Brevet FR3159597A1 — publié le 20250829

Système hybride électrique d’alimentation d’équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine Système (8) hybride électrique d’alimentation d’équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine (1) comportant un arbre HP (7) et un arbre BP (3), le système (8) comprenant une unité de commande (20), deux machines électriques (9, 10) avec chacune deux bobinages, et deux unités de contrôle de distribution électrique (12) raccordées en sortie à un réseau électrique continu HT (16) et à des charges électriques (14), l’une des machines (9) étant raccordée à l’arbre HP (7) et l’autre machine (10) étant raccordée à l’arbre BP (3). Et, pour chaque unité de contrôle (12), un premier convertisseur (13) bidirectionnel DC-AC raccordé entre un bobinage de la première machine (9) et l’unité de contrôle (12), et un deuxième convertisseur (15) bidirectionnel DC-AC raccordé entre un bobinage de la seconde machine (10) et l’unité de contrôle (12). Pour chaque unité de contrôle (12), il comprend une batterie (17) continue HT et un troisième convertisseur (18) bidirectionnel DC-DC raccordé entre la batterie (17) et l’unité de contrôle (12), l’unité de commande (20) commandant les trois convertisseurs (13, 15, 18) pour maintenir une qualité de tension du réseau (16) dans un gabarit de tension. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Système hybride électrique d’alimentation d’équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine L'invention concerne l’hybridation interne d’une turbomachine pour des aéronefs électrifiés, et plus particulièrement un système hybride électrique d’alimentation d’équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine. Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers états. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique. Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions. Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son incidence climatique négative par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire de l'empreinte environnementale de son activité. Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’avions, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques. Dans le cadre de la propulsion de l’aéronef, l’hybridation d’une turbomachine est réalisée à l’aide d’un système électrique faisant l’interface entre les arbres mécaniques de la turbomachine et le réseau électrique de l’avion. Ce système électrique doit permettre d’assurer les fonctions suivantes, à savoir, la génération de puissance, l’assistance de la turbomachine, le démarrage de la turbomachine, et une reconfiguration en fonction de pannes. Un tel système électrique doit permettre de fournir un réseau électrique en assurant une qualité et une stabilité de réseau vers la distribution électrique de l’avion en prélevant la puissance sur les parties basse pression et haute pression de la turbomachine (génération de puissance). Il doit aussi permettre d’injecter ou de prélever de la puissance sur les parties haute pression et/ou basse pression en fonction des consignes reçues par le calculateur de la turbomachine (assistance de la turbomachine). Il doit aussi permettre, lors du démarrage de la turbomachine, de fournir suffisamment de puissance mécanique sur l’arbre haute pression, cette puissance pouvant provenir d’une source externe au réseau (démarrage turbomachine). Enfin, le système doit permettre une reconfiguration en fonction d’une panne interne ou externe. L’architecture de distribution dans le cadre de l’invention correspond à un schéma d’hybridation interne de turbomachine basé sur des canaux de puissance continus (canaux DC) connectés en parallèles. Ces canaux DC comprennent une machine électrique (souvent une machine synchrone à aimants permanents) associée à un convertisseur d’électronique de puissance commandé (avec un canal pour l’arbre haute pression et un canal pour l’arbre basse pression) alimentant une barre DC. On a ainsi des convertisseurs de puissance en interface entre les machines électriques et le réseau ou barre DC. Une source externe telle qu’une unité de puissance auxiliaire (APU) ou une batterie peut être connectée également à cette barre DC. De manière plus détaillée, un tel système d’hybridation interne à bus de puissance DC comprend classiquement une première machine, de type synchrone à aimants permanents (PMG), composée de deux bobinages statoriques indépendants sur l’arbre haute pression de la turbomachine, un premier convertisseur DC/AC connectés à chaque bobinage statorique de la première machine, une seconde machine, de type synchrone à aimants permanents (PMG), composée de deux bobinages statoriques indépendants sur l’arbre basse pression de la turbomachine, un second convertisseur DC/AC bidirectionnel connecté à chaque bobinage statorique de la seconde machine, et deux boîtiers de distribution électrique (PDMU) mettant en parallèle le premier convertisseur et le second convertisseur sur un même bus de puissance DC et permettant de distribuer l’énergie électrique continue à haute tension (HVDC) vers l’avion et vers les charges électriques internes à la turbomachine. L’expression convertisseur