Brevet FR3044184A1 — publié le 20170526

La présente invention concerne le domaine des convertisseurs pour la conversion de l'énergie électrique, notamment pour les machines électriques à haute vitesse et/ou à vitesse variable. Un convertisseur statique est un système permettant de convertir un signal électrique en un autre signal électrique possédant des caractéristiques différentes. Par exemple, un convertisseur peut permettre de convertir une tension alternative en une autre tension alternative avec une fréquence et/ou une amplitude différente, on parle alors de convertisseur alternatif/alternatif ou AC/AC. Selon un autre exemple, un convertisseur peut permettre de convertir une tension alternative en une tension continue, on parle alors de convertisseur alternatif/continu ou AC/DC. Pour la conversion inverse continu/alternatif, on parle de convertisseur DC/AC. Selon un dernier exemple, un convertisseur peut convertir une tension continue en une tension continue de tension différente, on parle alors de convertisseur DC/DC. Les convertisseurs peuvent être réversibles ou non réversibles. Généralement, la conversion est mise en oeuvre au moyen de commutateurs (interrupteurs) commandés. Pour piloter des machines électriques, notamment des machines électriques à aimants permanents, à partir de système(s) de stockage d'énergie électrique (par exemple une batterie), il est nécessaire de convertir l'énergie électrique continue en énergie alternative triphasée. Cette conversion peut être réalisée au moyen d'un convertisseur DC/AC. Un tel convertisseur doit fournir trois tensions sinusoïdales déphasées de 120° électriques les unes par rapport aux autres, dont l'amplitude dépend directement du couple demandé (mais aussi du régime de rotation), et dont la fréquence dépend uniquement du régime de rotation de la machine électrique reliée au convertisseur. Classiquement, un convertisseur DC/AC comprend trois bras de commutations. Chaque bras de commutation comporte deux commutateurs commandés et deux diodes placées en parallèle des commutateurs commandés. En fonction du courant de charge demandé, un bras peut être composé de plusieurs 'sous bras' en parallèle. Les phases de la machine électrique sont reliées au point milieu de chaque bras. On commande chaque bras séparément en pilotant l'ouverture et la fermeture des commutateurs sur des périodes de découpage, de manière à former un signal triphasé. La figure 1 illustre un tel convertisseur classique DC/AC. La tension continue du moyen de stockage d'énergie électrique est indiquée Udc. Le moteur triphasé M est représenté schématiquement par trois bobines, alimentées par les courants la, lb et Ic. Le convertisseur comporte trois bras de commutation A, B, C, chaque bras de commutation A, B, C est relié à une phase de la machine électrique M. Chaque bras de commutation comporte deux 3044184 2 commutateurs 1 et deux diodes 2. Les bras de commutation A, B, C sont disposés en parallèle, entre les deux phases d'entrée continues du convertisseur de tension Udc. Les phases de sortie des bras de commutation A, B, C sont reliées au point milieu (entre les deux commutateurs) des bras de commutation. 5 La figure 2 représente le signal de commande COM des interrupteurs avec un rapport cyclique constant de 50%, la tension Udc et le courant Ic aux bornes d'un commutateur, pour un convertisseur DC/AC classique (tel que décrit ci-dessus en référence à la figure 1). Pour le signal de commande COM, la partie basse du créneau correspond au commutateur ouvert, et la partie haute du créneau correspond au commutateur fermé. On parle pour ce 10 cas de commutation dite dure ou 'tout ou rien' (de l'anglais « hard switching »). On remarque que pour cette conception du convertisseur, des dépassements de la tension Udc et du courant lo apparaissent. Le courant lo correspond à la valeur permanente de Ic, et correspond au courant envoyé à la machine électrique. Ainsi, les principaux inconvénients de cette conception classique du convertisseur sont 15 les suivants : - pertes par commutation : cette conception présente des pertes par commutation importantes, ce qui tend à rendre son utilisation incompatible à des fréquences de commutation élevées et donc pour des machines électriques utilisées à très hautes vitesses, 20 - dépassement de courant/tension : comme présenté sur la figure 2, cette stratégie présente des dépassements de tension (de l'anglais « overshoot ») et de courant lors de la commutation instantanée de l'interrupteur. Ainsi ce type de pilotage nécessite une prise de marge sur la tension et le courant des différents composants lors de la conception du convertisseur (appelé aussi onduleur). 25 Cela implique un surdimensionnement des composants utilisés, (par exemple : pour une tension de bus continu de 300 Volt, on utilise un commutateur IGBT avec une tension nominale de 600 Volt), et - émissions électromagnétiques importantes (CEM). 30 En partant des inconvénients de la stratégie « Hard switching » (pertes, incompatibilité avec les moteurs à hautes vitesses), une conception dite commutation douce (ou de l'anglais « Soft switching ») a été développée. Ainsi, pour limiter les dépassements du courant et de la tension sur les commutateurs, une bobine et un condensateur sont ajoutés sur le circuit précédent. La bobine module la variation du courant di/dt (« Turn-On »), et le condensateur 35 module la variation de la tension dv/dt (« Turn-Off »). De plus, et dans le but d'assurer le fonctionnement du circuit, et donc un bilan énergétique nul, une résistance est rajoutée dans le circuit entre la tension de la source d'énergie utilisée et le circuit capacitif. Cette résistance 3044184 3 permet d'assurer le fonctionnement de ce circuit et de rebaisser la tension au borne du circuit capacitif. Une telle conception de convertisseur DC/AC est décrite notamment dans la demande de brevet WO 11016854. La figure 3 représente un schéma simplifié d'un bras de commutation (avec deux 5 commutateurs 1) avec une capacité Cs, une bobine Ls, une résistance R et une capacité Cov pour une commutation douce. Ce circuit est connu par l'appellation anglaise « Undeland Snubber ». La tension Udc correspond à la tension aux bornes du moyen de stockage de l'énergie électrique continue. La bobine Ls est placée entre une phase d'entrée continue Udc et le bras de