrir lorsque l'alimentation secondaire alimente le système de distribution d'énergie. Le au moins un contacteur peut recevoir de l'énergie en provenance exclusivement de la source principale ou exclusivement de la source secondaire. L'énergie peut se déplacer du au moins un 25 contacteur vers au moins un bus. La source principale peut fournir de l'énergie pendant le fonctionnement normal et la source secondaire peut fournir de l'énergie pendant un fonctionnement anormal. 30 La position peut être une position ouverte du relais. Le relais peut être fermé lorsque la source principale fournit de l'énergie et ferm4 lorsque la source secondaire fournit de l'énergie. Un exemple d'un système de distribution d'énergie 5 d'aéronef comprend une pluralité de bus d'alimentation configurés pour recevoir sélectivement de l'énergie en provenance d'une source d'énergie principale ou d'une source d'énergie secondaire. Une unité de commande déplace un contacteur entre une position ouverte et une 10 position fermée lorsque l'un des bus d'alimentation reçoit de l'énergie en provenance de la source d'énergie principale. Le contacteur est maintenu dans la position fermée lorsque l'un des bus d'alimentation reçoit de l'énergie en provenance de la source d'énergie 15 secondaire. La source d'énergie principale peut comprendre une turbine à gaz principale d'un aéronef. La source d'énergie secondaire peut comprendre une turbine à air dynamique d'un aéronef. 20 Le bus peut sélectivement être alimenté exclusivement par la source d'énergie principale ou la source d'énergie secondaire. Le système de distribution d'énergie d'aéronef peut comprendre un relais mobile entre une première position 25 et une seconde position, le relais permettant un mouvement du contacteur entre les positions ouverte et fermée lorsque le relais est dans la première position et le relais maintenant le contacteur dans la position fermée lorsque le relais est dans la seconde position. Le relais peut être ouvert lorsque le relais est dans la première position, et le relais est fermé lorsque le relais est dans la seconde position. Un exemple de procédé de distribution d'énergie 5 comprend l'alimentation sélective d'un bus par une source d'énergie principale ou une source d'énergie secondaire, et le fait de permettre un mouvement de contacteurs entre les positions ouverte et fermée lorsque la source d'énergie principale fournit 10 l'énergie. Le procédé maintient les contacteurs fermés lorsque la source d'énergie secondaire fournit l'énergie. Le procédé peut comprendre l'ouverture d'un relais pendant le maintien. 15 Description des figures Les divers caractéristiques et avantages des exemples divulgués deviendront apparents à l'homme du métier à la lecture de la description détaillée. Les 20 figures qui accompagnent la description détaillée peuvent être brièvement décrites comme suit : la figure 1 montre une vue très schématique d'un exemple de système de distribution d'énergie. La figure 2 montre une vue schématique détaillée 25 d'un autre exemple de système de distribution d'énergie pour un aéronef. La figure 3A montre une vue schématique détaillée d'un panneau à l'intérieur du système de distribution d'énergie de la figure 2. La figure 3B montre une vue schématique détaillée d'un autre panneau à l'intérieur du système de distribution d'énergie de la figure 2. La figure 4A montre une vue schématique détaillée 5 d'une portion du panneau de la figure 3A. La figure 4B montre une vue, schématique détaillée d'une portion du panneau de la figure 3E. La figure 5A montre une vue schématique détaillée d'une portion du panneau de la figure 3A. 10 La figure 5E montre une vue schématique détaillée d'une portion du panneau de la figure 3E. La figure 6A montre une vue schématique détaillée d'une portion du panneau de la figure 3A. La figure 6E montre une vue schématique détaillée 15 d'une portion du panneau de la figure 3B. Description détaillée En se référant à la figure 1, un exemple de système de distribution d'énergie électrique 10 comprend une 20 source d'énergie principale 14 et une source d'énergie secondaire 18. La source d'énergie principale 14 et la source d'énergie secondaire 18 fournissent sélectivement de l'énergie à un dispositif alimenté électriquement 22 utilisant des contacteurs partagés 26. 