Brevet FR3100900A1 — publié le 20210319

Système de détection d’une défaillance d’une source de courant alternatif et système d’alimentation électrique comprenant un tel système de détection. Le système (10) de détection d’une défaillance d’une source de courant alternatif (V1) comprend une entrée (11) configurée pour être reliée à ladite source de courant alternatif et une sortie (18) prévue pour fournir à un système utilisateur une information de défaillance. Il comporte un détecteur (14) comprenant une sortie reliée à la sortie (18) du système de détection (10) et configuré de telle façon que si une tension (Vin) à l’entrée (11) du système de détection est inférieure en valeur absolue à une valeur de tension prédéterminée pendant une durée supérieure à une valeur de durée prédéterminée (td), la sortie du détecteur prend une valeur correspondant à une défaillance de la source de courant alternatif et sinon la sortie du détecteur prend une valeur correspondant à une absence de défaillance de la source de courant alternatif. Figure pour l’abrégé : Fig. 4 Système de détection d’une défaillance d’une source de courant alternatif et système d’alimentation électrique comprenant un tel système de détection. L’invention est relative au domaine de la surveillance du fonctionnement d’une source de courant alternatif. Une source de courant alternatif est utilisée de façon usuelle pour alimenter une charge ou un ensemble de charges électriques. Lorsqu’il est important de garantir la disponibilité de l’alimentation électrique d’une charge électrique, il est connu de détecter une défaillance de la source de courant alternatif alimentant cette charge afin de commuter l’alimentation électrique de ladite charge vers une source électrique auxiliaire en cas de défaillance de la source de courant alternatif. La source électrique auxiliaire comprend par exemple une batterie électrique. Lors de la survenue d’une défaillance de la source de courant alternatif, il est important de détecter ladite défaillance le plus rapidement possible afin de pouvoir commuter l’alimentation de la charge électrique vers la source électrique auxiliaire en minimisant l’impact de ladite défaillance sur l’alimentation de la charge électrique. Généralement, la détection d’une défaillance de la source de courant alternatif est réalisée au moyen d’un système de détection réalisant un redressement et un filtrage, par exemple au moyen d’un condensateur, de la tension présente en sortie de la source de courant alternatif. La figure 1 illustre la tension Vin, de période T, en entrée d’un tel système de détection, ainsi que la tension Vr en sortie du redresseur. Les figures 2a et 2b illustrent la tension redressée et filtrée Vc dans deux exemples de situations particulières. Une défaillance est détectée lorsque la tension filtrée Vc devient inférieure à une valeur de tension prédéterminée Vth. Un signal det de détection de défaillance est alors activé. La valeur du condensateur de filtrage est choisie suffisamment élevée afin de ne pas détecter de défaillance en fonctionnement normal, lorsque la tension en sortie de la source de courant alternatif devient nulle à chaque demi-alternance. Il en résulte qu’en cas de défaillance de la source de courant alternatif, une telle valeur du condensateur de filtrage entraîne un retard de détection de la défaillance. Ainsi, dans l’exemple illustré par la figure 2a, la défaillance est détectée après un retard td1 supérieur à T/3 et dans l’exemple illustré par la figure 2b, la défaillance est détectée après un retard td2 supérieur à T/2. Il serait souhaitable de diminuer ces retards de détection d’une défaillance de la source de courant alternatif. La présente invention a notamment pour but d’apporter une solution à ce problème. Elle concerne un système de détection d’une défaillance d’une source de courant alternatif, ledit système comprenant une entrée configurée pour être reliée à ladite source de courant alternatif et une sortie prévue pour fournir à un système utilisateur une information de défaillance de la source de courant alternatif. Le système est remarquable en ce qu’il comporte un détecteur comprenant une sortie reliée à la sortie du système de détection, le détecteur comprenant un comparateur et étant configuré de telle façon que si une tension à l’entrée du système de détection est inférieure en valeur absolue à une valeur de tension prédéterminée pendant une durée supérieure à une valeur de durée prédéterminée, la sortie du détecteur prend une valeur correspondant à une défaillance de la source de courant alternatif et sinon la sortie du détecteur prend une valeur correspondant à une absence de défaillance de la source de courant alternatif. Ainsi, le système de détection détecte une défaillance de la source de courant alternatif dès lors que la tension à son entrée est inférieure à ladite valeur de tension prédéterminée pendant une durée supérieure à la valeur de durée prédéterminée. Par conséquent, la détection d’une défaillance de la source de courant alternatif n’est pas retardée du fait d’un condensateur de filtrage comme dans l’art antérieur. Cela permet de garantir que la défaillance est détectée au plus tard au bout de ladite durée prédéterminée. Selon différents modes de réalisation pouvant être pris isolément ou en combinaison : - le détecteur est relié à l’entrée du système de détection via un redresseur de courant ; - la valeur de tension prédéterminée est choisie dans l’intervalle [V/12 ; V/5], où V est la tension nominale du