commutation A. Une branche part de la jonction 10 entre la bobine Ls et le bras de commutation A, cette branche comporte deux diodes D, et arrive en une jonction entre la résistance R et le condensateur Cov. L'autre extrémité de la résistance R est connectée à la phase d'entrée continue du convertisseur. L'autre extrémité du condensateur Cs est connectée à la phase de sortie alternative du bras de commutation A. L'autre extrémité de la capacité Cov est connectée à la masse. La capacité Cs permet de 15 moduler l'évolution de la tension aux bornes du commutateur. Cette capacité stocke une part de l'énergie due à la commutation douce des interrupteurs. L'autre partie de cette énergie est stockée dans une capacité d'une valeur plus élevée Cov. Ensuite, l'énergie stockée dans la capacité est renvoyée au système de stockage utilisé (batterie) à travers la résistance. La bobine Ls permet de moduler l'évolution du courant aux bornes du commutateur. En fait, 20 l'énergie créée par la bobine Ls n'est pas en entièrement stockée dans la capacité Cs, d'où la nécessité d'une deuxième capacité Cov d'une valeur plus élevée que Cs. La résistance assure le fonctionnement du système et permet de rebaisser la tension Vrec. La figure 4 présente, de manière similaire à la figure 2, le signal de commutation COM, l'évolution de la tension Udc et du courant Ic du commutateur lors d'une commutation dite 25 « soft ». Pour le signal de commande COM, la partie basse du créneau correspond au commutateur ouvert, et la partie haute du créneau correspond au commutateur fermé. On remarque sur cette figure, que les dépassements de tension Udc et de courant Ic sont diminués par rapport à la commutation dite « hard ». Les avantages de la commutation douce sont : 30 - moins de pertes par commutation, cette conception du convertisseur est compatible avec des fréquences de commutation élevées, ainsi, cette conception peut être utilisée pour piloter des machines électriques à hautes vitesses, - peu de dépassement de tension et du courant sur le commutateur, donc plus 35 besoin de surdimensionner les composants, et - l'évolution de la tension et du courant aux bornes des commutateurs lors de la transition est modulée par le choix de Ls et Cs respectivement. 3044184 4 Cette conception du convertisseur nécessite un agencement particulier des différents composants électriques, ce qui rend leur montage long et complexe. Par ailleurs, cette conception du convertisseur présente un inconvénient majeur, qui est la nécessité de dissiper une énergie dans la résistance, dont l'objectif est de rendre le bilan énergétique des 5 éléments passifs nul et donc de rebaisser la tension Vrec, ce qui implique des pertes énergétiques, et par conséquent une diminution de l'efficacité du convertisseur. Pour pallier ces inconvénients, la présente invention concerne un système de conversion d'une puissance électrique continue en puissance électrique alternative. Le 10 système de conversion comporte un assemblage sur une carte de circuit imprimé de plusieurs modules de puissance, d'un module de récupération d'énergie électrique, et d'une bobine. Ainsi, l'assemblage de différents modules sur une carte de circuit imprimé permet un montage simple et rapide du système de conversion. De plus, le module de puissance selon l'invention est adapté à une commutation douce, par la présence de la bobine, ce qui permet 15 de minimiser les pertes par commutation, et de limiter les dépassements de tension et de courant. En outre, le module de récupération d'énergie électrique permet de réduire les pertes énergétiques. Le système selon l'invention 20 L'invention concerne un système de conversion d'une puissance électrique continue en puissance électrique alternative triphasée comprenant trois bras de commutation. Ledit système de conversion comporte un assemblage sur une carte de circuit imprimé d'au moins un module de puissance par bras de commutation, d'un module de récupération d'énergie électrique, et d'une bobine pour une commutation douce. 25 Avantageusement, ledit assemblage est disposé dans un carter. Selon une mise en oeuvre de l'invention, lesdits modules de puissance comportent deux commutateurs, deux diodes et deux condensateurs. Selon une conception de l'invention, ledit module récupérateur d'énergie électrique comporte trois branches reliées en un point de jonction, avec : 30 une première branche comportant un commutateur, une deuxième branche comportant une diode, une troisième branche comportant une inductance, et un condensateur. Selon une variante de réalisation, chaque bras de commutation comporte une pluralité 35 de modules de puissance associés, de préférence entre deux et quatre modules. 3044184 5 De manière avantageuse, lesdits modules de puissance, ladite bobine et ledit module de récupération d'énergie électrique sont montés d'un côté de ladite carte de circuit imprimé, et des condensateurs sont installés de l'autre côté de ladite carte de circuit imprimé. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit système de conversion comporte un 5 système de refroidissement, de préférence un circuit de refroidissement par liquide. De préférence, ledit système de refroidissement est placé entre ladite carte du circuit imprimé et lesdits modules de puissance et de récupération de l'énergie électrique. Conformément à une mise en oeuvre de l'invention, ledit système de conversion comporte un circuit de mesure des tensions et/ou des courants. 10 Conformément à une caractéristique de l'invention, ladite bobine comporte plusieurs couches de cuivre obtenues par gravure chimique, et isolées au moyen d'un revêtement isolant. De plus, ledit système de conversion peut comporter une carte de contrôle. Conformément à une conception, ledit système de conversion comporte une carte 15 d'alimentation. Selon une réalisation de l'invention, ladite carte de circuit imprimé est une carte multicouche à haute densité de cuivre. En outre, l'invention concerne un procédé de montage d'un système de conversion selon 20 l'une des caractéristiques précédentes. Pour ce procédé, on réalise les étapes suivantes : a) on positionne au moins un module de puissance par bras de commutation, et un module de récupération d'énergie électrique ; b) on assemble lesdits modules de puissance sur une carte de circuit imprimé ; c) on assemble ledit module de récupération d'énergie électrique sur ladite carte de 25 circuit imprimé ; et d) on assemble une bobine sur ladite carte de circuit imprimé. Avantageusement, on positionne lesdits modules de puissance et de récupération d'énergie électrique dans un carter. De préférence, lesdits modules de puissance et de récupération d'énergie électrique, 30 et la bobine sont assemblés à ladite carte de circuit imprimé par soudure, vissage et/ou encliquetage. Selon une variante de réalisation, ledit procédé comporte une étape d'assemblage de condensateurs sur un côté de ladite carte de circuit imprimé opposé au côté de ladite carte de circuit imprimé sur laquelle lesdits modules de puissance et ledit module de récupération 35 sont assemblés. 