DC/AC bidirectionnel par bobinage statorique couvre aussi bien un boitier convertisseur bidirectionnel que deux boitiers convertisseurs unidirectionnels (dans deux sens opposés). Une des fonctions principales d’un système d’alimentation est la génération de puissance électrique, c’est-à-dire fournir un réseau électrique continu en assurant une qualité réseau vers la distribution électrique de l’avion en prélevant la puissance sur les parties basse pression ou haute pression. L’hybridation d’une turbomachine amène ainsi à créer un réseau HVDC avec des machines à aimants permanents et des convertisseurs d’électronique de puissance afin de pouvoir injecter et prélever de la puissance sur les arbres basse pression et haute pression alors que les avions commerciaux actuels ont uniquement la capacité de générer de la puissance électrique uniquement à partir de l’arbre haute pression. Or, pour assurer une qualité réseau avec un système de génération électrique continu comprenant des machines à aimants permanents et des convertisseurs d’électronique de puissance, il faut pouvoir prélever de la puissance mécanique avec une forte dynamique (entre 200Hz et 2kHz). Cependant, avec les génératrices des avions commerciaux actuels qui ont une topologie différente (machine à rotor bobiné) et fournissant un réseau alternatif, le prélèvement mécanique est plus lent ( Les générateurs à vitesse constante, de part de leur construction, possèdent un amortissement mécanique naturel, les générateurs à fréquence variable (VFG) ont présenté des problématiques mécaniques sur certaines applications qui ont été résolues par l’ajout d’amortissement mécanique dans la génératrice VFG. En outre, les arbres mécaniques haute pression et basse pression sur les turbomachines existantes et en développement sont assez souples et possèdent des modes fréquentiels de résonnance dans la plage [10-100Hz]. On entend par « arbre souple » un arbre qui a une faible raideur et un faible amortissement, autrement dit un arbre « flexible ». Si on effectue l’analogie avec un déplacement linéique (au lieu de rotorique) cela revient à avoir un ressort sur la chaîne mécanique. C’est aujourd’hui un problème connu sur les turbomachines actuelles, la génératrice électrique est raide par rapport à l’arbre mécanique de la turbomachine et lorsque la génératrice électrique prélève du couple, cela provoque des ondulations de couple sur l’arbre mécanique de la turbomachine. La difficulté de la mise en œuvre d’un prélèvement mécanique à forte fréquence vient des modes fréquentiels des arbres haute pression et basse pression qui peuvent être excités, entraînant une oscillation de l’arbre qui peut aboutir à une casse de l’arbre si aucun amortissement n’est présent sur la chaîne d’arbre mécanique. Ceci peut présenter une infaisabilité d’implémenter un tel système d’hybridation électrique avec des machines électriques sur des arbres souples. L’invention, particulièrement avantageuse dans le but de réduire l’impact environnemental des avions, vise à fournir un système hybride électrique d’alimentation d’équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine permettant d’effectuer les fonctions hybridation tout en limitant voire en supprimant les risques de casse des arbres haute pression et basse pression, même avec des arbres souples, et en maintenant une qualité de tension suffisante sur le réseau haute tension de l’aéronef. Dans un premier objet de l’invention, il est proposé un système hybride électrique d’alimentation destiné à alimenter des équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine de l’aéronef comportant un arbre haute pression et un arbre basse pression. Le système d’alimentation comprend au moins une unité de commande, deux machines électriques à aimants permanents comprenant chacune deux bobinages statoriques, et deux unités de contrôle de distribution électrique, l’une des machines électriques étant destinée à être mécaniquement raccordée à l’arbre haute pression de la turbomachine et l’autre machine électrique étant destinée à être mécaniquement raccordée à l’arbre basse pression de la turbomachine. Lesdites unités de contrôle de distribution électrique sont destinées à être raccordées en sortie à un réseau électrique continu haute tension de l’aéronef et à des charges électriques de la turbomachine. Le système comporte en outre, pour chaque unité de contrôle de distribution électrique, un premier convertisseur bidirectionnel continu-alternatif raccordé entre un bobinage statorique de la première machine électrique et ladite unité de contrôle de distribution électrique, et un deuxième convertisseur bidirectionnel continu-alternatif raccordé entre un bobinage statorique de la seconde machine électrique et ladite unité de contrôle de distribution électrique. Selon une caractéristique générale de l’invention, pour chaque unité de contrôle de distribution électrique, le système comprend en outre une batterie continue à haute tension et un troisième convertisseur bidirectionnel continu-continu raccordé entre la batterie et ladite unité de contrôle de distribution électrique. En outre, selon une autre caractéristique générale de l’invention, ladite