Brevet FR3039313A1 (20170127)
REVENDICATIONS1. Dispositif reconfigurable de stockage d'énergie électrique comprenant : - M x N modules de stockage (111-122), où M et N sont deux entiers naturels strictement positifs, chaque module de stockage étant apte à stocker une énergie électrique par effet capacitif entre une borne négative et une borne positive, - des contacteurs (131-140) agencés pour permettre de connecter par leurs bornes M, x N, modules de stockage, selon différentes associations, chaque association désignée par un indice i comprenant M, branches connectées en parallèle, chaque branche comprenant N, modules de stockage connectés en série, où M, x N, M x N, et - des bornes de connexion électrique positive (102) et négative (101) auxquelles sont aptes à se connecter, dans chaque association, les extrémités des branches connectées en parallèle.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1, dans lequel les contacteurs (131-\n<CLM>\1\tsont des contacteurs commandés.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 et 2 comprenant, en outre, un contacteur de mise en sécurité (1001) agencé pour pouvoir prendre une position d'isolation, dans laquelle, pour au moins une association des modules de stockage (111-122), chaque branche (151-153) se trouve isolée de la borne de connexion électrique positive (102) et/ou de la borne de connexion électrique négative (101).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 3, dans lequel le contacteur de mise en sécurité (1001) est un contacteur commandé.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les M x N modules de stockage (111-122) présentent une même tension maximale Umod-max à leurs bornes et une même capacité électrique. 3039313 41\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les contacteurs (131-140) sont agencés de sorte que, pour chaque association, le produit M, x N, du nombre de branches par le nombre de modules de stockage dans chaque branche soit égal au nombre M x N de modules de 5 stockage dans le dispositif reconfigurable de stockage d'énergie électrique (100, 200, 810).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les contacteurs (131-140) sont agencés de sorte que, parmi les différentes 10 associations, le nombre maximal Nmax de modules de stockage dans chaque branche soit inférieur ou égal à trois fois le nombre minimal Nn-'n de modules de stockage dans chaque branche.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes, prise avec la 15 revendication 2, comprenant, en outre : - une unité de mesure (201), agencée pour mesurer une tension de contrôle entre la borne négative d'un premier module de stockage parmi les M x N modules de stockage, et la borne positive d'un deuxième module de stockage parmi les M x N modules de stockage, identique ou différent du 20 premier module de stockage, et - une unité de commande (202), agencée pour piloter les contacteurs commandés en fonction de la tension de contrôle.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 8, dans lequel l'unité de commande 25 (202) est agencée de sorte que, lorsque la tension de contrôle devient inférieure à une tension minimale Um,n, ou supérieure à une tension maximale Umax, les contacteurs commandés (131-140) sont pilotés pour connecter les modules de stockage (111-122) dans une nouvelle association, dans laquelle la tension de contrôle est comprise entre la 30 tension minimale Umjn et la tension maximale Umax.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 8, dans lequel l'unité de commande (202) est agencée de sorte que : 3039313 42 - lorsque la tension de contrôle devient inférieure à une tension minimale de décharge Udach, les contacteurs commandés (131-140) sont pilotés pour connecter les modules de stockage (111-122) dans une nouvelle association, dans laquelle la tension de contrôle est comprise entre 5 une tension minimale de fonctionnement Um,n et une tension maximale de fonctionnement Umax, OÙ Udéch\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel l'unité de 15 mesure (201) est agencée pour mesurer la tension de contrôle entre les bornes de connexion électrique positive (102) et négative (101) du dispositif reconfigurable (100, 200, 801).