3044184 6 Conformément à une conception de l'invention, ledit procédé comporte une étape d'assemblage d'un système de refroidissement entre ladite carte de circuit imprimé et lesdits modules de puissance et de récupération d'énergie électrique. Selon une caractéristique de l'inevntion, ledit procédé comporte au moins une étape 5 pour l'installation d'un circuit de mesure et/ou d'une carte de contrôle et/ou d'une carte d'alimentation. L'invention concerne également un système moteur comprenant au moins un moyen de stockage d'énergie électrique et une machine électrique triphasée. Le système moteur 10 comporte un système de conversion selon l'une des caractéristiques précédentes, pour convertir l'énergie électrique continue dudit moyen de stockage de l'énergie électrique en énergie électrique alternative triphasée pour ladite machine électrique. Présentation succincte des figures 15 D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après. La figure 1, déjà décrite, illustre un convertisseur DC/AC classique, avec commutation dure, selon l'art antérieur. 20 La figure 2, déjà décrite, illustre le signal de commutation, la tension et l'intensité dans une phase pour un convertisseur DC/AC selon la conception de la figure 1. La figure 3, déjà décrite, illustre un convertisseur DC/AC selon l'art antérieur, avec commutation douce. La figure 4, déjà décrite, illustre le signal de commutation, la tension et l'intensité dans 25 une phase pour un convertisseur DC/AC selon la conception de la figure 3. La figure 5a illustre un exemple de réalisation du module récupérateur d'énergie électrique pour un convertisseur selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 5b illustre un modèle équivalent résistif au module récupérateur d'énergie électrique de la figure 5a. 30 La figure 6 illustre un schéma électrique d'un module de puissance selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 7 illustre la conception d'un module de puissance selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 8 illustre, selon une première vue, la carte de circuit imprimé équipée des 35 modules de puissance selon un mode de réalisation de l'invention. 3044184 7 La figure 9 illustre, selon une deuxième vue, la carte de circuit imprimé équipée des modules de puissance selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 10 illustre, un carter pour le système de conversion d'énergie selon un mode de réalisation de l'invention. 5 Description détaillée de l'invention La présente invention concerne un système de conversion (convertisseur) DC/AC permettant de convertir une énergie électrique continue en énergie électrique alternative triphasée. Avantageusement, le système de conversion selon l'invention, peut être 10 bidirectionnel (réversible). Ainsi, au moyen du système de conversion selon l'invention, une énergie alternative triphasée peut être convertie en énergie électrique continue. Classiquement, le système de conversion selon l'invention, comporte trois bras de commutation, une phase d'entrée continue, et trois phases de sorties alternatives. Chaque bras de convertisseur peut comprendre deux commutateurs (interrupteurs) commandés et 15 deux diodes. De manière connue, la commande des commutateurs permet de générer une tension alternative. Les phases de sortie alternatives du système de conversion sont reliées au point milieu de chaque bras de commutation, c'est-à-dire entre les deux commutateurs. Selon l'invention, le système de conversion comporte un assemblage sur une carte de 20 circuit imprimé, appelée également carte PCB (de l'anglais « Printed Circuit Board ») : d'au moins un module de puissance par bras de commutation, le module de puissance comporte au moins deux commutateurs pour réaliser la conversion de la puissance continue en puissance alternative, d'au moins une bobine, qui assure la modulation de la variation de courant pour la 25 commutation douce, et d'un module de récupération d'énergie électrique, qui permet de récupérer l'énergie disponible ou créée lors de la commutation dite douce, en récupérant l'énergie disponible lors de la commutation douce, et en l'envoyant vers des moyens de stockage d'énergie électrique (par exemple une batterie), connectés 30 aux phases continues du système de conversion. La carte de circuit imprimé permet notamment de relier électriquement les différents modules (de puissance et de récupération d'énergie électrique), ainsi que la bobine, sans l'utilisation de fil électrique. La carte de circuit imprimé est, de préférence, sensiblement plane et peut être de forme sensiblement rectangulaire. La carte de circuit imprimé peut être 35 du type carte multicouche à haute densité de cuivre, de manière à optimiser sa conception. Dans ce cas, les lignes de courant sont incluses dans au moins une couche interne de la 3044184 8 carte de circuit imprimé. Ce type de carte multicouche est adapté à des courants élevés. La carte de circuit imprimé peut comporter des fiches pour la connexion des entrées continues et des sorties alternatives du système de conversion. De plus, la carte de circuit imprimé peut comprendre des moyens de fixation pour l'assemblage des différents modules et de la 5 bobine. Ces moyens de fixation peuvent être des orifices, des fentes et/ou des saillies. On appelle module, un élément indépendant sous forme de bloc, qui regroupe tous les composants électroniques qui assurent une fonction. Ainsi, chaque module de puissance est un bloc qui comporte des moyens de commutation pour un bras de commutation, et le module de récupération d'énergie électrique est un bloc qui comporte des moyens 10 électroniques permettant la récupération de l'énergie électrique. Cette réalisation sous forme de module, permet un assemblage simplifié et une modularité du système de conversion. En effet, les blocs peuvent être fabriqués séparément, et de manière standard, et le système de conversion est composé de différents modules (blocs) assemblés sur une carte de circuit imprimé. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'assembler tous les composants électroniques du 15 système de conversion sur un seul élément. De plus, cette réalisation sous forme de modules, permet de faciliter la maintenance : il est possible de remplacer uniquement un module défectueux sans à avoir à remplacer l'ensemble du convertisseur. Un autre avantage de cette conception est la possibilité d'utiliser des modules standards, qui peuvent être choisis en fonction de l'application souhaitée. 20 Selon un mode de réalisation, les différents modules (de puissance ou de récupération d'énergie électrique), ainsi que la bobine sont assemblés sur la carte de circuit imprimé par soudure, vissage et/ou encliquetage (« clipsage ») ou tout moyen analogue. Ces moyens d'assemblage permettent un assemblage rapide. 25 Les différents modes de réalisation, notamment la constitution des différents modules, décrits dans la description peuvent être combinés. Chaque module de puissance sert de bras de commutation du système de conversion. Le module de puissance peut comporter : 30 deux entrées, aptes à être connectées aux entrées continues du système de conversion, la première entrée peut être reliée à une tension positive, et la deuxième entrée peut être reliée à la masse, deux commutateurs montés en série entre les deux entrées, les commutateurs peuvent être commandés, de manière à fournir un courant de sortie alternatif, 35 une sortie, apte à être connectée à une phase de sortie alternative du système de conversion, la sortie est connectée en un point entre les deux commutateurs, deux diodes, permettant le passage du courant selon une direction, et 3044184 9 deux condensateurs, un premier condensateur dit condensateur de modulation de tension (qui permet la modulation de la variation de tension pour la commutation douce) et un deuxième condensateur (qui permet de stocker l'énergie créée qui n'est pas stockée dans le premier condensateur lors de la modulation de la 5 tension). Un tel module de puissance est compatible avec une large plage de fonctionnement de tension. Selon un mode de réalisation de l'invention, le module de puissance contient uniquement ces composants électroniques : deux commutateurs, deux diodes, et deux 10 condensateurs. Pour ce mode de réalisation, seul le deuxième condensateur peut être formé par une association en parallèle de plusieurs capacités (par exemple 2 ou 3 capacités). En outre, le module de puissance est adapté à un système de conversion qui comporte un module récupérateur d'énergie électrique. Le module de puissance peut comprendre une deuxième sortie apte à être connectée au module récupérateur d'énergie électrique. Cette 15 deuxième sortie peut être connectée à une diode. Selon un mode de réalisation de l'invention, les diodes du module de puissance sont montées en série. Les diodes peuvent être connectées à une première entrée du module de puissance. Par exemple, l'entrée reliée à la tension positive. Dans le cas où le module de puissance comporte une deuxième sortie pour un module récupérateur d'énergie électrique, 20 les diodes sont connectées à cette deuxième sortie. De plus, le condensateur de modulation de tension peut être monté entre un point compris entre les deux diodes et la première sortie. En outre, le deuxième condensateur peut être monté entre la deuxième sortie et la deuxième entrée du module de puissance, c'est-à-dire sur l'entrée du module de puissance, 25 sur laquelle les diodes ne sont pas montées, par exemple cette deuxième entrée peut correspondre à la masse. Conformément à une caractéristique de l'invention, les commutateurs des modules de puissance peuvent être des commutateurs de type MOSFET (acronyme anglais de « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » qui se traduit par transistor à effet de champ à 30 structure métal-oxyde-semi-conducteur) et/ou IGBT (transistor bipolaire à grille isolée de l'anglais « lnsulated Gate Bipolar Transistor »), en fonction de la tension d'entrée du bus DC. Pour la haute tension, on peut utiliser des interrupteurs (commutateurs) IGBT. Pour la basse tension, on peut utiliser des interrupteurs MOSFET. De préférence, les commutateurs peuvent être commandés par une méthode de 35 modulation de largeur d'impulsion (MLI ou en anglais PWM pour « Pulse Width Modulation »). Le principe général de cette méthode de modulation est qu'en appliquant une 3044184 10 succession d'états discrets pendant des durées bien choisies, on peut obtenir en moyenne sur une certaine durée n'importe quelle valeur intermédiaire. Pour la modulation des variations de la tension, le premier condensateur de modulation 5 de tension peut avoir une valeur comprise entre 4 et 15 nF, de préférence entre 4 et 10 nF. Le deuxième condensateur a, de préférence, une capacité plus élevée que le premier condensateur. Le deuxième condensateur peut avoir une valeur comprise entre 500 et 5000 nF, de préférence entre 600 et 2500 nF. Selon une variante de réalisation de l'invention, le deuxième condensateur peut être formé de plusieurs capacités associées en parallèle et/ou 10 en série. De manière avantageuse, pour limiter l'encombrement, le deuxième condensateur peut être formé de trois capacités identiques (de même capacité) associées en parallèle. Avantageusement, le module de puissance se présente sous la forme d'un bloc, de manière à faciliter son assemblage, sa compacité et sa standardisation. Le bloc peut comprendre un support, une plaque comprenant un circuit imprimé, et les composants 15 électroniques (commutateurs, diodes, condensateurs) du module de puissance. La plaque peut être sous la forme d'un circuit imprimé. Les composants électroniques sont montés sur la plaque. La plaque est montée sur le support. Le bloc peut être agencé de manière à être monté sur la carte de circuit imprimé d'un système de conversion. Le bloc peut avoir une forme sensiblement parallélépipédique. 