au moins une unité de commande du système est raccordée au premier convertisseur, au deuxième convertisseur et au troisième convertisseur, et configurée pour commander les premier, deuxième et troisième convertisseurs pour maintenir une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension dans un gabarit donné qui peut être défini par un seuil de tension minimum et un seuil de tension maximum. Le système hybride électrique d’alimentation selon l’invention permet de contrôler en tension un réseau hybride électrique à partir de deux machines synchrones à aimants permanents couplées respectivement à l’arbre haute pression et à l’arbre basse pression de la turbomachine et d’une batterie. Cela tout en assurant une qualité réseau et en respectant les contraintes et les limitations mécaniques des arbres basse pression et haute pression de la turbomachine. Cette architecture permet ainsi d’effectuer les fonctions d’hybridation de la turbomachine, à savoir, la génération de puissance, l’assistance de la turbomachine et le démarrage de la turbomachine, tout en, d’une part, tenant compte des contraintes mécaniques des arbres basse pression et haute pression de la turbomachine pour éviter un risque de casse et, d’autre part, en maintenant une qualité suffisante pour la tension du réseau. L’architecture permet en effet de générer de la puissance, c’est-à-dire de fournir un réseau électrique continu en assurant une qualité réseau vers la distribution électrique de l’avion en prélevant la puissance sur les parties basse pression et/ou haute pression et/ou sur la batterie prévue par l’architecture en fonction de l’optimisation de la charge batterie ou de la consommation carburant de la turbomachine. La batterie gère la qualité de la tension du réseau à haute fréquence ou sur les fréquences non atteignables par les machines du fait des contraintes mécaniques. En termes d’assistance de la turbomachine, l’architecture permet d’injecter ou de prélever de la puissance aussi bien sur l’arbre haute pression que sur l’arbre basse pression en fonction des consignes reçues par l’unité de commande du système. Lors du démarrage de la turbomachine, l’architecture permet au réseau de fournir de la puissance sur les arbres haute pression et/ou basse pression. Cette puissance peut provenir d’une source externe au réseau ou directement de la batterie. Dans un premier aspect du système, le premier convertisseur, le deuxième convertisseur et le troisième convertisseur peuvent comprendre chacun une carte interne de commande comportant un étage de régulation et un étage de commande, l’étage de régulation étant configuré pour recevoir une consigne de puissance ou une consigne de tension générée par l’unité de commande et convertir la consigne de puissance ou la consigne de tension en une consigne de courant, et l’étage de commande étant configuré pour convertir ladite consigne de courant de l’étage de régulation en une consigne de commande du convertisseur, les consignes de puissance étant configurées pour commander un prélèvement ou une injection de puissance sur au moins l’un des arbres de la turbomachine ou sur la batterie, et les consignes de tension étant configurées pour commander le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension dans un gabarit donné (seuils minimaux et maximaux). Dans un deuxième aspect du système, l’étage de régulation et l’étage de commande comprennent chacun au moins une boucle de contrôle de type proportionnel, ou proportionnel intégral, ou proportionnel intégral dérivé. Dans un troisième aspect du système, l’étage de régulation de la carte interne de commande du premier convertisseur et l’étage de régulation de la carte interne de commande du deuxième convertisseur peuvent comprendre chacun en outre un circuit électronique de limitation configuré pour adapter la consigne de courant à partir d’une consigne de couple à délivrer qui dépend des limites mécaniques de l’arbre de la turbomachine auquel le convertisseur est associé via la machine électrique afin de supprimer les risques d’oscillation, d’excitation de mode propre et de casse mécanique. Le circuit électronique de limitation permettant d’adapter la consigne de courant en fonction de la consigne de couple peut être un limiteur de pente du couple, un filtre passe-bas, un filtre coupe-bande centré sur les modes propres de l’arbre mécanique ou tout autre algorithme permettant de supprimer les casses mécaniques. Le circuit électronique de limitation peut être un circuit électronique analogique ou un circuit électrique numérique réalisé à partir de modules logiques. L’ajout d’un algorithme transformant la consigne de couple à partir de laquelle est formée la consigne de courant afin de s’adapter aux limites mécaniques de l’arbre limite les performances des boucles de régulation en tension et en puissance et ne permet pas, seul, d’atteindre la qualité réseau souhaitée. C’est l’apport de la batterie avec le troisième convertisseur et du contrôle du convertisseur qui permet de résoudre ce problème car l’ensemble formé par la batterie et le troisième convertisseur a la capacité de contrôler un courant sans limitation de dynamique. Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé une turbomachine d’un aéronef comprenant un arbre haute pression et un arbre basse pression et un système d’alimentation d’équipements électriques d’un aéronef tel que défini précédemment. Selon encore un autre aspect de l’invention il est proposé un aéronef comprenant au moins une turbomachine telle que définie précédemment. Selon encore un autre aspect de l’invention, il est proposé un procédé de commande du système hybride électrique d’alimentation tel que défini ci-dessus. Le procédé comprend : - une réception d’une consigne de tension par au moins un des convertisseurs parmi le premier convertisseur, le deuxième convertisseur et le troisième convertisseur, - une réception d’une consigne de puissance par au moins un des convertisseurs parmi le premier convertisseur, le deuxième convertisseur et le troisième convertisseur, - une génération d’une consigne de courant pour le premier convertisseur, d’une consigne de courant pour le deuxième convertisseur, et d’une consigne de courant pour le troisième convertisseur, chaque consigne de courant étant générée à partir de la consigne de tension ou de la consigne de puissance reçues, - une transformation de chaque consigne de courant en une consigne de commande du convertisseur correspondant, ladite au moins une consigne de puissance reçue étant configurée pour commander un prélèvement ou une injection de puissance sur au moins l’un des arbres de la turbomachine ou sur la batterie, et ladite au moins une consigne de tension reçue étant configurée pour commander le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension dans un gabarit de tension donné. Dans un premier mode de mise en œuvre du procédé de commande, la consigne de courant pour le troisième convertisseur générée à partir de ladite au moins une consigne de tension reçue peut être configurée pour faire fonctionner le troisième convertisseur à haute fréquence pour gérer les phases transitoires grâce à la batterie, et les consignes du premier convertisseur et du deuxième convertisseur générées à partir de ladite au moins une consigne de puissance peuvent être configurées pour faire fonctionner le premier convertisseur et le deuxième convertisseur à basse fréquence pour optimiser le fonctionnement de la turbomachine. Ainsi, la batterie peut contrôler, à l’aide d’une correction proportionnelle intégrale, la tension continue du réseau avec la qualité réseau souhaitée sans limitation, et les machines électriques peuvent suivre les consignes de puissance reçues. Ceci permet de garantir la qualité réseau avec un convertisseur, la batterie gérant tous les transitoires réseau (appel de charge ou lâcher de charge) pour conserver une tension continue, et les consignes de puissance à plus basse fréquence sont destinées à permettre aux premier et deuxième convertisseurs de commander les première et seconde machines électriques afin d’optimiser le point de fonctionnement de la turbomachine et donc la consommation de carburant de la turbomachine, tout en permettant une optimisation de la charge de la batterie si besoin en demandant aux machines de générer de l’énergie pour le réseau. En outre, la génération de consignes de courant et la transformation des consignes de courant en consignes de commande de convertisseur peuvent comprendre chacune une régulation proportionnelle, ou proportionnelle intégrale, ou proportionnelle intégrale dérivée. Dans un second mode de mise en œuvre du procédé, la génération de la consigne de courant pour le premier convertisseur peut comprendre une limitation de la consigne en fonction des limites mécaniques de l’arbre basse pression, et la génération de la consigne de courant pour le deuxième convertisseur comprend une limitation de la consigne en fonction des limites mécaniques de l’arbre haute pression. Dans un troisième mode de mise en œuvre du procédé, la consigne de courant générée pour le premier convertisseur et la consigne de courant générée pour le deuxième convertisseur sont configurées pour permettre d’assister le troisième convertisseur dans le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension dans un gabarit de tension donné en commandant les première et seconde machines électriques pour gérer les transitoires à basse fréquence. Ainsi, une des machines électriques commande la tension continue du réseau à basse fréquence (bande passante inférieure aux modes mécaniques de l’arbre basse pression avec un correcteur proportionnel intégral basse fréquence), la batterie régule le reste afin de garantir la qualité réseau souhaitée à l’aide d’un correcteur proportionnel dérivé, et l’autre machine électrique suit une consigne de puissance reçue. Ceci permet de garantir la qualité réseau avec le convertisseur batterie et de garantir la génération principale du réseau à partir d’une machine à basse fréquence afin de limiter le courant consommé sur la batterie et donc optimiser sa charge. La batterie gère tous les transitoires réseau (appel de charge ou lâcher de charge) haute fréquence et une des machines gère tous les transitoires réseau (appel de charge ou lâcher de charge) basse fréquence pour conserver une tension continue. L'invention