INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le circuit d’alimentation 100 est en forme d’un convertisseur à double pont actif (ou « Dual active Bridge » en anglais). Les inventeurs ont découvert qu’une telle topologie connue en soi est particulièrement avantageuse pour l’implémentation d’un circuit d’alimentation à résonance, notamment en ce qu’elle permet d’intégrer une fonction de charge de la source de tension continue 130 dans le circuit d’alimentation sans interruption 100. En particulier, la topologie de convertisseur à double pont actif permet une conversion AC/AC directe sans nécessité de redressement intermédiaire en entrée ou en sortie du circuit d’alimentation sans interruption ; et un fonctionnement en commutation résonante, qui réduit fortement les pertes par commutation. Ainsi, le circuit sans interruption selon l’invention présente un rendement amélioré par rapport à l’art antérieur, notamment supérieur à 97%. En outre, le fonctionnement en commutation résonante permet une commutation à très haute fréquence des interrupteurs, par exemple supérieure à 100kHz. Alors qu’un circuit d’alimentation sans interruption de l’art antérieur commute typiquement à une fréquence comprise entre 20 et 50kHz. Grâce à ce fonctionnement à très haute fréquence, l’encombrement du circuit d’alimentation sans interruption peut être réduit par rapport à l’art antérieur.
Le circuit d’alimentation 100 comprend un transformateur 140 qui comporte un primaire 141 et un premier secondaire 142. Le primaire 141 du transformateur 140 fait partie d’une première branche électrique 145 connectée, notamment à ses bornes, à un premier circuit d’interrupteurs S1. Le premier secondaire 142 fait partie d’une deuxième branche électrique 146 connectée, notamment à ses bornes, à un deuxième circuit d’interrupteurs S2. Un deuxième secondaire 144 est connecté à un troisième circuit d’interrupteurs S3. En déterminant le courant circulant dans la première branche électrique 145, le premier circuit d’interrupteurs S1 permet de contrôler l’énergie échangée entre les premières bornes B1 et le reste du circuit d’alimentation sans interruption 100, notamment entre le premier réseau alternatif 110 et le reste du circuit d’alimentation sans interruption100. De même, le deuxième circuit d’interrupteurs S2 permet de contrôler l’énergie échangée entre les deuxièmes bornes B2 et le reste du circuit d’alimentation sans interruption 100, notamment entre le deuxième réseau électrique alternatif 120 et le reste du circuit sans interruption100. Le troisième circuit d‘interrupteurs S3 permet de contrôler l’énergie échangée entre les troisièmes bornes B3 et le reste du circuit d’alimentation sans interruption 100, notamment entre la source de tension continue 130 et le reste du circuit d’alimentation 100.
Dans la première branche électrique 145, une première inductance L1 est en série avec le primaire 141 ; et dans la deuxième branche électrique 146, une deuxième inductance L2 est en série avec le premier secondaire 142. Les première L1 et deuxième L2 inductances permettent d’intercaler la source de tension continue 130 dans le chemin de l’énergie entre le premier réseau électrique alternatif 110 et le deuxième réseau électrique alternatif 120. La source de tension continue 130 permet ainsi de stocker transitoirement de l’énergie entre le premier réseau électrique alternatif 110 et le deuxième réseau électrique alternatif 120.
Cette architecture de circuit permet de contrôler indépendamment un échange d’énergie entre le primaire 141 et le deuxième secondaire 144 d’une part et d’autre part entre le deuxième secondaire 144 et le premier secondaire 142. Ainsi, une portion de l’énergie reçue par la source de tension continue 130 peut être utilisée pour charger la source de tension continue 130.
L’exemple d’alimentation sans interruption 100 comprend des ampèremètres A et des voltmètres V qui sont optionnels et permettent d’obtenir des mesures de courant et de tension dans le circuit 100. Le circuit d’alimentation sans interruption 100 peut comprendre des capacités ou des inductances de filtrage entre d’une part le premier réseau électrique 110 , le deuxième réseau électrique 120, et la source de tension continue 130 et d’autre part les bornes B1, B2, B3 respectives du circuit d‘alimentation sans interruption 100 auxquelles ils ont connectés. Ces éléments de filtrage forment notamment des filtres CEM (pour « compatibilité électromagnétique ») pour respecter les normes d’émission de perturbations électromagnétiques vis-à-vis des dispositifs environnants. Le fonctionnement résonnant du circuit d’alimentation sans interruption selon l’invention permet de réduire les perturbations CEM émises, et donc la taille des filtres CEM.