\n<CLM>\1\tDispositif selon les revendications 5 et 11, dans lequel l'unité de 20 commande (202) et les modules de stockage (111-122) sont agencés de sorte que la différence de tension 3,Umax entre la tension maximale de fonctionnement Umax et la tension minimale de fonctionnement Um,n soit supérieure ou égale à la tension maximale Umod-max aux bornes d'un module de stockage. 25\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 5 et l'une des revendications 11 et 12, dans lequel l'unité de commande (202) et les modules de stockage (111122) sont agencés de sorte que le nombre de modules de stockage pouvant être ajoutés ou retirés dans chaque branche au passage d'une association à 30 une association suivante soit inférieur ou égal à un nombre maximal nmax, déterminé afin de satisfaire la relation : Climax Umod-max 3.Umax (Climax ±\n<CLM>\1\tUmod-max OÙ 3,Umax est la différence de tension entre la tension maximale de fonctionnement Umax et la tension minimale de fonctionnement Um,n entre 3039313 43 les bornes de connexion électrique positive (102) et négative (101) du dispositif reconfigurable.\n<CLM>\1\tSystème d'alimentation apte à alimenter une charge et à être rechargé 5 par une station de recharge, le système (800) comprenant : - un dispositif reconfigurable de stockage d'énergie électrique (100, 200,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications précédentes, - une troisième borne de connexion électrique (411,\n<CLM>\1\tet une quatrième borne de connexion électrique (412, 824), aptes à être 10 connectées à la charge ou à la station de recharge, et - un convertisseur d'énergie (410,\n<CLM>\1\tapte à relier la première et la deuxième bornes de connexion électrique à la troisième et à la quatrième bornes de connexion électrique et agencé pour adapter la forme de la tension entre la première et la deuxième bornes de connexion électrique à 15 la forme de la tension entre la troisième et la quatrième bornes de connexion électrique.\n<CLM>\1\tSystème d'alimentation selon la revendication 14, comprenant un dispositif (200,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 9 à 13, dans lequel 20 l'unité de commande (202) est agencée de sorte que, dans la plage de tension comprise entre la tension minimale de fonctionnement Umm et la tension maximale de fonctionnement Umax, le convertisseur d'énergie (410,\n<CLM>\1\tprésente un rendement supérieur ou égal à 95%. 25\n<CLM>\1\tSystème d'alimentation selon l'une des revendications 14 et 15 comprenant, en outre : - un dispositif électrochimique de stockage d'énergie par transfert de charge (830), apte à stocker une énergie électrique entre une cinquième borne de connexion électrique (831) et une sixième borne de connexion 30 électrique (832), et - un commutateur commandé (840) agencé pour connecter les troisième et quatrième bornes de connexion électrique aux première et deuxième bornes de connexion électrique du dispositif reconfigurable de stockage d'énergie électrique ou aux cinquième et sixième bornes de 3039313 44 connexion électrique du dispositif électrochimique de stockage d'énergie par transfert de charge.\n<CLM>\1\tSystème d'alimentation selon l'une des revendications 14 à 16 5 comprenant, en outre : - un groupe électrogène, apte à délivrer une énergie électrique entre une septième borne de connexion électrique et une huitième borne de connexion électrique, et - un commutateur commandé agencé pour connecter les troisième et 10 quatrième bornes de connexion électrique aux première et deuxième bornes de connexion électrique du dispositif reconfigurable de stockage d'énergie électrique ou aux septième et huitième bornes de connexion électrique du groupe électrogène. 15\n<CLM>\1\tSystème d'alimentation selon les revendications 16 et 17, dans lequel le commutateur commandé (840) est agencé pour connecter les troisième et quatrième bornes de connexion électrique aux première et deuxième bornes de connexion électrique du dispositif reconfigurable de stockage d'énergie électrique (100, 200, 810), aux cinquième et sixième bornes de 20 connexion électrique du dispositif électrochimique de stockage d'énergie par transfert de charge (830) ou aux septième et huitième bornes de connexion électrique du groupe électrogène.\n<CLM>\1\tVéhicule comprenant une chaîne de traction électrique et, soit un 25 dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, soit un système d'alimentation selon l'une des revendications 14 à 18, le dispositif ou le système d'alimentation étant agencé pour alimenter la chaîne de traction en énergie électrique.