INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La structure multicouche du filtre bi-bande selon l’invention permet d’interfacer tous les résonateurs par effets de couplage en évitant les couplages parasites, ce qui serait difficile à réaliser sur un filtre monocouche. Elle permet également d’interfacer librement la position des ports d’entrée/sortie au regard des résonateurs, grâce au plan de masse isolant la couche comprenant les résonateurs passe-bande des ports d’entrée/sortie. Un autre avantage est de pouvoir ajuster le type de substrat de chaque couche, de manière à adapter les dimensions des lignes des différentes couches afin qu’elles aient des largeurs proches les unes des autres, ce qui permet de simplifier la conception du filtre et simplifie les couplages entre résonateurs de couches différentes.
La figure 9 représente une vue de dessus d’un filtre bi-bande multicouche d’ordre selon un mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’illustration seulement, dans lequel les différentes couches sont représentées en surimpression. On y trouve un port d’entrée 901 et un port de sortie 902, et un plan de masse 913 recouvrant l’ensemble de la surface du filtre. Le plan de masse 913 présente deux ouvertures 911 et 912, positionnées entre des pistes métalliques 904 et 905 prolongeant les ports d’entrée sortie sur la couche 301, et des résonateurs passe-bande 921 et 926 positionnés sur la couche 303. Les ports d’entrée et les résonateurs passe-bande sont ainsi reliés deux à deux par effets de couplage. Les pistes métalliques 904 et 905 et le plan de masse 913 permettent de positionner les ports d’entrée/sortie 901 et 902 librement sur toute la surface du filtre.
Le filtre comprend également résonateurs passe-bande 921 à 926, reliés deux à deux par effet de couplage électrique ou magnétique. Dans l’exemple, les résonateurs 921 et 922 sont reliés par couplage magnétique, tandis que les résonateurs 923 et 924 sont reliés par couplage électrique. Les résonateurs forment ainsi une boucle entre le port d’entrée et le port de sortie. Les dimensions des résonateurs sont obtenues de manière théorique à partir du gabarit du filtre, comme décrit précédemment. Cependant, elles peuvent être ajustées à la marge pour pallier d’éventuelles imperfections lors de la réalisation du circuit ou d’éventuelles interférences non désirables. Leurs formes et positions sont choisies de manière à limiter l’encombrement du filtre tout en respectant les contraintes de couplage entre éléments.
Le gabarit de la est donné à titre d’illustration uniquement. Il peut être modifié en fonction des performances recherchées, de l’efficacité des filtres numériques implémentés après le filtre analogique, des performances du convertisseur analogique-numérique, etc. Cependant, les valeurs de rejection prises dans l’exemple de la constituent un bon compromis entre rejection des signaux indésirables, en particulier dans la bande comprise entre le signal IFF et le signal ADS-B, et compacité d’implémentation. La stabilité du signal recherchée dans les bandes passantes du filtre de la résulte également d’un bon compromis entre déformations apportées au spectre des signaux utiles et complexité d’implémentation.
Plusieurs technologies de filtres permettent de réaliser des fonctions de filtrage analogique. On connait par exemple les technologies volumiques (filtres à cavités), les technologies planaires (filtres microruban (en anglais microstrip ) , filtres coplanaires, filtres multicouches, filtres membranes) et les filtres SAW (acronyme anglais pour Surface Acoustic Wave , ou onde acoustique de surface) ou BAW (acronyme anglais pour Bulk Acoustic Wave , ou onde acoustique de volume).
L’invention porte sur un filtre en technologie planaire, et plus précisément sur un filtre multicouche. De tels filtres sont constitués d’une pluralité de couches diélectriques superposées. Ils présentent l’avantage d’avoir un encombrement extrêmement réduit, de très bonnes performances électriques, et d’être simples et peu chers à produire. La thèse de Y.Wu, E.Fourn, P.Besnier et C.Quendo, « Direct synthesis of multiband bandpass filters with generalized frequency transformation methods », IEEE Transactions on microwave theory and techniques, vol. 69, no. 8, pp. 3820-3831, Aug. 2021 décrit le principe de filtres planaires multi-bande.