Les interrupteurs des premier S1, deuxième S2, et troisième S3 circuits d’interrupteurs sont agencés en pont complet. Ainsi, chaque circuit d’interrupteur S1, S2, S3 comprend deux bras d’interrupteurs connectés entre ses bornes B1, B2, B3 respectives. Dans les premier S1 et deuxième S2 circuits d’interrupteurs, la banche électrique 145, 146 est connectée aux points milieux des deux bras. Dans le troisième circuit d’interrupteurs S3, le deuxième secondaire 144 est connecté aux points milieux des bras. Cependant, un autre agencement d’interrupteurs est envisageable. Par exemple, les interrupteurs pourraient être agencés en demi-pont, un bras d’interrupteurs étant notamment remplacé par un bras de capacités. Les interrupteurs des premier S1 et deuxième S2 circuits sont de préférence bidirectionnels de manière à permettre une commutation directe du courant alternatif, permettant ainsi de se passer d’un étage de redressement. Les interrupteurs du troisième circuit S3 peuvent être unidirectionnels, ce qui serait suffisant pour le fonctionnement avec la source de tension continue 130. Les interrupteurs sont notamment des interrupteurs semi-conducteurs, comme par exemple en technologie GaN ou SiC. Les composants en technologie GaN ou SiC sont rapides et bien adaptés au fonctionnement haute fréquence. Des composants en technologie Silicium sont également possibles, bien que possiblement avec une dégradation du rendement.
Afin de contrôler les échanges d’énergie dans le circuit d’alimentation sans interruption 100, les interrupteurs des premier S1, deuxième S2, et troisième S3 circuits d’interrupteurs sont de préférence commandés par décalage de phase. La figure 2 présente un schéma électrique simplifié du circuit d’alimentation électrique 100. La première inductance L1 forme une inductance de résonance d’entrée et la deuxième inductance forme une inductance de résonance de sortie L2. Le deuxième secondaire 144 et le troisième circuit d’interrupteurs S3 forment un circuit intermédiaire entre d’une part le primaire 141 et le premier circuit d’interrupteurs S1 et d’autre part le premier secondaire 142 et le deuxième circuit d’interrupteurs S2. Les graphes dans la partie basse de la figure 2 représentent respectivement le courant circulant dans le primaire 141 qui est connecté au premier circuit d’interrupteurs S1, le deuxième secondaire 144 qui est connecté au troisième circuit S3, et le premier secondaire 142 qui est connecté au deuxième circuit d’interrupteurs S2. Notamment, les interrupteurs des circuits d’interrupteurs S1, S2, S3 sont commandés avec une même fréquence de découpage et un même rapport cyclique. La fréquence de découpage est par exemple comprise entre 100 et 500kHz, notamment égale à 100kHz. Le rapport cyclique est par exemple .
Notamment, le décalage de phase Φ 13 entre le premier circuit d’interrupteurs S1 et le troisième circuit d’interrupteurs S3 détermine la tension aux troisièmes bornes B3, c’est-à-dire la tension continue Vbat de la source de tension continue 130. En outre, ce décalage de phase Φ 13 détermine notamment le courant circulant par les premières bornes B1 du circuit d’alimentation sans interruption S1. En particulier, lors du fonctionnement du circuit d’alimentation sans interruption 100, le courant circulant par les premières bornes B1 est régulé de sorte à être en phase avec la tension Ve délivrée par le premier réseau électrique 110. En particulier, le décalage de phase Φ 3 2 entre le troisième circuit d’interrupteurs S3 et le deuxième circuit d’interrupteurs S2 détermine la tension aux deuxièmes bornes B2, c’est-à-dire la tension alternative Vs du deuxième réseau électrique alternatif 120.