20 Conformément à une variante de réalisation de l'invention, le bloc peut comporter plusieurs moyens de fixation sur une carte d'un système de conversion. Les moyens de fixation peuvent être notamment au moins une encoche prévue pour le passage d'une vis. L'encoche peut être prévue dans le support et/ou la plaque du bloc. L'encoche peut être de forme sensiblement oblongue. Les moyens de fixation peuvent également comprendre au 25 moins une fente ou une saillie, de manière à permettre une fixation par encliquetage (« clipsage ») ou pour permettre une mise en position du bloc. Le bloc peut également comprendre des moyens de fixation pour la fixation de plusieurs modules entre eux, de manière à pouvoir associer plusieurs modules entre eux, notamment pour le cas où les courants sont élevés, ce qui permet de réaliser le bras de 30 commutation d'un système de conversion sans employer des composants ayant des caractéristiques spécifiques élevées et étant onéreux. La figure 6 illustre, de manière non limitative, un schéma électrique d'un module de puissance selon un mode de réalisation de l'invention. Le module de puissance comporte deux entrées El et E2 destinées à être connectées aux entrées continues du système de 35 conversion. L'entrée El peut correspondre à l'entrée de tension positive, et l'entrée E2 peut correspondre à la masse. Entre les deux entrées El et E2, deux commutateurs commandés 1 sont montées en série. Entre les deux commutateurs 1, la sortie S est connectée, cette 3044184 11 sortie S est destinée à être connectée à une phase de sortie du système de conversion. Deux diodes D sont montées en série entre l'entrée El et la deuxième sortie Vrec, qui est apte à être connectée à un module récupérateur d'énergie électrique. Un premier condensateur Cs, destinée à la modulation de tension, est connecté en un point entre les 5 deux diodes D et la première sortie S. Un deuxième condensateur Cov est connecté entre la deuxième sortie Vrec et la deuxième entrée E2. La figure 7 illustre, schématiquement et de manière non limitative, un module de puissance selon un mode de réalisation de l'invention. Le module a sensiblement la forme d'un bloc 7. Le bloc 7 comporte une plaque 8, sous forme d'un circuit imprimé sur laquelle 10 sont montées différents composants électroniques. La plaque 8 a sensiblement la forme d'un rectangle. La plaque 8 est montée sur un support 9. Le support 9 a sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle. La plaque 8 et le support 9 comportent plusieurs moyens de fixation : une encoche 10 prévue pour le passage d'une vis, et deux fentes 11 et 12 pour une fixation par encliquetage et/ou pour une mise en position du bloc. Des composants 15 électroniques (représentés schématiquement) sont montées sur la plaque 8 du côté opposé au support 9. Parmi les composants électronique, le deuxième condensateur Cov est formé de trois condensateurs 13 associés en parallèle. 20 Selon l'invention, le système de conversion comporte en outre un circuit de modulation de tension et d'intensité. Le circuit de modulation de tension et d'intensité permet une commutation douce (« soft switching »), ce qui permet de limiter les pertes par commutation, de limiter les dépassements de tension et de courant sur les commutateurs. Le circuit de modulation comporte une bobine, qui module la variation de courant, et un condensateur par 25 phase, pour moduler la variation de tension. La bobine est montée directement sur la carte de circuit imprimé. Afin de maximiser la densité de cuivre dans l'enroulement de la bobine, l'enroulement peut être constitué par des couches de cuivre obtenues par gravure chimique et isolées par l'application d'un revêtement isolant, de manière à minimiser l'effet de peau qui pourrait avoir un effet nuisible pour les fréquences élevés. Chaque condensateur permettant 30 la modulation est inclus dans un des modules de puissance. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de modulation comporte une bobine qui relie une phase d'entrée continue du système de commutation et les bras de commutation. 35 Selon l'invention, le système de conversion comporte en outre un module récupérateur d'énergie électrique. Avantageusement, le module de récupération d'énergie électrique ne 3044184 12 comprend pas de résistance. Ainsi, le système de conversion ne comporte pas de résistance, dans laquelle de l'énergie est dissipée pour l'art antérieur. Au contraire, le module récupérateur d'énergie électrique, qui remplace la résistance, permet de récupérer l'énergie disponible ou créée lors de la commutation dite douce, en récupérant l'énergie 5 disponible lors de la commutation douce et en l'envoyant vers des moyens de stockage d'énergie électrique (par exemple une batterie), connectés aux phases continues du système de conversion. Le module de récupération d'énergie électrique a pour fonction de décharger les circuits de protection des commutateurs et de rendre cette énergie disponible sur le bus continu. Ainsi, les pertes électriques sont fortement réduites. Le module récupérateur 10 d'énergie électrique est relié au bras de commutation et au circuit de modulation. Selon une conception possible de l'invention, le module récupérateur d'énergie électrique peut comprendre au moins une inductance, au moins une diode, au moins un condensateur et au moins un commutateur. Le commutateur est commandé de manière à autoriser la récupération d'énergie et son transfert vers les moyens de stockage d'énergie 15 électrique. Avantageusement, le circuit de récupération peut être réalisé avec une topologie abaisseur (en anglais « buck »). Selon une variante de réalisation de l'invention, le module récupérateur d'énergie électrique peut comporter trois branches reliées en un point de jonction avec : une première branche comportant un commutateur, 20 une deuxième branche comportant une diode, et une troisième branche comportant une inductance. Ainsi, la carte du circuit imprimé du système de conversion peut être modifiée de manière spécifique pour utiliser la conception d'un convertisseur de commutation douce compatible avec des fréquences de commutation élevées, tout en minimisant les pertes dues 25 au circuit passif rajouté pour assurer le fonctionnement du circuit de modulation. Le module de récupération d'énergie électrique peut être réalisé sous la forme d'un bloc comprenant des moyens de fixation à la