La représente la structure d’un filtre analogique bi-bande multicouche selon un mode de réalisation de l’invention. Ce filtre multicouche 300 présente plusieurs couches superposées 301 à 304, parmi lesquelles successivement : une première couche 301, comprenant un port d’entrée et un port de sortie permettant d’interfacer le filtre avec les autres éléments de la chaîne de réception, une deuxième couche 302, située directement sous la première couche, comprenant un plan de masse présentant des ouvertures en regard avec le port d’entrée et le port de sortie, une troisième couche 303 comprenant N résonateurs passe-bande (en anglais band - pass resonator ), avec N supérieur à 1. Les résonateurs passe-bande sont reliés deux à deux par couplage électromagnétique, et une quatrième couche 304 comprenant N résonateurs coupe-bande (en anglais band - stop resonator ). Chacun des N résonateurs coupe-bande est relié par couplage électromagnétique à un unique résonateur parmi les N résonateurs passe-bande.
La deuxième couche 302 a pour objet d’isoler la première couche 301, comprenant les ports du filtre, des couches 303 et 304, comprenant les N résonateurs passe-bande, de manière à éviter l’apparition d’interférences générées par effet de couplage non désiré, par exemple entre les ports d’entrée/sortie et les composants du filtre, ou entre les composants du filtre et des composants extérieurs, perturbations qui viendraient perturber la réponse fréquentielle du filtre. Les ouvertures réalisées dans le plan de masse de la couche 302 ont pour effet de permettre la liaison entre les résonateurs de la couche 303 et les ports d’entrée/sortie par couplage électromagnétique.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, le premier résonateur des N résonateurs passe-bande de la couche 303 est relié par couplage électromagnétique avec le port d’entrée à travers une ouverture réalisée dans le plan de masse de la couche 302. De même, le dernier résonateur des N résonateurs passe-bande de la couche 303 est relié par couplage électromagnétique avec le port de sortie, à travers une ouverture réalisée dans le plan de masse de la couche 302.
Avantageusement, le filtre peut comprendre un plan de masse 305 situé au-dessus de la couche 301 comprenant les ports d’accès, et/ou un plan de masse 306 situé sous la couche 304 comprenant les résonateurs coupe-bande. Ces plans de masse, qui recouvrent toute la surface du filtre, permettent de le protéger contre des interférences liées à des éléments extérieurs au filtre. Avantageusement, ces plans de masse peuvent être reliés au plan de masse 302 par un trou métallisé traversant les couches (via) 307 de manière à ce que les plans de masse soient exactement au même potentiel.
Les différents composants du filtre bi-bande multicouche selon l’invention sont reliés entre eux par couplage électromagnétique. On entend par « reliés par couplage électromagnétique », le fait que deux éléments non reliés par des pistes conductrices soient disposés suffisamment proches pour induire un échange d’énergie entre eux. La valeur du coefficient de couplage dépend directement de la distance séparant les éléments et de la longueur des lignes situées en regard l’une de l’autre. Suivant leur agencement respectif, ils peuvent être couplés électriquement ou magnétiquement.
Relier les résonateurs et les ports d’entrée/sortie par couplage électromagnétique permet, entre autres, de simplifier la réalisation du filtre bi-bande multicouche selon l’invention, puisqu’il n’est pas nécessaire d’introduire des pistes métalliques entre les éléments d’une même couche, ou des trous métallisés entre les éléments de couches différentes. Sa complexité et son coût de fabrication sont donc réduits.
La représente, à titre d’illustration, le principe du couplage entre éléments situés dans différentes couches d’un filtre multicouche, dans le cas de deux éléments séparés par un plan de masse présentant des ouvertures. La référence 401 désigne un port de la couche 301, par exemple le port d’entrée du filtre. La référence 402 désigne par exemple le premier résonateur des N résonateurs passe-bande de la couche 303. La référence 403 désigne le plan de masse de la couche 302. Le port 401 et le résonateur 402 sont situés en aplomb l’un au-dessus de l’autre, et le plan de masse 403 est interrompu entre ces deux éléments, de manière à permettre les effets de couplage. Le couplage est également possible entre des composants situés dans des couches adjacentes d’un filtre multicouche, en l’absence d’un plan de masse intercalaire.
