Brevet FR3110126A1 — publié le 20211119

Equipement électrique de distribution de puissance (1), agencé pour relier une pluralité de sources de puissance (50, 60, 70) à un système de freinage (80) et à un système de taxiage (90) d’un aéronef pour les alimenter électriquement, comprenant des ports d’entrée (3, 4) destinés à être reliés à une source de puissance (50, 60, 70), un premier port de sortie (6) destiné à être relié au système de freinage (80) et un deuxième port de sortie (7) destiné à être relié au système de taxiage (90) ainsi qu’ un troisième port d’entrée/sortie (5). Système (100) comprenant un tel équipement électrique de distribution de puissance. FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 1 Equipement électrique de distribution de puissance pour système de freinage et de taxiage d’un aéronef et système de freinage et de taxiage d’un aéronef L’invention concerne le domaine des équipements électriques de distribution de puissance et plus particulièrement les équipements électriques de distribution de puissance destinés à être reliés à un système de freinage et à un système de taxiage d’un aéronef. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Classiquement un aéronef comprend un système de freinage de ses roues pour ralentir et immobiliser l’aéronef lors des opérations d’atterrissage et de circulation au sol. Dans le contexte d’une électrification des équipements, ces systèmes intègrent de plus en plus d’actionneurs électromécaniques (en remplacement d’actionneurs hydrauliques). Les systèmes de taxiage électrique comprennent généralement un moteur électrique qui entraine une ou plusieurs roues de l’aéronef afin de lui permettre de se déplacer au sol de manière autonome, sans faire appel à la propulsion de ses réacteurs. Ces systèmes permettent une réduction du bruit et de la consommation de carburant au sol. Les systèmes de freinage électrique comprennent généralement un moteur électrique pour déplacer des vérins appliquant un effort de presse sur un empilement de disques rotors liés en rotation à la roue et de disques stators fixe en rotation par rapport à la jambe d’atterrisseur. Il est connu du document FR-A-3072924 de relier un système électromécanique de freinage et un système électromécanique de taxiage à un équipement électrique de distribution de puissance agencé pour imposer une tension de pilotage de freinage à un actionneur électromécanique de freinage et une tension de pilotage d'entraînement à un actionneur électromécanique d'entraînement. Les tensions de pilotage de freinage et de taxiage sont générées au niveau de l’atterrisseur par des unités d’alimentation dédiées. Le système de freinage comprend généralement des condensateurs qui assurent une fonction de transparence (maintien d’une tension en cas de coupure de l’alimentation dédiée) ainsi qu’un premier pack de résistances destiné à être parcouru par le courant engendré par les actionneurs électromécaniques de freinage lorsqu’ils sont sollicités en mode « générateur » (phases « antiskid » ou « backdrive » dans lesquelles les pistons sont repoussés à l’encontre de l’actionneur) et assurer ainsi une fonction de dissipation d’énergie de freinage. Le système de taxiage comprend quant à lui un deuxième pack de résistances destiné à être parcouru par le courant engendré dans le moteur électrique du système de taxiage lors du freinage de l’aéronef lorsqu’il est déplacé par le système de taxiage et assure ainsi une fonction de dissipation d’énergie. Le système de taxiage peut comprendre une batterie pour alimenter le moteur de taxiage lors des phases de roulage, allégeant ainsi la consommation du groupe de puissance auxiliaire (généralement un turbogénérateur alimenté par le carburant de l’avion). Un tel système électrique est pesant et couteux. OBJET DE L’INVENTION L’invention a pour objet de réduire la masse et/ou les coûts d’exploitation d’un système électrique d’aéronef comprenant un système de freinage et un système de taxiage. A cet effet, on prévoit un équipement électrique de distribution de puissance agencé pour relier une pluralité de sources de puissance à un système de freinage et à un système de taxiage d’un aéronef pour les alimenter électriquement, comportant une pluralité de ports comprenant des ports d’entrée destinés à être reliés chacun à une source de