Afin de contrôler les interrupteurs, l’alimentation sans interruption 100 comprend notamment une unité de commande 170 représentée schématiquement en . L’unité de commande 170 met notamment en œuvre une modulation par largeur d’impulsion (ou PWM pour « Pulse Width Modulation »), en délivrant des signaux d’ouverture/fermeture aux interrupteurs des circuits d’interrupteurs S1, S2, S3.
L’unité de commande 170 comprend une unité de traitement 6 qui délivre des signaux PWM1, PWM2, PWM3 respectivement aux premier S1, deuxième S2, et troisième S3 circuits d’interrupteurs. L’unité de traitement 6 est notamment une unité électronique, telle qu’un microcontrôleur par exemple. L’unité de traitement 6 calcule les signaux PWM1, PWM2, PWM3 à partir de décalages de phase déterminés par des blocs de contrôle 1-5 décrites dans ce qui suit.
Un premier bloc de contrôle 1 détermine une puissance de consigne à délivrer aux troisièmes bornes B3. Le premier bloc de contrôle 1 forme notamment une boucle de régulation. A cet effet, une unité 12 calcule une différence entre une tension de consigne V bat0 et une tension instantanée Vbat aux troisièmes bornes B3. Une telle tension de consigne V bat0 correspond à une tension nominale de la source de tension continue 130, qui est notamment nécessaire pour assurer sa fonction d’alimentation de secours. La tension instantanée Vbat peut être mesurée entre les troisièmes bornes B3. A partir de cette différence, la puissance de consigne, c’est-à-dire la puissance devant être délivrée à la source de tension continue 130 pour obtenir une tension de consigne V bat 0 à ses bornes, est déterminée, notamment à l’aide d’un correcteur proportionnel intégral PI. La tension instantanée Vbat peut être filtrée par un filtre passe-bas 14 pour améliorer la qualité du bloc de contrôle 1. Un circuit d’activation 16 peut être utilisé pour activer le bloc 1 lorsque la source de tension continue 130 doit être utilisée par le circuit d’alimentation sans interruption 100.
Un deuxième bloc de contrôle 2 détermine un courant de consigne à obtenir aux premières bornes B1 à partir de la puissance de consigne délivrée par le premier bloc 1 et de la tension Ve instantanée entre les premières bornes B1, c’est-à-dire la tension délivrée par le premier réseau électrique 110. Le deuxième bloc 2 obtient le courant de consigne en divisant la puissance de consigne par la tension efficace au carré et en la multipliant par la tension instantanée Ve, la tension efficace étant obtenue à partir de la tension instantanée Ve. Le courant de consigne est déterminé de sorte à être en phase avec la tension Ve entre les premières bornes B1, et ainsi corriger un facteur de puissance à l’entrée du circuit d’alimentation sans interruption 100.
Un troisième bloc de contrôle 3 détermine le décalage de phase Φ 13 entre le premier S1 et le troisième S3 circuit. Le troisième bloc de contrôle 3 forme notamment une boucle de régulation. A cet effet, une unité 32 calcule une différence entre le courant de consigne délivré par le deuxième bloc 2 et un courant instantané Ie aux premières bornes B1. Le courant instantané Ie peut être mesuré à l’une des premières bornes B1. Le décalage de phase Φ 13 est déterminé à partir de cette différence, notamment à l’aide d’un correcteur proportionnel intégral PI. Le courant instantané Ie peut être filtré par un filtre passe-bas 34 pour améliorer la qualité du bloc de contrôle 2. Un circuit d’activation 36 peut être utilisé pour activer le deuxième bloc 2 lorsque le premier réseau électrique alternatif 110 doit être utilisé par le circuit d’alimentation sans interruption 100.
Dans le mode de réalisation représenté à la , la droite LIM est tangente à la zone d’évidement 14 sur son côté le plus proche du centre de la carte à puce.