Il est bien connu qu’un filtre passe-bas d’ordre N peut être représenté sous la forme d’inductances séries et de capacités parallèles, comme illustré à la .
Il est également connu que cette structure peut être modifiée, pour être représentée sous la forme de capacités parallèles uniquement, séparées par des inverseurs d’admittance, qui permettent de transformer des bobines série en capacités parallèles.
A partir du gabarit du filtre donné à la , et comme décrit dans la thèse d’Y.Wu citée précédemment, il est possible de déterminer la fonction de transfert d’un filtre bi-bande sous la forme :
avec : la fonction de transfert du filtre, et la fréquence de résonance et la susceptance, ou paramètre de pente, d’un résonateur passe-bande équivalent à la première partie de l’équation, et la fréquence de résonance et la susceptance, ou paramètre de pente, d’un résonateur coupe-bande équivalent à la deuxième partie de l’équation.
Ce résonateur bi-bande est composé d’un résonateur passe-bande, équivalent à une inductance et une capacité montées en parallèle, positionné en parallèle d’un résonateur coupe-bande, équivalent à une inductance et une capacité montées en série. La illustre la structure équivalente d’un résonateur bi-bande, composé d’un résonateur passe-bande formé par la capacité C 0 et l’inductance L 0 , monté en parallèle d’un résonateur coupe-bande formé par la capacité C 1 et l’inductance L 1 .
Les valeurs des capacités et inductances C 0 , C 1 , L 0 et L 1 peuvent être obtenues par les formules suivantes :
Selon une variante non représentée, chaque convertisseur 5 est relié à une seule et même source d’énergie électrique 12.
Alternativement, ou en complément, chaque convertisseur 5 est avantageusement propre à être connecté à une source de courant continu 13. Ces sources de courant continu 13 sont par exemple des batteries. Chaque convertisseur 5 est relié à une source de courant continu 13 respective, ainsi que montré sur la , et le système d’alimentation 1 est alors relié à plusieurs sources de courant continu 13. En variante non représentée, chaque convertisseur 5 est relié à une seule et même source de courant continu 13, et le système d’alimentation 1 est alors relié à une unique source de courant continu 13.
Chaque convertisseur 5 est configuré pour convertir un courant alternatif en courant continu, et/ou un courant continu en courant continu selon qu’il est connecté à une source d’énergie 12 alternative respective et/ou à une source de courant continu 13 respective. Un premier convertisseur 5 est par exemple configuré pour convertir du courant continu en courant continu, pendant que les deux autres convertisseurs 5 sont configurés pour convertir du courant alternatif en courant continu, toutes les combinaisons étant possibles.
Chaque convertisseur 5 est connecté en sortie à un dispositif électronique de protection 10.
En variante non représentée, chaque dispositif de protection 10 est directement relié à une source d’énergie 13 continue respective, sans convertisseur entre le dispositif de protection 10 et la source d’énergie 13.
Chaque dispositif électronique de protection 10 est typiquement connecté en sortie à une charge 3, de telle sorte que la charge 3 est alimentée par les convertisseurs 5, qui lui fournissent le courant continu. La charge 3 est tout appareil nécessitant d’être alimenté par du courant continu, par exemple une batterie, un appareil électronique comme un ordinateur portable ou un serveur. Ainsi, dans l’exemple de la , trois circuits électriques distincts alimentent la charge 3. En cas de surintensité dans l’un des circuits électriques, le dispositif de protection 10 correspondant est propre à couper la circulation du courant dans le circuit électrique en surintensité.
Sur la partie supérieure de la est représenté le dispositif électronique de protection 10 comprenant un arrangement d’au moins un transistor 20, un module de dissipation d’énergie 23 un capteur de courant 24, un capteur de tension 25 et un module de commande 26.