sera mieux comprise à la lecture faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 La FIG. 1 présente schématiquement une turbomachine d’un aéronef doté d’un système d’alimentation d’équipements électriques de l’aéronef selon un premier mode de réalisation de l’invention. FIG. 2 La FIG. 2 illustre schématiquement une carte de commande d’un des premiers convertisseurs ou seconds convertisseurs du système d’alimentation de la FIG. 1 . FIG. 3 La FIG. 3 illustre schématiquement une carte de commande d’un des premiers convertisseurs ou seconds convertisseurs du système d’alimentation de la FIG. 1 . FIG. 4 La FIG. 4 présent schématiquement un ordinogramme d’un procédé de commande du système d’alimentation de la FIG. 1 selon un mode de mise en œuvre de l’invention. Sur la FIG. 1 est illustrée schématiquement une turbomachine d’un aéronef doté d’un système d’alimentation d’équipements électriques de l’aéronef selon un mode de réalisation de l’invention. La turbomachine 1 comprend une soufflante 2 couplée à un arbre basse pression 3, la soufflante 2 agissant comme un compresseur basse pression et l’arbre basse pression 3 étant aussi couplé à une turbine basse pression 4. La turbomachine 1 comprend en outre un compresseur haute pression 5 et une turbine haute pression 6 couplés à un arbre haute pression 7. La turbomachine 1 comprend en outre un système d’alimentation électrique 8 qui est un système hybride électrique d’alimentation d’équipements électriques. Le système d’alimentation 8 comprend une première machine électrique 9 et une seconde machine électrique 10 qui sont toutes les deux des machines électriques synchrones à aimants permanents, et deux unités de contrôle de distribution électrique (PDMU) 12. La première machine électrique 9 est mécaniquement raccordée à l’arbre haute pression 7 de la turbomachine 1 et comporte deux premiers bobinages statoriques indépendants. Et la seconde machine électrique 10 est mécaniquement raccordée à l’arbre basse pression 3 de la turbomachine 1 et comporte deux seconds bobinages statoriques indépendants. Pour chaque premier bobinage statorique de la première machine électrique 9, le système d’alimentation 8 comprend un premier convertisseur électrique 13 de puissance bidirectionnel continu-alternatif raccordé électriquement entre le premier bobinage statorique et une unité de contrôle de distribution électrique 12. Chaque premier convertisseur électrique 13 est raccordé à une unité de contrôle de distribution électrique 12 différente. Pour chaque second bobinage statorique de la seconde machine électrique 10, le système d’alimentation 8 comprend un deuxième convertisseur électrique 15 de puissance bidirectionnel continu-alternatif raccordé électriquement entre la seconde machine électrique 10 et une unité de contrôle de distribution électrique 12 correspondante. Chaque deuxième convertisseur électrique 15 est raccordé à une unité de contrôle de distribution électrique 12 différente. Chaque unité de contrôle de distribution électrique 12 est raccordée en sortie à un réseau électrique continu principal 16 (HVDC) de l’aéronef, d’une part, et à des charges électriques 14 de la turbomachine 1, d’autre part. Ainsi, l’architecture permet d’alimenter des charges domestiques locales 14 de la turbomachine 1 via les unités de contrôle de distribution électrique PDMU 12 et de fournir une possibilité de prélever ou d’injecter de la puissance sur l’arbre haute pression 7 par le réseau HVDC 16. Le système d’alimentation 8 comprend en outre, pour chaque unité de contrôle de distribution électrique 12, une batterie 17 et un troisième convertisseur électrique 18 électriquement couplé entre la batterie 17 et une entrée de l’unité de contrôle de distribution électrique 12. Le troisième convertisseur électrique 18 est un convertisseur électrique de puissance bidirectionnel continu-continu. Chaque ensemble constitué d’une batterie 17 et d’un troisième convertisseur électrique 18 est ainsi configuré pour fournir un courant continu à l’unité de contrôle de distribution électrique 12 à laquelle il est couplé. Le système d’alimentation 8 comprend une unité de commande 20 électronique raccordée électriquement à chacune des premiers convertisseurs 13, deuxièmes convertisseurs 15, et troisièmes convertisseurs 18, comme cela est illustré par les traits de commande en pointillés. L’unité de commande 20 est configuré pour émettre des consignes de puissance et/ou de tension aux différents convertisseurs 13, 15, 18. Sur la FIG. 2 est illustrée schématiquement une carte de commande d’un des premiers convertisseurs 13 ou seconds convertisseurs 15. Le premier convertisseur 13 et le deuxième convertisseur 15 comprennent chacun une carte interne de commande 30 comportant un étage de régulation 31 et un étage de commande 32. L’étage de régulation 31 est configuré pour recevoir une consigne de puissance ou une consigne de tension, C P/T , générée par l’unité de commande 20 et convertir la consigne de puissance ou la consigne de tension en une consigne de courant, C courant . Et l’étage de commande 32 est configuré pour convertir la consigne de courant de l’étage de régulation 31 en une consigne de