puissance distincte, un premier port de sortie destiné à être relié au système de freinage et un deuxième port de sortie destiné à être relié au système de taxiage ainsi qu’un troisième port d’entrée/sortie, un bus électrique, une pluralité de relais montés chacun entre l’un des ports et le bus électrique, et un module de commande agencé pour piloter les relais de manière à relier sélectivement chacun des ports au bus. Cet équipement électrique permet d’assurer une mutualisation des fonctions de dissipation et de transparence des systèmes de freinage et de taxiage, ce qui permet de réduire efficacement la masse et le coût d’un système électrique d’aéronef comprenant un système de freinage et un système de taxiage. Avantageusement, la pluralité de ports d’entrée comprend un premier port d’entrée agencé pour être relié à un réseau électrique de l’aéronef et/ou un deuxième port d’entrée agencé pour être relié à un groupe auxiliaire de puissance de l’aéronef. Avantageusement encore, le premier port de sortie est agencé pour être relié à un contrôleur de freinage et/ou le deuxième port de sortie est agencé pour être relié à un contrôleur de taxiage. Selon un mode de réalisation préféré, le troisième port d’entrée/sortie est agencé pour être relié à une première batterie. Les fonctions de transparence et de dissipation sont garanties par redondance en cas de défaillance de la première batterie lorsque l’équipement comprend un quatrième port d’entrée/sortie agencé pour être relié à une deuxième batterie. La protection contre les surchauffes et/ou surtensions est améliorée lorsque l’un des ports de la pluralité de ports d’entrée et/ou l’un des premiers ports de sortie, deuxième port de sortie ou troisième port d’entrée/sortie comprend un fusible. L’invention concerne également un système électrique d’aéronef, comprenant un équipement électrique de distribution de puissance tel que défini ci-dessus et dans lequel le premier port de sortie est relié à un contrôleur de freinage de l’aéronef, le deuxième port de sortie est relié à un contrôleur de taxiage de l’aéronef, le troisième port d’entrée/sortie est relié à une première batterie, l’équipement comprenant un premier port d’entrée de puissance relié à un réseau électrique de l’aéronef, et un deuxième port d’entrée de puissance relié à un groupe auxiliaire de puissance de l’aéronef. Avantageusement, le module de commande est agencé pour que des fonctions de transparence et de régénération du contrôleur de freinage soient réalisées par la première batterie. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l’invention. La figure 1 est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d’un système électrique selon l’invention ; La figure 2 est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un système électrique selon l’invention ; La figure 3 est une vue schématique d’un troisième mode de réalisation d’un système électrique selon l’invention. La figure 4 est une vue schématique d’un quatrième mode de réalisation d’un système électrique selon l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la figure 1, l’équipement électrique de distribution de puissance selon l’invention et généralement désigné 1 est intégré à un système électrique 100 d’un aéronef non représenté. Le système électrique 100 comprend un circuit électrique 50 interne de l’aéronef, un groupe de puissance auxiliaire 60 (ici un turbogénérateur alimenté par le carburant de l’aéronef) relié à une unité de conversion 65 de courant. Le système électrique 100 comprend également une première batterie 70, un système de freinage 80 et un système de taxiage 90. Le circuit électrique 50 intègre un circuit de commande 51 et un circuit de puissance 52. Le système de freinage 80 comprend un contrôleur de freinage 81 relié au circuit de commande 51 et qui intègre un convertisseur de courant 82 et un onduleur 83. Le contrôleur de freinage 81 est, ici, relié à un premier actionneur de freinage 85 et à un deuxième actionneur de freinage 86. Le système de taxiage 90 comprend un contrôleur de taxiage 91 relié au circuit de commande 51 et qui intègre un premier convertisseur de courant 92.1 et un premier onduleur 93.1 reliés à un premier actionneur de taxiage 95. Le contrôleur de taxiage 91 intègre également un deuxième convertisseur de courant 92.2 et un deuxième onduleur 