Le dispositif électronique de protection 10 est connecté en sortie du convertisseur 5, et la sortie du dispositif de protection 10 est connectée à la charge 3. En particulier, l’arrangement d’au moins un transistor 20 est connecté en sortie du convertisseur 5, et la sortie de l’arrangement d’au moins un transistor 20 est connectée à la charge 3.
L’arrangement d’au moins un transistor 20 comprend deux pôles de conduction 30 et 31, aussi appelés bornes de conduction 30 et 31, et un pôle de commande 32, aussi appelé borne de commande 32. Chaque transistor de l’arrangement d’au moins un transistor 20 est par exemple réalisé en silicium, ou encore en nitrure de gallium ou carbure de silicium.
L’arrangement d’au moins un transistor 20 est commandable, via son pôle de commande 32, dans un état parmi un état passant A dans lequel le courant circule entre les pôles de conduction 30, 31, et au moins un état bloqué B ou C dans lequel le courant ne circule pas entre les pôles de conduction 30, 31. Ces états passant A et bloqué B, C sont décrits plus en détail par la suite.
L’arrangement d’au moins un transistor 20 est configuré pour couper le courant de manière bidirectionnelle dans l’au moins un état bloqué B, C, c’est-à-dire quel que soit le sens de circulation du courant, de la source 12 vers la charge.3, ou bien de la charge 3 vers la source 12.
L’arrangement d’au moins un transistor 20 est par exemple constitué d’un unique transistor avec une capacité de coupure de courant bidirectionnelle, ainsi que représenté sur la .
En variante, l’arrangement d’au moins un transistor 20 est un assemblage de transistors connectés en parallèle et/ou en série. Selon cette variante, l’arrangement d’au moins un transistor 20 est alors un assemblage de transistors connectés en série ; ou un assemblage de transistors connectés en parallèle ; ou encore un assemblage de transistors connectés en série et en parallèle, l’assemblage comprenant alors plusieurs branches de transistors montées en parallèle, avec au moins une branche comportant plusieurs transistors connectés en série, et de préférence chaque branche comportant plusieurs transistors connectés en série.
Selon cette variante, les transistors en parallèle sont présents pour conduire suffisamment de courant, et limiter les pertes. Certaines technologies de transistor ne sont capables d’interrompre le courant que dans un sens, aussi les transistors en série sont avantageusement connectés tête-bêche pour permettre une coupure de courant bidirectionnelle.
L’arrangement d’au moins un transistor 20 comprend par exemple des transistors à effet de champ à grille isolée, également appelés MOSFET (de l’anglais Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) ; des transistors à effet de champ (sans grille isolée), également appelés FET (de l’anglais Field Effect Transistor ), ou des transistors bipolaires à grille isolée, également appelés IGBT (de l’anglais Insulated Gate Bipolar Transistor ) ; ou encore une combinaison de ces différents transistors. Plus généralement, l’arrangement d’au moins un transistor 20 comprend au moins un composant semi-conducteur commandable de commutation.
Le module de dissipation d’énergie 23 est connecté en parallèle de l’arrangement d’au moins un transistor 20, c’est-à-dire entre les pôles de conduction 30 et 31. Le module de dissipation d’énergie 23 permet de dissiper l’énergie magnétique stockée dans un circuit, par exemple dans des câbles du circuit, lors de l’ouverture du circuit. Le module de dissipation d’énergie 23 est par exemple une diode transil, configurée pour écrêter les surtensions lors de l’ouverture du circuit, ou une varistance.
Le second connecteur de puissance 4 est électriquement relié au premier connecteur de puissance 3 dans la seconde cavité 6 du carter 100. D’autre part, le second connecteur de puissance 4 est électriquement relié au module électronique de puissance 300 dans la première cavité 5 du carter 100.
L’un parmi le premier connecteur de puissance 3 et le second connecteur de puissance 4 est configuré pour être alimenté par une batterie 7. L’autre connecteur de puissance est configuré pour alimenter en énergie électrique un équipement électrique externe 8.