25 Le système de distribution d'énergie 10 pourrait être utilisé dans de nombreux environnements, tels qu'à bord d'un aéronef. Le dispositif alimenté électriquement 22 pourrait être de nombreux dispositifs, tels que des systèmes de l'aéronef nécessitant une alimentation 30 pendant le fonctionnement normal et le fonctionnement anormal. Seule l'une des sources d'énergie principale ou secondaire 14 et 18 fournit de l'énergie au dispositif alimenté électriquement 22 à la fois. Lorsque la source d'énergie principale 14 fournit de l'énergie, une unité 5 de commande 30 est utilisée pour réguler la distribution d'énergie et, plus spécifiquement, pour ouvrir et fermer les contacteurs partagés 26. Un relais 34 est fermé lorsque la source d'énergie principale 14 est utilisée, ce qui permet à l'unité de commande 30 de commander les 10 contacteurs partagés 26. L'unité de commande principale 30 ouvre et ferme sélectivement des contacteurs individuels des contacteurs partagés 26 afin de distribuer efficacement de l'énergie au dispositif alimenté électriquement. 15 Pendant un fonctionnement anormal du système de distribution d'énergie 10, la source d'énergie secondaire 18 est utilisée pour distribuer de l'énergie à la place de la source d'énergie principale 14. Lorsque la source d'énergie secondaire 18 est utilisée, le 20 relais 34 est ouvert, ce qui empêche l'unité de commande 30 d'activer sélectivement, ou d'avoir un quelconque contrôle sur, les contacteurs partagés 26. Dans cet exemple, le relais 34 se déplace de la position ouverte à la position fermée en réponse à l'alimentation 25 du système de distribution d'énergie 10 par la source d'énergie secondaire 18 plutôt que l'alimentation du système de distribution d'énergie 10 par l'alimentation électrique principale 14. Le système de distribution d'énergie 10 fournit 30 ainsi une commande complète des. contacteurs partagés 26 en utilisant l'unité de commande 30 lorsque la source d'énergie principale. 14 fournit l'énergie. Lorsque la source d'énergie secondaire 18 fournit l'énergie, telle que pendant une condition d'urgence électrique (perte des sources d'énergie normales), l'unité de commande 30 est mise effectivement hors de prise des contacteurs partagés 26 et de l'énergie est fournie au dispositif 22 par la source d'énergie secondaire 18, via les contacteurs fermés 26. En se référant aux figures 2 à 6B, un exemple de 10 système de distribution d'énergie 50 est utilisé sur un aéronef. L'exemple de système de distribution d'énergie 50 comprend généralement un premier panneau d'énergie électrique 54, un deuxième panneau d'énergie électrique 58, et un troisième panneau d'énergie électrique 62. 15 Le système 50 comprend une première source d'énergie principale 64, une deuxième source d'énergie principale 68, une troisième source d'énergie principale 70, et une quatrième source d'énergie principale 74. Dans cet exemple, la première source 20 d'énergie principale 64 et la quatrième source d'énergie principale 74 sont les moteurs principaux de l'aéronef. La deuxième source d'énergie principale 68 représente une source d'énergie qui est externe à l'aéronef. La troisième source d'énergie principale 70 est un groupe 25 auxiliaire de puissance. Le système 50 comprend également une première source d'énergie secondaire 78, qui est une turbine à air dynamique hybride dans cet exemple. Les sources d'énergie principale 64, 68, 70 et 74 et la source 30 d'énergie secondaire 78 sont configurées pour distribuer de l'énergie à un ou plusieurs bus 82a à 82k du système de distribution d'énergie 50. Des dispositifs alimentés électriquement de l'aéronef tirent de l'énergie d'un ou plusieurs des bus 82a à 82k. L'éclairage en cabine, par exemple, peut tirer de l'énergie de l'un des bus 82a à 82k. Dans cet exemple, le bus 82c est un bus courant continu (CC) essentiel, le bus 82d est un bus permanent de batterie, et le bus 82e est un bus d'urgence. Chacun des bus 82c, 82d et 82e est situé à l'intérieur d'une portion de système secondaire 84 du premier panneau d'énergie électrique 54. La portion de système secondaire 84 du premier panneau d'énergie électrique 54 comprend des contacteurs 90a à 90c qui sont sélectivement commandés par une première unité de commande principale 94a du système 50 en fonctionnement normal. Les contacteurs 90a à 90c comprennent