commande du convertisseur, C convert , à destination du premier convertisseur 13 ou du deuxième convertisseur 15. Les consignes de puissance de l’unité de commande 20 sont configurées pour commander un prélèvement ou une injection de puissance sur au moins l’un des arbres parmi l’arbre basse pression 3 et l’arbre haute pression 7 de la turbomachine 1. Et les consignes de tension de l’unité de commande 20 sont configurées pour commander le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension 16 dans un gabarit de tension donné, défini par un seuil de tension minimum et un seuil de tension maximum. L’étage de commande 32 de la carte interne de commande 30 comprend une boucle de contrôle en courant 320 de type proportionnel, proportionnel intégral ou proportionnel intégral dérivé configurée pour convertir la consigne de courant, C courant , délivrée par l’étage de régulation 31 en une consigne de commande du convertisseur, C convert . L’étage de régulation 31 comprend un premier circuit électronique de conversion 310, un circuit électronique de limitation 312 et un second circuit électronique de conversion 314. Le premier circuit électronique de conversion 310 est configuré pour transformer la consigne de puissance ou de tension, C P/T , de l’unité de commande 20 en une consigne de couple, C couple , pour la machine électrique 9 ou 10 à laquelle le premier convertisseur 13 ou le deuxième convertisseur 15 est associé. Le premier circuit électronique de conversion 310 comprend une boucle de contrôle de puissance ou de tension de type proportionnel, proportionnel intégral ou proportionnel intégral dérivé. Le circuit électronique de limitation 312 est configuré pour transformer la consigne de couple, C couple , du premier circuit électronique de conversion 310 en une consigne de couple, C adapté , adaptée au dimensionnement mécanique de l’arbre de la turbomachine auquel la machine électrique 9 ou 10 est associée afin de supprimer les risques d’oscillation, d’excitation de mode propre et de casse mécanique. Le circuit électronique de limitation 312 comprend un limiteur de pente de couple, ou un filtre passe-bas, ou un filtre coupe-bande centré sur les modes propres de l’arbre mécanique pour supprimer les casses mécaniques. Le deuxième circuit électronique de conversion 314 est configuré pour transformer la consigne de couple adapté, C adapté , délivré par le circuit électronique de limitation 312 en une consigne de courant à l’aide des paramètres électromagnétiques de la machine électrique à laquelle le premier convertisseur 13 ou le deuxième convertisseur 15 est associée. Sur la FIG. 3 est illustrée schématiquement une carte de commande d’un des troisièmes convertisseurs 18. Le troisième convertisseur 18 comprend une carte interne de commande 40 comportant un étage de régulation 41 et un étage de commande 42. L’étage de régulation 41 est configuré pour recevoir une consigne de puissance ou une consigne de tension, C P/T , générée par l’unité de commande 20 et convertir la consigne de puissance ou la consigne de tension en une consigne de courant, C courant . Et l’étage de commande 42 est configuré pour convertir la consigne de courant de l’étage de régulation 41 en une consigne de commande du convertisseur, C convert , à destination du troisième convertisseur 18. Les consignes de puissance de l’unité de commande 20 sont configurées pour commander un prélèvement ou une injection de puissance sur la batterie 17. Et les consignes de tension de l’unité de commande 20 sont configurées pour commander le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension 16 dans un gabarit de tension donné. L’étage de commande 42 de la carte interne de commande 40 comprend une boucle de contrôle en courant 420 de type proportionnel, proportionnel intégral ou proportionnel intégral dérivé configurée pour convertir la consigne de courant, C courant , délivrée par l’étage de régulation 41 en une consigne de commande du convertisseur, C convert . L’étage de régulation 41 comprend une boucle de contrôle en puissance ou en tension 410 de type proportionnel, proportionnel intégral ou proportionnel intégral dérivé configurée pour convertir la consigne de puissance ou tension, C P/T , délivrée par l’unité de commande 20 en une consigne de courant, C c ourant . Sur la FIG. 4 est présenté schématiquement un ordinogramme d’un procédé de commande du système d’alimentation de la FIG. 1 selon un mode de mise en œuvre de l’invention. Le procédé de commande du système hybride électrique d’alimentation 8 de la FIG. 1 comprend tout d’abord, une étape 400 de réception d’une consigne de tension par au moins un des convertisseurs parmi le premier convertisseur 13, le deuxième convertisseur 15 et le troisième convertisseur 18, et dans, le même temps, une étape 410 de réception d’une consigne de puissance par au moins un des convertisseurs parmi le premier convertisseur 13, le deuxième convertisseur 15 et le troisième convertisseur 18. Autrement dit, l’unité de commande 20 envoie une consigne de tension à au moins un des trois convertisseurs 13, 15, et 18, et l’unité de commande envoie une consigne de puissance à au moins un des trois convertisseurs 