93.2 reliés à un premier actionneur de taxiage 95 et à un deuxième actionneur de taxiage 96. L’équipement électrique 1 comprend une enveloppe extérieure 2 présentant un premier port d’entrée 3, un deuxième port d’entrée 4, un troisième port d’entrée/sortie 5, un premier port de sortie 6 et un deuxième port de sortie 7. L’équipement électrique 1 comprend également une barre-bus 10 et un module de commande 20 qui pilote une pluralité de relais électriques. Un premier relais 23 électrique relie le premier port d’entrée 3 à la barre-bus 10. Un deuxième relais 24 électrique relie le deuxième port d’entrée 4 à la barre-bus 10. Un troisième relais 25 électrique relie le troisième port d’entrée/sortie 5 à la barre-bus 10. Un quatrième relais 26 électrique relie le premier port de sortie 6 à la barre-bus 10. Un cinquième relais 27 électrique relie le deuxième port de sortie 7 à la barre-bus 10. Le module de commande 20 est relié d’une part au circuit de commande 51 de l’aéronef et d’autre part à chacun des relais 23 à 27. Le module de commande 20 est agencé, de manière connue en soi, pour piloter les relais 23 à 27 de manière à relier sélectivement les ports 3,4,5,6 et/ou 7 à la barre-bus 10. Le premier port d’entrée 3 est relié au circuit électrique 50 de l’aéronef. Le deuxième port d’entrée 4 est relié au groupe de puissance auxiliaire 60. Le troisième port d’entrée/sortie 5 est relié à la batterie 70. Le premier port de sortie 6 est relié au système de freinage 80 et le deuxième port de sortie 7 est relié au système de taxiage 90. En fonctionnement et en phase d’atterrissage de l’aéronef, le circuit de commande 51 fournit les ordres de freinage au système de freinage et au module de commande 20. Le module de commande 20 commande alors la fermeture du premier relais 23, du troisième relais 25 et du quatrième relais 26 ainsi que l’ouverture du deuxième relais 24 et du cinquième relais 27. L’énergie générée par les actionneurs de freinage 85 et 86 est dirigée vers la première batterie 70. La première batterie 70 assure également la fonction de transparence du contrôleur de freinage 81 en servant de source d’alimentation en cas de rupture de continuité de l’alimentation électrique par le circuit électrique 50. En phase de taxiage de l’aéronef, le circuit de commande 51 fournit les ordres de taxiage au système de taxiage et au module de commande 20. Le module de commande 20 commande alors la fermeture du deuxième relais 24, du troisième relais 25 et du cinquième relais 27 ainsi que l’ouverture du premier relais 23 et du quatrième relais 26. Le groupe de puissance auxiliaire 60 fournit l’énergie nécessaire aux actionneurs de taxiage 95 et 96 et l’énergie de dissipation générée en phase de freinage est dirigée vers la première batterie 70. La première batterie 70 assure également la fonction de transparence du contrôleur de taxiage 91 en servant de source d’alimentation en cas de rupture de continuité de l’alimentation électrique par le groupe auxiliaire de puissance 60. Selon un deuxième mode de réalisation représenté en figure 2, l’équipement 1 comprend un quatrième port d’entrée/sortie 8 relié à une deuxième batterie 71. Le quatrième port d’entrée/sortie 8 est relié à la barre-bus 10 par un sixième relais 28 commandé par le module de commande 20. La deuxième batterie 71 intervient en redondance de la première batterie 70 en cas de défaillance de cette dernière. Selon un troisième mode de réalisation représenté en figure 3, le premier port d’entrée 3 comprend un premier fusible 33, le deuxième port d’entrée 4 comprend un deuxième fusible 34, le troisième port d’entrée/sortie 5 comprend un troisième fusible 35, le premier port de sortie 6 comprend un quatrième fusible 36 et le deuxième port de sortie 7 comprend un cinquième fusible 37. Selon un quatrième mode de réalisation représenté en figure 4, la barre-bus 10 comprend un septième relais 29 d’isolement entre une première portion 11 de barre-bus 10 et une deuxième portion 12 de barre-bus 10. La première portion 11 de barre-bus 10 est reliée au premier relais 23 et au quatrième relais 26. La deuxième portion 12 de barre-bus 10 est reliée au deuxième relais 24, au troisième relais 25 et au cinquième relais 27. Le septième relais 29 est relié au module de commande 20. Le septième relais 29 permet d’isoler le système de freinage 80 du système de taxiage 90. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, - bien qu’ici l’équipement électrique comprenne une barre bus, l’invention s’applique également à d’autres types de bus électriques comme par exemple un bus triphasé ou comprenant plus d’un seul conducteur ; - bien qu’ici le circuit électrique intègre un circuit de commande et un circuit de puissance, l’invention s’applique également à un circuit électrique comprenant un circuit commun de puissance et commande qui achemine des tensions régulées, la régulation de la tension faisant office d’information de commande ; - bien qu’ici le dispositif de distribution de puissance comprenne des fusibles, l’invention s’applique également un dispositif de distribution de puissance qui intègre des logiques de surveillance des courants et/ou de tensions ou tout autre moyen de protection des harnais d’alimentation et des équipements électriques situés en amont ou en aval du dispositif de distribution de puissance. Equipement électrique de distribution de puissance (1), agencé pour relier une pluralité de sources de puissance (50, 60, 70) à un système de freinage (80) et à un système de taxiage (90) d’un aéronef pour les alimenter électriquement, comportant : une pluralité de ports (3, 4, 5, 6, 7, 8) comprenant des ports d’entrée (3, 4) destinés à être reliés chacun à une source de puissance (50, 60, 70) distincte, un premier port de sortie (6) destiné à être relié au système de freinage (80) et un deuxième port de sortie (7) destiné à être relié au système de taxiage (90) ainsi qu’un troisième port d’entrée/sortie (5), un bus électrique (10) et une pluralité de relais (23, 24, 25, 26, 27) montés chacun entre l’un des ports (3, 4, 5, 6, 7, 8) et le bus électrique (10) ; un module de commande (20) agencé pour piloter les relais (23, 24, 25, 26, 27) de manière à relier sélectivement chacun des ports (3, 4, 5, 6, 7, 8) au bus (10). Equipement électrique de distribution de puissance (1) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de ports d’entrée (3, 4) comprend un premier port d’entrée (3) agencé pour être relié à un réseau électrique (50) de l’aéronef. Equipement électrique de distribution de puissance (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de ports d’entrée (3, 4) comprend un deuxième port d’entrée (4) agencé pour être relié à un groupe auxiliaire de puissance (60) de l’aéronef. Equipement électrique de distribution de puissance (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier port de sortie (6) est agencé pour être relié à un contrôleur de freinage (81). Equipement électrique de distribution de puissance (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième port de sortie (7) est agencé pour être relié à un contrôleur de de taxiage (91). Equipement électrique de distribution de puissance (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le troisième port d’entrée/sortie (5) est agencé pour être relié à une première batterie (70). Equipement électrique de distribution de puissance (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un quatrième port d’entrée/sortie (8) agencé pour être relié à une deuxième batterie (71). Equipement électrique de distribution de puissance (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’un des ports (3,4) de la pluralité de ports d’entrée (3, 4) et/ou l’un des premiers ports de sortie (6), deuxième port de sortie (7) ou troisième port d’entrée/sortie (5) comprend un fusible. Système (100) électrique d’aéronef comprenant un équipement électrique de distribution de puissance (1) selon l’une quelconque des revendication 1 à 8, dans lequel le premier port de sortie (6) est relié à un contrôleur de freinage de l’aéronef (81), le deuxième port de sortie est relié à un contrôleur de taxiage (91) de l’aéronef, le troisième port d’entrée/sortie (5) est relié à une première batterie (70), l’équipement comprenant un premier port d’entrée (3) de puissance relié à un réseau électrique (50) de l’aéronef, un deuxième port d’entrée (4) de puissance relié à un groupe auxiliaire de puissance (60) de l’aéronef. Système (100) selon la revendication 9, dans lequel le module de commande (20) est agencé pour que des fonctions de transparence et de régénération du contrôleur de freinage (81) soient réalisées par la première batterie (70).