carte de circuit imprimé. La fixation peut être réalisée par soudure, vissage, encliquetage ou tout moyen analogue. Dans ce but, les moyens de fixation à la carte de circuit imprimé peuvent être au moins un orifice, par 30 exemple pour le passage d'une vis, au moins une saillie, au moins une fente etc. La figure 5a représente, de manière schématique et non limitative, un tel module récupérateur d'énergie électrique. Le module récupérateur d'énergie électrique comporte trois branches reliées en un point de jonction P, avec : une première branche avec un commutateur 6, 35 une deuxième branche comportant une diode 4 (dans laquelle circule un courant iL en fonction de la tension à ses bornes), et une troisième branche comportant une inductance Lrec. 3044184 13 Sur la figure 5a, le condensateur 5 représente la capacité des moyens de stockage d'énergie électrique (batterie) et n'est pas un composant du module récupérateur. Le condensateur 5 est placé entre l'inductance Lrec et la masse. De plus, le condensateur 3 représente la capacité Crec, et c'est un composant du 5 module récupérateur. Le condensateur 3 est placé entre le commutateur et la masse. La diode 4 est placée entre le point de jonction des trois branches et la masse. En pilotant le commutateur (son rapport cyclique), on peut piloter le courant iL qui circule entre Vrec et Udc (le courant envoyé à la batterie). Ainsi, en considérant l'ensemble formé par le module récupérateur et le condensateur 10 des moyens de stockage d'énergie électrique, l'ensemble est formé de trois branches parallèles, placées entre le point P et la masse, avec : une première branche comportant le commutateur 6 et le condensateur 3, une deuxième branche comportant une diode 4, et une troisième branche comportant l'inductance Lrec et la capacité 5 des moyens de 15 stockage de l'énergie électrique. Quand le commutateur est fermé, la diode est dans un mode bloquée et le courant iL qui circule dans la bobine Lrec (représenté dans la figure 5a) est égal à Vrec-Udc Lrec Quand le commutateur est ouvert, la diode est un mode passant est le courant iL qui circule dans la bobine Lrec (représenté dans la figure 5a) est égal à Udc 20 Ainsi, en pilotant la temps d'ouverture et de fermeture du commutateur, on peut piloter la valeur moyenne du courant iL, et avoir un fonctionnement équivalent d'un circuit résistif. La figure 5b représente, de manière non limitative, un schéma électrique équivalent du module récupérateur d'énergie électrique illustré à la figure 5a. Ainsi, le module récupérateur d'énergie électrique est équivalent à une résistance équivalente Req, dans laquelle circule 25 un courant iL, mais sans dissipation de l'énergie électrique. Pour cette variante de réalisation, le courant moyen dans ce circuit peut être exprimé sous la forme suivante : - Vrec Udc T Vrec UA. Vrec Udc "-"" = Lrec 2 2 * Lrec * Fsw Req avec : - T la période de commutation du commutateur, 30 - Vrec la tension de récupération, - Udc la tension de la phase d'entrée continue, - Lrec l'inductance du module récupérateur, - Req la résistance équivalente - Fsw représente la fréquence de commutation des interrupteurs. Lrec. 3044184 14 De préférence, un tel module récupérateur d'énergie est monté dans le système de conversion équipé du circuit de modulation, de telle sorte que le module récupérateur d'énergie électrique est disposé entre une phase d'entrée continue du système de conversion et la jonction entre le bras de commutation et le condensateur du circuit de 5 modulation. Pour le mode de réalisation de la figure 5a, le module récupérateur d'énergie électrique peut être connecté de telle sorte que : le point du module récupérateur relié à ladite phase d'entrée continue (de tension Udc) du système de conversion correspond au point de la troisième branche du module récupérateur entre l'inductance Lrec et le deuxième condensateur 5 (ce 10 condensateur est la capacité de la batterie), et le point du module récupérateur relié à la jonction entre le bras de commutation (de tension Vrec) et le condensateur du circuit de modulation correspond au point de la première branche du module récupérateur entre le commutateur 6 et le premier condensateur 3. 15 Selon une mise en oeuvre de l'invention, le système de conversion peut comprendre un carter, dans lequel est monté l'assemblage. Le carter peut comprendre plusieurs orifices : notamment deux pour les entrées continues, pour permettre la connexion avec le système de stockage d'énergie électrique, et trois pour les sorties alternatives, pour permettre la 20 connexion avec les phases de la machine électrique. Avantageusement, le carter peut avoir une forme sensiblement parallélépipédique. De plus, le carter peut comprendre des moyens pour positionner les différents modules avant leur assemblage sur la carte de circuit imprimé. Le carter peut comporter en outre des emplacements pour les différents circuits et cartes pouvant faire partie du système de conversion. 25 La figure 10 illustre, de manière non limitative, un carter, sans son couvercle, pour un système de conversion selon un mode de réalisation de l'invention. Le carter 17 a une forme parallélépipédique. Le carter 17 comporte plusieurs emplacements 18 destinés à recevoir les modules de puissance. Selon l'exemple illustré, le carter 17 comporte neuf emplacements 18 pour neuf modules de puissance (trois pour chaque bras de commutation). Le carter 17 30 comporte un emplacement 19 destiné à recevoir un module de récupération d'énergie électrique. Le carter 17 comporte, en outre, un emplacement 20 destiné à la bobine du circuit de commutation douce. De plus, le carter 17 comporte cinq orifices 21 pour la connexion des deux entrées continues et des trois sorties alternatives. Sur la figure, différents trous et fentes sont représentés, ils servent à l'assemblage des modules par rapport à la carte de 35 circuit imprimé, et ceux situés sur le bord servent à la fixation du couvercle du carter. 