courant alternatif à l’entrée du comparateur ; - la valeur de durée prédéterminée est choisie dans l’intervalle [T/20 ; T/5], où T est la période du courant alternatif. De façon avantageuse, la valeur de durée prédéterminée est plus particulièrement choisie dans l’intervalle [T/15 ; T/8]. L’invention est également relative à un système d’alimentation électrique d’au moins une charge électrique, comprenant une source de courant alternatif, une source électrique auxiliaire, ainsi qu’un commutateur permettant d’alimenter la charge électrique à partir de la source de courant alternatif ou à partir de la source électrique auxiliaire. Le système d’alimentation est remarquable en ce qu’il comprend un système de détection d’une défaillance de la source de courant alternatif tel que précité, et en ce que la sortie du système de détection de défaillance est reliée à une entrée du commutateur et le commutateur est configuré de telle façon que lorsque la valeur de la sortie du système de détection correspond à une absence de défaillance de la source de courant alternatif, le commutateur permet d’alimenter la charge électrique à partir de la source de courant alternatif et lorsque la valeur de la sortie du système de détection correspond à une défaillance de la source de courant alternatif, le commutateur permet d’alimenter la charge électrique à partir de la source électrique auxiliaire. Dans un mode de réalisation, le système d’alimentation électrique comprend un convertisseur de courant de type alternatif vers continu relié en entrée à la sortie du commutateur et, la source électrique auxiliaire est une source de courant alternatif. Dans un autre mode de réalisation, le système d’alimentation électrique comprend un convertisseur de courant de type alternatif vers continu relié en entrée à la source de courant alternatif et en sortie à une première entrée du commutateur et, la source électrique auxiliaire est une source de courant continu. L’invention est également relative à un aéronef comprenant un tel système d’alimentation électrique. Système (10) de détection d’une défaillance d’une source de courant alternatif (V1), ledit système comprenant une entrée (11) configurée pour être reliée à ladite source de courant alternatif et une sortie (18) prévue pour fournir à un système utilisateur une information de défaillance de la source de courant alternatif, caractérisé en ce qu’il comporte un détecteur (14) comprenant une sortie reliée à la sortie (18) du système de détection (10), le détecteur (14) comprenant un comparateur (15) et étant configuré de telle façon que si une tension (Vin) à l’entrée (11) du système de détection est inférieure en valeur absolue à une valeur de tension prédéterminée pendant une durée supérieure à une valeur de durée prédéterminée (td), la sortie du détecteur prend une valeur correspondant à une défaillance de la source de courant alternatif et sinon la sortie du détecteur prend une valeur correspondant à une absence de défaillance de la source de courant alternatif. Système de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur est relié à l’entrée du système de détection via un redresseur de courant (12). Système de détection selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de tension prédéterminée est choisie dans l’intervalle [V/12 ; V/5], où V est la tension nominale du courant alternatif à l’entrée du comparateur (15). Système de détection selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la valeur de durée prédéterminée (td) est choisie dans l’intervalle [T/20 ; T/5], où T est la période du courant alternatif. Système d’alimentation électrique (20) d’au moins une charge électrique (24), comprenant une source de courant alternatif (V1), une source électrique auxiliaire (V2), ainsi qu’un commutateur (22) permettant d’alimenter la charge électrique (24) à partir de la source de courant alternatif (V1) ou à partir de la source électrique auxiliaire (V2), caractérisé en ce qu’il comprend un système (10) de détection d’une défaillance de la source de courant alternatif (V1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, et en ce que la sortie du système (10) de détection de défaillance est reliée à une entrée du commutateur (22) et le commutateur est configuré de telle façon que lorsque la valeur de la sortie du système de détection correspond à une absence de défaillance de la source de courant alternatif, le commutateur permet d’alimenter la charge électrique (24) à partir de la source de courant alternatif (V1) et lorsque la valeur de la sortie du système de détection correspond à une défaillance de la source de courant alternatif, le commutateur permet d’alimenter la charge électrique à partir de la source électrique auxiliaire (V2). Système d’alimentation électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend un convertisseur de courant (25) de type alternatif vers continu relié en entrée à la sortie du commutateur (22) et, en ce que la source électrique auxiliaire (V2) est une source de courant alternatif. Système d’alimentation électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend un convertisseur de courant (25) de type alternatif vers continu relié en entrée à la source de courant alternatif (V1) et en sortie à une première entrée du commutateur (22) et, en ce que la source électrique auxiliaire (V2) est une source de courant continu. Aéronef (1), caractérisé en ce qu’il comprend un système d’alimentation électrique (20) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7.