Brevet FR3126965A1 — publié le 20230317

Système d’alimentation électrique (24) pour aéronef, le système d’alimentation électrique (24) comprenant : un générateur (26) configuré pour convertir une première énergie mécanique fournie par une turbomachine (1) en une première énergie électrique, une première liaison électrique adaptée pour transmettre la première énergie électrique à un premier réseau électrique (20) étant ou comprenant un réseau d’urgence critique pour la sûreté de l’aéronef, un système de génération (30) configuré pour convertir une deuxième énergie mécanique fournie par la turbomachine (1) en une deuxième énergie électrique et étant galvaniquement isolé du premier réseau électrique (20) par un commutateur (38) configurable dans : une première position dans laquelle le commutateur (38) transmet sélectivement la première énergie électrique à un deuxième réseau électrique (22) pour l’aéronef distinct du premier réseau électrique (20), et une deuxième position dans laquelle le commutateur (38) transmet sélectivement la deuxième énergie électrique au deuxième réseau électrique (22). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 système d’alimentation électrique pour aéronef DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un système d’alimentation électrique pour un aéronef. ETAT DE LA TECHNIQUE Il est connu d’utiliser un générateur pour convertir une énergie mécanique obtenue dans une turbomachine d’un aéronef en énergie électrique, et d’utiliser cette énergie électrique pour alimenter des charges électriques à bord de cet aéronef. Certaines charges électriques sont critiques pour la sûreté d’un avion. Ces charges critiques doivent toujours disposer d’électricité à bord pour contrôler l’avion, sous peine de crash. En outre, l’électrification toujours plus poussée des avions amène à considérer de nouvelles charges électriques importantes : conditionnement d’air électrique et dégivrage électrique, (déjà introduit sur Boeing 787), etc… nécessitant de fortes puissances de plusieurs dizaines à une centaine de kilowatts. Il est important que de telles charges électriques critiques ne soient pas soumises à une surtension qui risquerait de les endommager. Une telle surtension peut typiquement être causée par la foudre frappant le générateur ou tout autre partie du réseau électrique. Un but de l’invention est de définir une architecture d’alimentation électrique pour aéronef au fonctionnement modulaire, et limitant les risques d’endommagement de certaines fonctions critique d’un aéronef causées par une défaillance ou un dysfonctionnement électrique. Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect, un système d’alimentation électrique pour aéronef, le système d’alimentation électrique comprenant : - un générateur configuré pour convertir une première énergie mécanique fournie par une turbomachine en une première énergie électrique, - une première liaison électrique adaptée pour transmettre la première énergie électrique à un premier réseau électrique pour l’aéronef, le premier réseau électrique étant ou comprenant un réseau d’urgence qui est critique pour la sûreté de l’aéronef, - un système de génération configuré pour convertir une deuxième énergie mécanique fournie par la turbomachine en une deuxième énergie électrique, - un commutateur configurable dans : i) une première position dans laquelle le commutateur transmet sélectivement la première énergie électrique à un deuxième réseau électrique pour l’aéronef distinct du premier réseau électrique, et ii) une deuxième position dans laquelle le commutateur transmet sélectivement la deuxième énergie électrique au deuxième réseau électrique, dans lequel le commutateur est configuré pour isoler galvaniquement le deuxième système de génération du premier réseau électrique, en particulier dans la première position et dans la deuxième position. Le commutateur permet un fonctionnement modulaire, car il permet au deuxième réseau électrique d’être alimentée par soit par le générateur soit par le système de génération, selon sa position. La sécurité du système proposé est améliorée par le fait que le premier réseau électrique est toujours alimenté par le générateur, et est isolé galvaniquement du système de génération. Ainsi, lorsque le système de génération est victime d’un incident électrique, par exemple causée par la foudre, cet incident électrique n’affecte pas le premier réseau électrique dont les fonctions sont critiques pour la sûreté de l’aéronef. Le système selon le premier aspect peut en outre comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison chaque fois que cela est techniquement possible. De préférence, le générateur est à une première tension et le système de génération est à une deuxième tension supérieure ou égale à la première tension. De préférence, le générateur est propre à être monté sur un corps haute pression de la turbomachine. De préférence, le système de génération comprend un générateur propre à être monté sur un corps basse pression de la turbomachine. De préférence, le système de génération comprend un générateur propre à être monté sur un corps haute pression de la turbomachine. De préférence, le système de génération comprend un premier générateur propre à être monté sur un corps basse pression de la turbomachine, et un deuxième générateur propre à être monté sur un corps haute pression de la turbomachine, le premier générateur et le deuxième générateur étant interconnectés de sorte à chacun contribuer à générer la deuxième énergie électrique. De préférence, le premier réseau électrique comprend au moins un parmi les équipements suivants : une commande de vol électrique pour