13, 15, et 18. En général, l’unité de commande 20 envoie des consignes de puissance à deux des trois convertisseurs et une consigne de tension à l’autre convertisseur. Un convertisseur peut recevoir à la fois une consigne de puissance et une consigne de tension. Le procédé de commande comprend ensuite une étape 420 de génération d’une consigne de courant pour le premier convertisseur 13, d’une consigne de courant pour le deuxième convertisseur 15, et d’une consigne de courant pour le troisième convertisseur 18 à l’aide d’une régulation proportionnelle, ou proportionnelle intégrale, ou proportionnelle intégrale dérivée. L’étape 420 de génération des consignes de courant comprend une étape de limitation de la consigne en fonction des limites mécaniques de l’arbre haute pression pour la consigne de courant du premier convertisseur 13, et une limitation de la consigne en fonction des limites mécaniques de l’arbre basse pression pour la consigne du second convertisseur 15. Ainsi, même si la batterie 17 est utilisée avec le troisième convertisseur 18 pour une régulation de puissance, celle-ci va tout de même prioriser le maintien de la qualité réseau en activant de manière autonome son contrôle de tension de façon transitoire dans les cas où le premier convertisseur 13 ou le second convertisseur 15 contrôlant la tension ne parvient pas à garantir seul la qualité réseau à cause du limiteur de consigne garantissant l’intégrité de la mécanique. Le procédé de commande comprend ensuite une étape 430 de transformation de chaque consigne de courant en une consigne de commande du convertisseur correspondant à l’aide d’une régulation proportionnelle, ou proportionnelle intégrale, ou proportionnelle intégrale dérivée. Le procédé de commande comprend enfin une étape 440 de commande des trois convertisseurs 13, 15 et 18. L’invention, particulièrement avantageuse dans le but de réduire l’impact environnemental des avions, fournit ainsi un système hybride électrique d’alimentation d’équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine permettant d’effectuer les fonctions hybridation tout en limitant voire en supprimant les risques de casse des arbres haute pression et basse pression, même avec des arbres souples, et en maintenant une qualité de tension suffisante sur le réseau haute tension de l’aéronef. La batterie prévue dans l’architecture du système d’alimentation hybride permet notamment de contrôler la tension continue du réseau avec la qualité réseau souhaitée sans limitation, et ainsi de garantir la qualité réseau avec un convertisseur, la batterie gérant tous les transitoires pour conserver une tension continue, et les consignes de puissance à plus basse fréquence étant destinées à permettre aux premier et deuxième convertisseurs de commander les première et seconde machines électriques afin d’optimiser le point de fonctionnement de la turbomachine et donc la consommation de carburant de la turbomachine, tout en permettant une optimisation de la charge de la batterie si besoin en demandant aux machines électriques de générer de l’énergie pour le réseau. Système (8) hybride électrique d’alimentation destiné à alimenter des équipements électriques d’un aéronef à partir d’une turbomachine (1) de l’aéronef comportant un arbre haute pression (7) et un arbre basse pression (3), le système d’alimentation (8) comprenant au moins une unité de commande (20), deux machines électriques (9, 10) à aimants permanents comprenant chacune deux bobinages statoriques, et deux unités de contrôle de distribution électrique (12), l’une des machines électriques (9) étant destinée à être mécaniquement raccordée à l’arbre haute pression (7) de la turbomachine (1) et l’autre machine électrique (10) étant destinée à être mécaniquement raccordée à l’arbre basse pression (3) de la turbomachine (1), et lesdites unités de contrôle de distribution électrique (12) étant destinées à être raccordées en sortie à un réseau électrique continu haute tension (16) de l’aéronef et à des charges électriques (14) de la turbomachine (1), le système (8) comportant en outre, pour chaque unité de contrôle de distribution électrique (12), un premier convertisseur (13) bidirectionnel continu-alternatif raccordé entre un bobinage statorique de la première machine électrique (9) et ladite unité de contrôle de distribution électrique (12), et un deuxième convertisseur (15) bidirectionnel continu-alternatif raccordé entre un bobinage statorique de la seconde machine électrique (10) et ladite unité de contrôle de distribution électrique (12), caractérisé en ce que, pour chaque unité de contrôle de distribution électrique (12), le système (8) comprend en outre une batterie (17) continue à haute tension et un troisième convertisseur (18) bidirectionnel continu-continu raccordé entre la batterie (17) et ladite unité de contrôle de distribution électrique (12), ladite au moins une unité de commande (20) du système (8) étant raccordée au premier convertisseur (13), au deuxième convertisseur (15) et au troisième convertisseur (18), et configurée pour commander les premier, deuxième et troisième convertisseurs (13, 15, 18) pour maintenir une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension (16) dans un gabarit de tension. Système (8) selon la revendication 1, dans lequel le premier convertisseur (13), le deuxième convertisseur (15) et le troisième convertisseur (18) comprennent chacun une carte interne de commande (30, 40) comportant un étage de régulation (31, 41) et un étage de commande (32, 42), l’étage de régulation (31, 41) étant configuré pour recevoir une consigne de puissance ou une consigne de tension générée par l’unité de commande (20) et convertir la consigne de puissance ou la consigne de tension en une consigne de courant, et l’étage de commande (32, 42) étant configuré pour convertir ladite consigne de courant de l’étage de régulation en une consigne de commande du convertisseur (13, 15, 18), les consignes de puissance étant configurées pour commander un prélèvement ou une injection de puissance sur au moins l’un des arbres (3, 7) de la turbomachine (1) ou sur la batterie (17), et les consignes de tension étant configurées pour commander le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension (16) dans le gabarit de tension. Système (8) selon la revendication 2, dans lequel l’étage de régulation (31, 41) et l’étage de commande (32, 42) comprennent chacun au moins une boucle de contrôle de type proportionnel, ou proportionnel intégral, ou proportionnel intégral dérivé. Système selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel l’étage de régulation (31) de la carte interne de commande (30) du premier convertisseur (13) et l’étage de régulation (31) de la carte interne de commande (30) du deuxième convertisseur (15) comprennent chacun en outre un circuit électronique de limitation (312) configuré pour adapter la consigne de courant à partir d’une consigne couple à délivrer dépendant des limites mécaniques de l’arbre (3, 7) de la turbomachine (1) auquel le convertisseur (13, 15) est associé via la machine électrique (9, 10). Turbomachine (1) d’un aéronef comprenant un arbre haute pression (7) et un arbre basse pression (3) et un système d’alimentation d’équipement électriques (8) d’un aéronef selon l’une des revendications 1 à 4. Aéronef comprenant au moins une turbomachine (1) selon la revendication 5. Procédé de commande du système (8) hybride électrique d’alimentation selon l’une des revendications 1 à 4, le procédé comprenant : - une réception (400) d’une consigne de tension par au moins un des convertisseurs (13, 15, 18) parmi le premier convertisseur (13), le deuxième convertisseur (15) et le troisième convertisseur (18), - une réception (410) d’une consigne de puissance par au moins un des convertisseurs (13, 15, 18) parmi le premier convertisseur (13), le deuxième convertisseur (15) et le troisième convertisseur (18), - une génération (420) d’une consigne de courant pour le premier convertisseur (13), d’une consigne de courant pour le deuxième convertisseur (15), et d’une consigne de courant pour le troisième convertisseur (18), chaque consigne de courant étant générée à partir de la consigne de tension ou de la consigne de puissance reçues, - une transformation (430) de chaque consigne de courant en une consigne de commande du convertisseur correspondant, ladite au moins une consigne de puissance reçue étant configurée pour commander un prélèvement ou une injection de puissance sur au moins l’un des arbres (3, 7) de la turbomachine (1) ou sur la batterie (17), et ladite au moins une consigne de tension reçue étant configurée pour commander le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension (16) dans un gabarit de tension donné. Procédé de commande selon la revendication 7, dans lequel la consigne de courant pour le troisième convertisseur (18) générée à partir de ladite au moins une consigne de tension reçue est configurée pour faire fonctionner le troisième convertisseur (18) à haute fréquence pour gérer les transitoires à haute fréquence grâce à la batterie (17), et les consignes du premier convertisseur (13) et du deuxième convertisseur (15) générées à partir de ladite au moins une consigne de puissance sont configurées pour faire fonctionner le premier convertisseur (13) et le deuxième convertisseur (15) à basse fréquence pour optimiser le fonctionnement de la turbomachine (1). Procédé de commande selon l’une des revendications 7 ou 8, dans lequel la génération de la consigne de courant pour le premier convertisseur (13) comprend une limitation de la consigne en fonction des limites mécaniques de l’arbre haute pression (7), et la génération de la consigne de courant pour le deuxième convertisseur (15) comprend une limitation de la consigne en fonction des limites mécaniques de l’arbre basse pression (3). Procédé de commande selon l’une des revendications 7 à 9, dans lequel la consigne de courant générée pour le premier convertisseur (13) et la consigne de courant générée pour le deuxième convertisseur (15) sont configurées pour permettre d’assister le troisième convertisseur (18) dans le maintien d’une qualité de tension du réseau électrique continu haute tension (16) dans un gabarit de tension donné en commandant les première et seconde machines électriques (9, 10) pour gérer les transitoires à basse fréquence.