3044184 15 Selon une conception du convertisseur selon l'invention, la carte de circuit imprimé peut également comprendre des condensateurs appelés condensateurs de bus. Ces condensateurs de bus, permettent de découpler l'inductance du câble et l'inductance de la bobine du circuit de modulation. De manière à optimiser la surface de la carte de circuit 5 imprimé, les condensateurs de bus sont montés sur la carte de circuit imprimé du côté opposé aux différents modules : les modules sont montés d'un côté de la carte et les condensateurs de bus sont montés de l'autre côté. Les figures 8 et 9 illustrent, de manière non limitative, selon deux angles distincts, une carte de circuit imprimé 14, sur laquelle sont assemblés des modules de puissance 7 (ici 10 neuf modules de puissance), et des condensateurs de bus 16. Selon la vue de la figure 8, les condensateurs de bus 16 sont assemblés en-dessous de la carte de circuit imprimé 14, alors que les modules de puissance 7 sont assemblés au-dessus de la carte de circuit imprimé 14. La carte de circuit imprimé comprend cinq fiches 15 pour la connexion des entrées continues et des sorties alternatives. Sur ces figures, le module de récupération 15 d'énergie électrique, ainsi que la bobine ne sont pas représentés. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de conversion comporte un système de refroidissement. Ainsi, il est possible d'éviter toute surchauffe des composants électroniques. De préférence, le système de refroidissement est un système de 20 refroidissement liquide, qui comprend un circuit dans lequel circule le liquide. Toutefois, le système de refroidissement peut être un système de refroidissement par ventilation d'air ou par circulation d'air. Le circuit dans lequel circule le liquide peut avoir une forme d'un serpentin, de manière à optimiser la surface refroidie. Le circuit de liquide peut être placé entre la carte et les modules de puissance et de récupération d'énergie électrique, de 25 manière à refroidir simultanément la carte de circuit imprimé et les différents modules. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de conversion comporte une carte de contrôle. Selon un exemple la carte de contrôle peut être basée sur un DSP de Texas Instrument, et peut exécuter les fonctions suivantes : 30 le conditionnement des lectures analogiques, la gestion des entrées et sorties, la gestion des protections, par exemple grâce à des moyens permettant de couper le système de conversion en cas de surtension ou de sur-courant, et la gestion de la modulation de la largeur d'impulsion (MLI ou PWM) pour les 35 commutateurs des bras de commutation. 3044184 16 Selon une mise en oeuvre de l'invention, le système de conversion peut comporter un circuit de mesure. Le circuit de mesure peut être formé d'une carte, pouvant comprendre plusieurs sous-cartes. Le circuit de mesure permet de mesurer les grandeurs nécessaires pour le contrôle, en particulier les tensions et/ou les courants de phase, et/ou la tension et le 5 courant de bus, et/ou la tension du module récupérateur d'énergie électrique. De plus, le système de conversion selon l'invention peut comprendre une carte d'alimentation, qui peut générer une onde carrée haute fréquence (par exemple 18 V à 130kHz), qui peut être utilisée par chaque carte (par exemple, la carte de contrôle, les sous- 10 cartes du circuit de mesure) pour créer des niveaux de tension. Le système de conversion selon l'invention permet de piloter des machines électriques, pour tous types d'application, en particulier pour des machines électriques tournant à de très hautes vitesses avec un rendement de l'onduleur (convertisseur) élevé. 15 Le convertisseur selon l'invention peut être prévu pour une utilisation embarquée, en particulier au sein d'un véhicule, notamment terrestre, aéronautique ou naval. Le système de conversion selon l'invention peut également être utilisé dans les systèmes non embarqués de production d'énergie électrique, tels que des turbines, des micro-turbines ou des éoliennes. 20 En outre, la présente invention concerne un système moteur comprenant au moins un moyen de stockage d'énergie électrique, par exemple une batterie, et une machine électrique triphasée, par exemple une machine électrique à aimants permanents. Le système moteur comporte un système de conversion selon un des modes de réalisation 25 décrits ci-dessus, pour convertir l'énergie électrique continue du moyen de stockage de l'énergie électrique en énergie électrique alternative triphasée pour la machine électrique, et éventuellement inversement. Ainsi, grâce au système de conversion, la machine électrique peut être pilotée, tout en limitant les pertes électriques. En outre, si le système de conversion est bidirectionnel (réversible), alors il est également possible de stocker (par exemple dans 30 une batterie) une énergie électrique engendrée par la rotation de la machine électrique. En outre, la présente invention concerne un procédé d'assemblage d'un système de conversion selon l'un des modes de réalisation décrits précédemment. Le procédé d'assemblage comporte les étapes suivantes : 35 a) on positionne, notamment au sein d'un carter, au moins un module de puissance par bras de commutation, et un module de récupération d'énergie électrique ; 3044184 17 b) on positionne une carte de circuit imprimé par rapport aux différents modules, et on assemble les modules de puissance sur la carte de circuit imprimé, par exemple par soudure, vissage, encliquetage ou tout moyen analogue ; c) on positionne le module de récupération d'énergie électrique sur la carte de circuit 5 imprimé, par exemple par soudure, vissage, encliquetage, ou tout moyen analogue ; et d) on assemble une bobine sur la carte de circuit imprimé, par exemple par soudure, vissage, encliquetage, ou tout moyen analogue. Les étapes b), c) et d) peuvent être réalisées selon un ordre quelconque ou simultanément. 10 En outre, le procédé peut comprendre une étape d'assemblage de condensateurs de bus sur la carte de circuit imprimé, du côté opposé de la carte, sur lequel les différents modules sont assemblés. De plus, le procédé peut comprendre une étape de mise en place et d'assemblage d'un système de refroidissement. De préférence, le système de refroidissement, en particulier 15 sous la forme d'un circuit de circulation de liquide, peut être placé entre la carte de circuit imprimé et les différents modules. Par ailleurs, le procédé peut comprendre au moins une étape pour l'installation d'au moins un des éléments suivants : un circuit de mesure, une carte de contrôle, une carte d'alimentation. 