l’aéronef, un système de navigation pour l’aéronef, un système de communication pour l’aéronef. De préférence, le deuxième réseau électrique comprend au moins un parmi les équipements suivants : un système de conditionnement d’air pour l’intérieur de l’aéronef, un système de dégivrage pour l’aéronef. De préférence, le système comprend une unité de commande configurée pour faire passer le commutateur de la deuxième position à la première position sur détection d’une panne du système de génération. Il est en outre proposé, selon un deuxième aspect, un aéronef comprenant : - une turbomachine, - un premier réseau électrique étant ou comprenant un réseau d’urgence assurant une fonction critique pour la sûreté de l’aéronef, - un deuxième réseau électrique distinct du premier réseau électrique, - un système conforme au premier aspect pour alimenter électriquement le premier réseau électrique et le deuxième réseau électrique à partir de la turbomachine. L’aéronef est de préférence à propulsion hybride. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La est une vue en coupe longitudinale d’une turbomachine. La est un schéma bloc représentant des réseaux électriques, la turbomachine de la , et un système d’alimentation électrique de ces réseaux selon un mode de réalisation dans un premier état. La est un schéma bloc représentant des réseaux électriques, la turbomachine de la , et un système d’alimentation électrique de ces réseaux selon un mode de réalisation dans un deuxième état. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. Système d’alimentation électrique (24) pour aéronef, le système d’alimentation électrique (24) comprenant : - un premier système de génération (26) configuré pour convertir une première énergie mécanique fournie par une turbomachine (1) en une première énergie électrique, - une première liaison électrique adaptée pour transmettre la première énergie électrique à un premier réseau électrique (20) pour l’aéronef, le premier réseau électrique (20) étant ou comprenant un réseau d’urgence qui est critique pour la sûreté de l’aéronef, - un deuxième système de génération (30) configuré pour convertir une deuxième énergie mécanique fournie par la turbomachine (1) en une deuxième énergie électrique, - un commutateur (38) configurable dans : i) une première position dans laquelle le commutateur (38) transmet sélectivement la première énergie électrique à un deuxième réseau électrique (22) pour l’aéronef distinct du premier réseau électrique (20), et ii) une deuxième position dans laquelle le commutateur (38) transmet sélectivement la deuxième énergie électrique au deuxième réseau électrique (22), dans lequel le commutateur isole galvaniquement le deuxième système de génération (30) du premier réseau électrique (20), en particulier dans la première position et dans la deuxième position. Système d’alimentation électrique (24) selon la revendication 1, dans lequel le premier système de génération (26) est à une première tension et le deuxième système de génération (30) est à une deuxième tension supérieure ou égale à la première tension. Système d’alimentation électrique (24) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier système de génération (26) est propre à être monté sur un corps haute pression (6) de la turbomachine (1). Système d’alimentation électrique (24) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième système de génération (30) comprend un générateur (32) propre à être monté sur un corps basse pression (4) de la turbomachine (1). Système d’alimentation électrique (24) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième système de génération (30) comprend un générateur (34) propre à être monté sur un corps haute pression (6) de la turbomachine (1). Système d’alimentation électrique (24) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le deuxième système de génération (30) comprend deux générateurs (32, 34) dont un générateur (32) propre à être monté sur un corps basse pression (4) de la turbomachine (1) et un générateur (34) propre à être monté sur un corps haute pression (6) de la turbomachine (1), les deux générateurs (32, 34) étant interconnectés de sorte à chacun contribuer à générer la deuxième énergie électrique. Système d’alimentation électrique (24) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier réseau électrique (20) comprend au moins un parmi les équipements suivants : une commande de vol électrique pour l’aéronef, un système de navigation pour l’aéronef, un système de communication pour l’aéronef. Système d’alimentation électrique (24) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième réseau électrique (20) comprend au moins un parmi les équipements suivants : un système de conditionnement d’air pour l’intérieur de l’aéronef, un système de dégivrage pour l’aéronef. Système d’alimentation électrique (24) selon l’une des revendications précédentes, comprenant une unité de commande (40) configurée pour faire passer le commutateur (38) de la deuxième position à la première position sur détection d’une panne du deuxième système de génération (30), l’unité de commande étant alimentée électriquement par le premier réseau électrique (20). Aéronef, de préférence à propulsion hybride, comprenant : - une turbomachine (1), - un premier réseau électrique (20) étant ou comprenant un réseau d’urgence assurant une fonction critique pour la sûreté de l’aéronef, - un deuxième réseau électrique (22) distinct du premier réseau électrique, - un système (24) selon l’une des revendications 1 à 9 pour alimenter électriquement le premier réseau électrique (20) et le deuxième réseau électrique (22) à partir de la turbomachine (1).