des bobines. Les contacteurs 90a à 90c sont un type de commutateurs à commande électrique. Dans cet exemple, le bus 82h est un bus CC 20 essentiel et le bus 82i est un bus permanent de batterie. Les bus 82h et 82i sont situés à l'intérieur d'une portion de système secondaire 86 du deuxième panneau d'énergie électrique 58. La portion de système secondaire 86 du deuxième panneau d'énergie électrique 25 58 comprend des contacteurs 90d à 90g qui sont sélectivement commandés par une seconde unité de commande principale 94b du système 50 en fonctionnement normal. Dans cet exemple, le bus 82j est un bus essentiel 30 courant alternatif (CA) et le bus 82k est un bus essentiel CC. Les bus 82j et 82k sont situés à l'intérieur du troisième panneau d'énergie électrique 62. Une unité de commande secondaire 94c à l'intérieur du troisième panneau d'énergie électrique 62 est configurée pour commander sélectivement les contacteurs 90i, 90j et 901. Le système 50 comprend diverses diodes 96, disjoncteurs 98, autres contacteurs et autres éléments pour faciliter la distribution d'énergie. La portion de système secondaire 84 du premier panneau d'énergie électrique 54 est configurée pour forcer l'ouverture des contacteurs 90a et la fermeture des contacteurs 90b à 90c lorsque le système ne fonctionne pas en fonctionnement normal. L'unité de commande 94a perd effectivement la capacité à commander les contacteurs 90a à 90c en fonctionnement anormal, tel que lors d'un fonctionnement d'urgence électrique lorsque la source d'énergie secondaire 78 fournit l'énergie. La portion de système secondaire 86 du deuxième 20 panneau d'énergie. électrique 58 est configurée- pour forcer l'ouverture des contacteurs 90d et la fermeture des contacteurs 90e a 90g lorsque le système 50 ne fonctionne pas en fonctionnement normal. L'unité de commande 94b perd effectivement la capacité à commander 25 les contacteurs 90d à 90g fermés lorsque le système ne fonctionne pas dans des conditions normales, telles que lors d'un fonctionnement d'urgence lorsque la source d'énergie secondaire 78 fournit l'énergie. Un agencement 100 adapté pour forcer l'ouverture du 30 contacteur 90d pendant un fonctionnement d'urgence électrique comprend un premier relais 102 et un second relais 104. La fermeture du premier relais 102 découple effectivement l'unité de commande 94b de l'unité de commande secondaire 94c. Le relais 102 ferme aussi les contacteurs 90g et 90e en les couplant au bus d'urgence CC 82e. Le relais 102 ferme également le contacteur 90f en achevant le chemin de retour de bobine pour le contacteur 90f. Le second relais 104 est incorporé, dans cet exemple, pour confirmer que le système 50 nécessite une énergie secondaire. La fermeture du second relais 104, dans cet exemple, nécessite une perte d'énergie CA et un signal en provenance de l'unité de commande secondaire 94c selon lequel le système 50 nécessite une énergie secondaire. L'exemple d'agencement 100 comprend un contacteur secondaire 110 qui est câblé en série avec le contacteur 90d et empêche une batterie d'alimenter le bus CC 82b. De même, un commutateur de batterie 112 est incorporé et peut être actionné par le pilote pour couper 20 l'alimentation de la batterie pendant un fonctionnement normal ou d'urgence. L'exemple d'agencement 100 comprend également des contacteurs 120 qui ne sont pas influencés par la position du premier relais 102. 25 La description précédente est donnée à titre d'exemple et n'est pas de nature limitante. Des variations et modifications des exemples divulgués peuvent apparaître à l'homme du métier et ne s'éloignent pas forcément de la substance de cette divulgation. 30 Ainsi, la portée de la protection légale donnée à cette divulgation ne peut être déterminée que par l'étude des revendications annexées. REVENDICATIONS1.- Système de distribution d'énergie (10, 50) comprenant : un relais (34, 102, 104) mobile vers une position 5 qui maintient au moins un contacteur (26, 90a à 90j, 901) fermé, dans lequel le relais est déplacé vers la position en réponse à une alimentation d'un système de distribution d'énergie (10, 50) par une source secondaire (18, 78) plutôt qu'une alimentation du 10 système de distribution d'énergie par une source principale (14, 64, 68, 70, 74). 2.