Dans l’exemple représenté en , la couche métallique 8 comprend une première fente F1 qui connecte ou raccorde un bord périphérique 8a de la première région R1 avec la zone d’évidemment 14. Autrement dit, la zone d’évidemment 14 émerge (ou débouche) sur le bord périphérique 8a via cette première fente F1. Cette première fente F1 se caractérise par une distance d1 séparant deux bords périphériques opposés de la couche métallique 8, la valeur de cette distance d1 pouvant varier selon le cas.
La position de la zone d’évidemment 14 dans la couche métallique 8 peut varier selon le cas. Selon l’exemple particulier représenté en , la zone d’évidemment 14 est positionnée dans le voisinage d’un bord périphérique 8a de la couche métallique 8, ce qui permet d’assurer un couplage magnétique FL1 performant entre les antennes RF ANT1 et ANT2, comme expliqué plus en détail ci-après.
D’autres implémentations sont toutefois possibles, dans lesquelles par exemple la zone d’évidemment 14 est positionné au centre (ou substantiellement au centre) de la couche métallique 8, étant entendu que cette zone d’évidemment 14 est toujours configurée pour déboucher sur (ou être raccordée à) à un bord périphérique 8a de la couche métallique 8 via une première fente F1.
Cette zone d’évidement 14 correspond à peu près à la zone d’accueil du module , cette zone d’accueil étant spécifiée par les standards pour que les terminaux puissent connecter les contacts d’un module 2 décrit ci-après.
Dans un mode de réalisation, les spires conductrices de la première antenne RF ANT1 s’étendent sous la forme d’un enroulement autour de la puce RF 4 dans la zone d’évidemment 14. Cet arrangement permet de positionner la puce RF 4 au plus proche de la première antenne RF ANT1 et ainsi de limiter la complexité de fabrication de la carte à puce CD1, notamment la connexion électrique entre la puce RF 4 et la première antenne ANT1.
On considère à présent des modes de réalisation particuliers dans lesquels la couche métallique 8 comprend une zone d’évidemment 14 selon la configuration illustrée en .
Comme représenté en , on considère que la puce RF 4 est comprise (ou embarquée) dans un module électronique 2, ce dernier étant inséré dans le corps de carte 6. Le module électronique 2 est par exemple positionné dans une cavité 5 ménagée sur la face supérieure du corps de carte 6. Pour ce faire, la zone d’évidemment 14 comprend un matériau électriquement isolant 9 dans lequel est ménagée la cavité 5 pour accueillir le module électronique 2. Ainsi, la puce RF 4 est positionnée dans la zone d’évidemment 14 (ou, en variante, en regard et au-dessus de la zone d’évidemment 14). A noter toutefois que divers aménagements de la puce RF 4 sont possibles. Des variantes sont notamment possibles dans lesquelles la puce RF 4 n’est pas disposée dans, ou en regard de, la zone d’évidemment 14.
Dans l’exemple de la , le module électronique 2 comporte sur sa face supérieure des contacts externes (ou plages de contact) CT1 configurés pour permettre une communication par contact entre la puce RF 4 un lecteur NFC externe prévu à cet effet (par exemple avec le lecteur NFC). Plus particulièrement, le module électronique 2 peut comprendre un circuit imprimé (ou PCB pour « Printed Circuit Board ») comprenant sur sa face supérieur les contacts externes CT1 et sur sa face inférieure la puce RF 4. Les contacts externes CR1 sont des zones métalliques conçues pour accueillir des broches de connexion d’un lecteur NFC externe. Ces contacts externes CT1 peuvent être conformes à la norme ISO 7816, bien que d’autres exemples soient possibles. Le module électronique 2 est disposé dans la carte à puce CD1 de sorte que ses contacts externes CT1 sont accessibles depuis la surface supérieure du corps de carte 6 pour permettre à la puce RF 4 de communiquer par contact avec un lecteur NFC externe.
Dans l’exemple de la , la puce RF 4 est disposée dans la zone d’évidemment 14. Selon une variante, la première antenne RF ANT1 est disposée hors de la zone d’évidemment 14, à savoir en regard de la zone d’évidement 14 (en alignement au-dessus de celle-ci). La zone d’évidement 14 est ainsi intercalée entre les première et deuxième antennes RF ANT1 et ANT2 pour permettre un couplage CL1 par induction magnétique entre lesdites première et deuxième antennes ANT1 et ANT2.
