Brevet FR3038796A1 (20170113)
REVENDICATIONS1. Système de génération d'énergie électrique comportant : - un alternateur (1) à accoupler à un système d'entrainement (7), délivrant une tension alternative à un bus de sortie (10), - un convertisseur réversible AC/DC (2) dont le bus AC (6) est relié au bus de sortie (10) de l'alternateur (1), - un élément de stockage électrique (3) relié au bus DC (9) du convertisseur (2), - un contrôleur (4) agencé pour réagir à un régime transitoire de délestage ou d'impact de charge en commandant le convertisseur (2) de façon à prélever de l'énergie sur le bus de sortie (10) de l'alternateur (2) et à la stocker dans l'élément de stockage (3) en cas de délestage, et à prélever de l'énergie dans l'élément de stockage (3) et à l'injecter sur le bus de sortie (10) en cas d'impact de charge, le convertisseur (2) étant commandé pour injecter des courants de compensation des courants harmoniques sur le bus AC (10) de l'alternateur (1).\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 1, l'élément de stockage (3) n'étant sollicité en décharge qu'en régime transitoire.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 1 ou 2, l'élément de stockage (3) étant un super-condensateur.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un filtre passif (8), le filtre passif (8) comportant une inductance connectée en série entre chaque phase du bus de sortie (10) de l'alternateur (1) et une phase correspondante du bus AC (6) du convertisseur (2).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une quelconque des revendications précédentes, le convertisseur (2) comportant trois bras (22) comportant chacun un premier groupe de (p) interrupteurs (Kli ; K12 , K13... K1 p, K21; K22 K23 . . . K2p, K31; K32, K33 ... K3 p)électriquement connectés en série entre une borne (31) de l'élément de stockage (3) et une phase du bus AC (6) du convertisseur (2), et un deuxième groupe de p interrupteurs (Kli' ; K12' , K13' ...K1p', K21' ; K22' K23' ...K2p', K31' ; K32', K33 ...K3p') électriquement 3038796 15 connectés en série entre la même phase du bus AC (6) du convertisseur (2) et l'autre borne (32) de l'élément de stockage (3), p étant un entier supérieur à\n<CLM>\1\t6. Système selon la revendication précédente, chaque bras (22) comportant p-1 condensateurs d'équilibrage (Cf), chaque condensateur d'équilibrage étant (Cf) connecté 5 sur un premier pôle entre les nième et n+lième interrupteurs du premier groupe, comptés depuis la phase respective du bus AC (6) et sur un second pôle entre les nième et n+lième interrupteurs du deuxième groupe comptés depuis la même phase du bus AC (6).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le convertisseur (2) comportant trois bras (12) comportant chacun une inductance (Lf) reliée par une 10 première borne à une première borne (31) de l'élément de stockage (3), un premier interrupteur électronique (Ta, Tb, Te) relié à une deuxième borne de l'inductance (Lf) et à une phase correspondante du bus AC du convertisseur, un deuxième interrupteur électronique (Ta', Tb', Te') relié à la deuxième borne de l'inductance (Lf) et à une deuxième borne (32) de l'élément de stockage (3), et un condensateur d'équilibrage Cf disposé entre 15 la phase correspondante du bus AC du convertisseur et la deuxième borne (32) de l'élément de stockage (3).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des signaux de commande (Sa, Sb, Sc) du convertisseur 2 sont générés lors de la mise en oeuvre d'un procédé de pilotage du convertisseur 2 comportant les étapes suivantes: 20 - calcul de composantes active et réactive (id, ig) du courant triphasé (ia, ib, du bus AC (6) du convertisseur (2), de préférence dans un repère de Park (Rdq) de même fréquence, - calcul de courants actif et réactif de référence (id*, ig*) dans le même repère de Park (Rdq), 25 - calcul de tensions de référence (f3q, (3d), à partir des différences entre les courants actif et réactif de référence (id*, ig*) et des composantes active et réactive (id, ig) du courant du bus AC du convertisseur (ia, ib, - calcul de tensions de commande des transferts de puissance (ma, mb, me) du convertisseur à partir des tensions de références (f3q, (3d), de préférence par transformation 30 inverse de Park dans le référence triphasé (Rej du courant du bus AC du convertisseur (ia, ib, 3038796 16\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 8, des courants actif et réactif de référence (id*, iq*) étant obtenus à partir des composantes active et réactive (ild, iiq) du courant de sortie du système 1a (i, -lb, i, dans le même repère de Park. \-\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 2, la composante active (ild) du 5 courant de sortie du système 1a, -lb, -k, (iia, étant filtrée par un filtre pour y éliminer les hautes \- fréquences et la composante continue afin d'éviter que le convertisseur échange de l'énergie en régime permanent.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 10, chacune des composantes active et réactive (lid, iiq) du courant de sortie du système(-1a, -lb, i, étant filtrée par un filtre pour 10 y éliminer les hautes fréquences et la composante continue afin d'éviter que le convertisseur (2) échange de l'énergie en régime permanent.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 10, la composante réactive (il.) du courant de sortie du système 1a, -lb, (iia, i étant filtrée de manière à obtenir un courant réactif \- ( iqp) nul sur l'alternateur. 15\n<CLM>\1\tSystème selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, des courants actif et réactif de référence (id*, i.*) étant calculés respectivement en fonction au moins de la vitesse (S2) du système d'entraînement et du courant d'excitation (if) d'une excitatrice d'alternateur.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une quelconque des revendications précédentes, le 20 convertisseur comportant au moins une fonction filtre actif pour générer des tensions de commande de compensation des courants harmoniques (Vnah,), ces dernières étant rajoutées aux tensions de commande de transferts de puissance (ma, mb, mc) pour l'obtention des signaux de commande (Sa, Sb, Sc) du convertisseur.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 14, les tensions de commande de 25 compensation des courants harmoniques (Vnahe) étant obtenues au moins par calcul des composantes active et réactive (id., i..) des courants de sortie de l'alternateur (ipa, ipb, ip,), de préférence dans un repère de Park (Rndq) de fréquence n fois supérieure à la fréquence du repère triphasé (Rab,), n étant un entier supérieur à\n<CLM>\1\t16. Système selon la revendication 14, les tensions de commande de 30 compensation des courants harmoniques (Vnahe) étant obtenues au moins par calcul des composantes active et réactive des courants du bus AC du convertisseur (ia, ib, de 3038796 17 préférence dans un repère de Park de fréquence n fois supérieure à la fréquence du repère triphasé (Rabi), n étant un entier supérieur à\n<CLM>\1\t17. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 16, la valeur du courant de référence active id* étant retranchée d'un courant de contrôle du super- 5 condensateur (IdvDc) avant d'être utilisée pour le calcul des tensions de références (f3q, (3d) afin d'éviter un dépassement de seuils de tension de sécurité prédéfini, ce courant de contrôle (IdvDc) étant fonction au moins de la tension aux bornes de l'élément de stockage et du courant nominal direct (Id.) de l'alternateur.