- Système de distribution d'énergie selon la revendication 1, comprenant une unité de commande (30, 15 94a à 94c) configurée pour ouvrir et fermer sélectivement le au moins un contacteur lorsque la source principale, alimente le système de distribution d'énergie. 20 3.- Système de distribution d'énergie selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le relais (34, 102 à 104) permet au au moins un contacteur de s'ouvrir et se fermer sélectivement lorsque la source principale alimente le système de distribution d'énergie, et le 25 relais ne permet pas au au moins un contacteur de s'ouvrir lorsque l'alimentation secondaire alimente le système de distribution d'énergie. 4.- Système de distribution d'énergie selon l'une 30 quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le aumoins un contacteur (26, 90a à 90j, 901) reçoit de l'énergie en provenance exclusivement de la source principale ou exclusivement de la source secondaire. 5.- Système de distribution d'énergie selon la revendication 4, dans lequel l'énergie se déplace du au moins un contacteur vers au moins un bus (82a à 82k). 6.- Système de distribution d'énergie selon l'une 10 quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la source principale (14, 64, 68, 70, 74) fournit de l'énergie pendant un fonctionnement normal et la source secondaire (18, 78) fournit de l'énergie pendant un fonctionnement anormal. 15 7.- Système de distribution d'énergie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la position est une position ouverte du relais. 20 8.- Système de distribution d'énergie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le relais est fermé lorsque la source principale fournit de l'énergie et fermé lorsque la source secondaire fournit de l'énergie. 25 9.- Système de distribution d'énergie d'aéronef (10, 50) comprenant : une pluralité de bus d'alimentation (82a à 82k) configurés pour recevoir sélectivement de l'énergie en 30 provenance d'une source d'énergie principale (14, 64,68, 70, 74) ou d'une source d'énergie secondaire (18, 78) ; et une unité de commande (30, 94a à 94c) qui déplace un contacteur (26, 90a à 90j, 901) entre une position 5 ouverte et une position fermée lorsque la au moins une pluralité de bus d'alimentation reçoit de l'énergie en provenance de la source d'énergie principale, dans lequel le contacteur est maintenu en position fermée lorsque le au moins un bus de la pluralité de bus 10 d'alimentation reçoit de l'énergie en provenance de la source d'énergie secondaire. 10.- Système de distribution d'énergie d'aéronef selon la revendication 9, dans lequel la source 15 d'énergie principale comprend une turbine à gaz principale (64, 74) d'un aéronef. 11.- Système de distribution d'énergie d'aéronef selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la source 20 d'énergie secondaire comprend une turbine à air dynamique (78) d'un aéronef. 12.- Système de distribution d'énergie d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans 25 lequel le bus est sélectivement alimenté exclusivement par la source d'énergie principale ou la source d'énergie secondaire. 13.- Système de distribution d'énergie d'aéronef 30 selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, comprenant un relais (34, 102, 104) mobile entre unepremière position et une seconde position, le relais permettant un mouvement du contacteur entre les positions ouverte et fermée lorsque le relais est dans la première position et le relais maintenant le contacteur dans la position fermée lorsque le relais est dans la seconde position. 14.- Système de distribution d'énergie d'aéronef selon la revendication 13, dans lequel le relais est ouvert lorsque le relais est dans la première position, et le relais est fermé lorsque le relais est dans la seconde position. 15.- Procédé de distribution d'énergie comprenant : l'alimentation sélective d'un bus (82a à 82k) par une source d'énergie principale (14, 64, 68, 70, 74) ou une source d'énergie secondaire (18, 78) ; le fait de permettre un mouvement de contacteurs (26, 90a à 90j, 901) entre des positions 20 ouverte et fermée lorsque la source d'énergie principale fournit l'énergie ; et le maintien des contacteurs fermés lorsque la source d'énergie secondaire fournit l'énergie. 25 16.- Procédé selon la revendication 15, comprenant l'ouverture d'un relais (34, 102, 104) pendant le maintien.