La puce RF 4, et plus généralement le module électronique 2, peuvent être aménagés dans la couche isolante 9 (appelé couramment « inlay »). Cette configuration permet de faciliter le montage de la puce RF 4 et de la première antenne RF ANT1 dans le corps de carte 6.
Comme représenté en , le corps de carte 6 comprendre au moins une couche isolante externe 12 ménagée sur la face inférieure 10b de la couche isolante 10 de sorte à recouvrir et protéger la deuxième antenne RF ANT2. Au moins une couche isolante de protection peut également être ménagée si besoin sur la face supérieure du corps de carte.
Chacune des antennes RF ANT1, ANT2 comprend au moins une spire électriquement conductrice de sorte à permettre des échanges de signaux RF entre la carte à puce CD1 et l’extérieur. Les antennes RF ANT1 et ANT2 peuvent chacune être constituées par exemple d’une piste, fil ou membre électriquement conducteur formant une ou des spires conductrices. On considère dans le cas présent que les première et deuxième antennes RF ANT1, ANT2 comprennent chacune une pluralité de spires conductrices. Diverses techniques de fabrication (filaire, par dépôt, par gravure) bien connues en soi peuvent être utilisées pour réaliser ces antennes RF. Les caractéristiques physiques (forme/taille de l’intersection, longueur de l’antenne, nombre de spire, matériau, etc.) des antennes RF ANT1 et ANT2 peuvent être adaptées au cas par cas afin notamment de permettre des communications sans fil aux fréquences (ou plages de fréquences) souhaitées.
Le boîtier 50 comprend une paroi annulaire interne 60 et une paroi annulaire externe 61, et les branches radiales 56 délimitant les sièges 55 s’étendent radialement entre cette paroi annulaire interne 60 et la paroi annulaire externe 61.
La paroi annulaire interne 60 du boîtier 50 comporte une ouverture centrale 67 configurée pour laisser passer l’arbre rotatif 23 lié à aux rotors 3 et 4 de la machine électrique à flux axial 1.
Le boîtier 50 est agencé pour porter des roulements à billes 69 servant de palier pour l’arbre rotatif 23.
Le boîtier 50 comprend un épaulement annulaire interne 68 sur lequel vient en appui le support multifonction 12.
Cet épaulement annulaire interne 68 est formé sur la paroi annulaire externe 61 du boîtier 50.
Le siège 55 pour chaque dent 11 comporte deux zones d’appui 63 et 64 qui sont écartées l’une de l’autre radialement.
La zone d’appui 63 du siège 55 est formée sur la paroi annulaire interne 60.
La zone d’appui 64 du siège 55 est formée sur la paroi annulaire externe 61.
Chaque zone d’appui 63, 64 est une bande circonférentielle qui s’étend de l’une des branches radiales 56 à l’une des branches radiales 56 voisines.
Le bord radialement interne 43 de la partie d’extrémité 35 de la dent 11 s’appuie sur la zone d’appui 63 du siège 55.
Le bord radialement externe 44 de la partie d’extrémité 35 de la dent 11 s’appuie sur la zone d’appui 64 du siège 55.
Les deux bords latéraux 45 de la partie d'extrémité 35 de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel 57 entre deux branches radiales 56 voisines du boîtier 50.
Autrement dit, la dent 11 ne s’appuie pas sur les branches radiales 56 du boîtier 50, mais seulement sur les deux zones d’appui 63 et 64.
La dimension radiale de la zone d’appui 63, 64 est inférieure à 20%, notamment à 10%, de la dimension radiale de la branche radiale 56.
Ainsi la zone d’appui 63, 64 présente une dimension radiale assez faible par rapport à celle des branches radiales 56.
On va maintenant décrire, en référence aux figures 13 à 16, un support multifonction 70 et des dents 71 selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention.
- Le premier palier est monté dans un premier logement de la première partie du carter et un deuxième palier permet de guider en rotation, selon le premier axe de rotation, le premier arbre ; le deuxième palier étant monté dans un deuxième logement de la deuxième partie du carter, et le secteur d’écoulement est situé plus proche du premier axe de rotation X que le contour périphérique radialement externe du deuxième palier.