20 Exemple comparatif : Un exemple comparatif a été réalisé, de manière à comparer les pertes du système de conversion selon l'invention, avec les pertes des systèmes de conversion DC/AC selon l'art antérieur. Le système selon l'invention testé correspond au circuit selon mode de réalisation 25 de la figure 5, avec un assemblage selon les modes de réalisation des figures 8 et 9. Les systèmes de conversion DC/AC de l'art antérieur correspondent respectivement à la commutation dure et à la commutation douce, respectivement selon les réalisations des figures 1 et 3. Pour cet exemple, les valeurs utilisées pour un onduleur d'une puissance nominale de 30 50 kW, sont les suivantes : Ls -=300 microH, Cs -= 6.8 nanoF, Cov -= 1410 nanoF, Vrec -= 1.5 Vbus, 35 Lrec = 56 microH, Crec = 20 nanoF, type de commutateur : IGBT. 3044184 18 Tableau 1 - Exemple comparatif Puissance fournie Pertes totales Pertes par dissipation dans le circuit ajouté Pertes par commutation Fréquence de commutation Art antérieur Hard switching (Figure 1) 50 kW 2 kW 0 kW 2 kW 20 khz Art antérieur Soft switching (Figure 3) 50 kW 2 kW 1 kW 1 kW 50 khz Invention (Figure 5) 50 kW 1.15 kW 0.15 kW 1 kW 50 khz 5 On remarque que le système de conversion permet de réduire les pertes totales d'environ 42,5 % par rapport aux systèmes de conversion selon l'art antérieur. Cette réduction est due à une réduction des pertes par commutation liées à la commutation douce (réduction de 50 % des pertes par commutation par rapport à une commutation dure), et par une réduction des pertes par dissipation dans le circuit ajouté (réduction de 85 % des pertes 10 par dissipation par rapport à une commutation douce). REVENDICATIONS1) Système de conversion d'une puissance électrique continue en puissance électrique alternative triphasée comprenant trois bras de commutation (A, B, C), caractérisé en ce que ledit système de conversion comporte un assemblage sur une carte de circuit imprimé (14) d'au moins un module de puissance (7) par bras de commutation (A, B, C), d'un module de récupération d'énergie électrique, et d'une bobine (Ls) pour une commutation douce. 2) Système selon la revendication 1, dans lequel ledit assemblage est disposé dans un carter (17). 3) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits modules de puissance (7) comportent deux commutateurs (1), deux diodes (D) et deux condensateurs (Cs, Cov). 4) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit module récupérateur d'énergie électrique comporte trois branches reliées en un point de jonction (P), avec : une première branche comportant un commutateur (6), une deuxième branche comportant une diode (4), une troisième branche comportant une inductance (Lrec), et un condensateur (3). 5) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque bras de commutation comporte une pluralité de modules de puissance (7) associés, de préférence entre deux et quatre modules. 6) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits modules de puissance (7), ladite bobine (Ls) et ledit module de récupération d'énergie électrique sont montés d'un côté de ladite carte de circuit imprimé (14), et des condensateurs (16) sont installés de l'autre côté de ladite carte de circuit imprimé (14). 7) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit système de conversion comporte un système de refroidissement, de préférence un circuit de refroidissement par liquide. 3044184 20 8) Système selon la revendication 7, dans lequel ledit système de refroidissement est placé entre ladite carte du circuit imprimé (14) et lesdits modules de puissance (7) et de récupération de l'énergie électrique. 5 9) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit système de conversion comporte un circuit de mesure des tensions et/ou des courants. 10) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite bobine (Ls) comporte plusieurs couches de cuivre obtenues par gravure chimique, et isolées au 10 moyen d'un revêtement isolant. 11) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit système de conversion comporte une carte de contrôle. 15 12) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit système de conversion comporte une carte d'alimentation. 13) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite carte de circuit imprimé est une carte multicouche à haute densité de cuivre. 20 14) Procédé de montage d'un système de conversion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes : a) on positionne au moins un module de puissance (7) par bras de commutation, et un module de récupération d'énergie électrique ; 25 b) on assemble lesdits modules de puissance sur une carte de circuit imprimé (14) ; c) on assemble ledit module de récupération d'énergie électrique sur ladite carte de circuit imprimé (14) ; et d) on assemble une bobine (Ls) sur ladite carte de circuit imprimé (14). 30 15) Procédé selon la revendication 14, dans lequel on positionne lesdits modules de puissance (7) et de récupération d'énergie électrique dans un carter (17). 16) Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel lesdits modules de puissance (7) et de récupération d'énergie électrique, et la bobine (Ls) sont assemblés à 35 ladite carte de circuit imprimé par soudure, vissage et/ou encliquetage. 3044184 21 17) Procédé selon l'une des revendications 14 à 16, dans lequel ledit procédé comporte une étape d'assemblage de condensateurs (16) sur un côté de ladite carte de circuit imprimé (14) opposé au côté de ladite carte de circuit imprimé (14) sur laquelle lesdits modules de puissance (7) et ledit module de récupération sont assemblés. 5 18) Procédé selon l'une des revendications 14 à 17, dans lequel ledit procédé comporte une étape d'assemblage d'un système de refroidissement entre ladite carte de circuit imprimé et lesdits modules de puissance et de récupération d'énergie électrique. 10 19) Procédé selon l'une des revendications 14 à 18, dans lequel ledit procédé comporte au moins une étape pour l'installation d'un circuit de mesure et/ou d'une carte de contrôle et/ou d'une carte d'alimentation. 20) Système moteur comprenant au moins un moyen de stockage d'énergie électrique et une 15 machine électrique triphasée (M), caractérisé en ce que le système moteur comporte un système de conversion selon l'une des revendications 1 à 13, pour convertir l'énergie électrique continue dudit moyen de stockage de l'énergie électrique en énergie électrique alternative triphasée pour ladite machine électrique. 20