- Les éléments de fixation sont disposés de sorte qu’au moins un élément de fixation est fixé sur la première partie du carter et au moins un élément de fixation est fixé sur la deuxième partie du carter.
- La première roue dentée comprend un voile de roue reliant le moyeu et la bande périphérique dentée.
- Le diamètre de la deuxième roue dentée est supérieur au diamètre de la première roue dentée, par exemple entre 1,5 et 4 fois supérieur.
– Selon un mode de réalisation, le premier axe de rotation est disposé, lorsque le réducteur est dans une position correspondant à celle prise lorsqu’il est monté sur un véhicule stationné à l’horizontal, au-dessus du deuxième axe.
– La première roue est agencée au dessus du niveau d’huile, en particulier sous le niveau nominal NN.
Chaque siège 33 du support multifonction 12 comporte une paire d’une première zone d’appui 40 et d’une deuxième zone d’appui 41 sur lesquelles s’appuie la partie d'extrémité 35 de la dent, comme cela est bien sur les figures 7 et 8.
Sur la , une des dents 11 n’a pas été représentée pour mieux laisser apparaitre le siège 33 correspondant.
La première zone d’appui 40 de cette paire de zones d’appui est formée sur la jupe externe 25 la couronne externe 19.
La deuxième zone d’appui 41 de cette paire de zones d’appui est formée sur le moyeu central 18.
Ainsi ces première et deuxième zones d’appui 40 et 41 sont écartées l’une de l’autre dans la direction radiale, et la partie d'extrémité 35 de la dent comporte un bord radialement interne 43 et un bord radialement externe 44 en appui respectivement sur les première et deuxième zones d’appui 41 et 40.
La partie d'extrémité 35 de la dent comporte deux bords latéraux 45 espacés circonférentiellement qui forment avec les bords radialement interne 43 et radialement externe 44, le pourtour de cette partie d'extrémité 35.
Les deux bords latéraux 45 de la partie d'extrémité 35 de la dent sont en regard de l’espace circonférentiel 38 entre deux branches radiales 20 voisines du support multifonction 12.
Autrement dit, la partie d'extrémité 35 de la dent ne s’appuie pas sur les branches radiales 20 du support multifonction 12, mais seulement sur les première et deuxième zones d’appui 40 et 41.
Chaque zone d’appui 40 et 41 est une bande circonférentielle qui s’étend de l’une des branches radiales 20 à l’une des branches radiales 20 voisines. Ces première et deuxième zones d’appui 40 et 41 sont décalées axialement par rapport aux branches radiales 20 de sorte que la partie d'extrémité 35 de la dent puisse, en venant en butée sur ces première et deuxième zones d’appui 40 et 41, s’insérer dans l’espace circonférentiel 38 entre deux branches radiales 20.
La dimension radiale de la zone d’appui 40, 41 est inférieure à 20%, notamment à 10%, de la dimension radiale de la branche radiale. Ainsi la zone d’appui 40, 41 présente une dimension radiale assez faible par rapport à celle des branches radiales 20.
Le support multifonction 12 comporte, pour chaque siège 33, deux reliefs de positionnement 46 en regard et faisant saillie dans l’espace circonférentiel 38, ces reliefs de positionnement 46 étant agencés pour coopérer avec la partie d’extrémité 35 de la dent 11.
Chaque relief de positionnement 46 se pressente sous la forme d’un godron et s’étend depuis l’une des branches radiales 20, sensiblement au milieu de cette branche radiale 20.
Le stator 2 comporte un boîtier 50 (représenté isolément sur a ) configuré pour coopérer avec le support multifonction 12 de sorte à emprisonner les dents 11 entre ce support multifonction 12 et ce boîtier 50.
Le boîtier 50, réalisé par moulage d’une matière plastique ou moulage d’un alliage d’aluminium, et le support multifonction 12 sont fixés ensemble à l’aide de vis.
Le support multifonction 12 est logé entièrement dans un volume interne 51 du boîtier 50.