En particulier, l’un des premier et second connecteurs de puissance 3, 4 comporte au moins un connecteur électrique. L’autre connecteur de puissance 4, 3 comporte au moins un premier connecteur électrique et un deuxième connecteur électrique. Le connecteur électrique de l’un des premier et second connecteur de puissance 3, 4 est relié au premier connecteur électrique de l’autre connecteur de puissance 4, 3, le deuxième connecteur électrique de l’autre connecteur de puissance 4, 3 étant relié au module électronique de puissance 300.
En particulier, le connecteur électrique de l’un des premier et second connecteurs de puissance et le premier connecteur électrique et le deuxième connecteur électrique de l’autre connecteur de puissance sont des connecteurs électriques plats et rigides.
De tels connecteurs plats et rigides permettent un meilleur contact entre eux et facilite leur liaison. En particulier, de tels connecteurs plats ne peuvent rouler ou se déplacer dans le carter.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, l’un parmi le premier connecteur de puissance 3 et le second connecteur de puissance 4 comporte un premier connecteur électrique, un deuxième connecteur électrique et un troisième connecteur électrique. Les premier connecteur électrique, deuxième connecteur électrique et troisième connecteur électrique sont monoblocs.
Tel que cela est représenté sur la , au moins le connecteur électrique de l’un des premier et second connecteurs de puissance et le premier connecteur électrique de l’autre connecteur de puissance comporte chacun une extrémité formant un ergot. L’ergot de l’extrémité de l’un des premier et second connecteurs de puissance est configuré pour coopérer avec l’ergot de l’extrémité du premier connecteur électrique de l’autre connecteur de puissance.
Un tel ergot permet aux connecteurs de puissance d’être électriquement reliés, tout en leur permettant d’avoir une longueur variable. Aussi, l’ergot permet une mise en position des connecteurs électriques avant soudage.
Avantageusement, les deux connecteurs électriques sont soudés entre eux, en particulier au moyen d’un laser.
Tel que cela est représenté sur la , le premier connecteur de puissance 3 et le second connecteur de puissance 4 sont reliés au carter 100 du module de refroidissement 2. En particulier, les premier et second connecteurs de puissance sont disposés de part et d’autre du carter 100.
Avantageusement, le second connecteur de puissance 4 comporte un module capacitif configuré pour filtrer le bruit généré dans le convertisseur de tension 1.
La représente un premier mode de réalisation de l’invention. En particulier, le premier connecteur de puissance 3 est relié, d’une part, à la batterie 7. D’autre part, le premier connecteur de puissance 3 est relié au second connecteur de puissance 4. En particulier, le premier connecteur de puissance 3 comporte un connecteur électrique 10 qui le relie à un premier connecteur électrique 11 du second connecteur de puissance 4. Le connecteur électrique 10 et le premier connecteur électrique 11 sont électriquement reliés au moyen d’une soudure 12. Le second connecteur de puissance 4 comporte en outre un deuxième connecteur électrique 13 qui le relie au module électronique de puissance 300, ainsi qu’un troisième connecteur électrique 14 le reliant à l’équipement électrique externe 8.
En particulier, et tel que représenté sur la , le premier connecteur électrique 11, dans le second connecteur de puissance est scindé en deux portions de connecteur, la première portion formant le deuxième connecteur électrique et la seconde portion formant le troisième connecteur électrique 14. La première portion est pliée et retournée, de sorte à s’étendre dans la même direction que le premier connecteur 11 et vers l’intérieur de la première cavité du convertisseur de tension 1.
Il est à noter que les figures 2 à 4 représentent un convertisseur de tension selon ce premier mode de réalisation.
La représente un second mode de réalisation de l’invention. En particulier, le premier connecteur de puissance 3 est relié, d’une part, à la batterie 7. D’autre part, le premier connecteur de puissance 3 est relié au second connecteur de puissance 4. En particulier, le premier connecteur de puissance 3 comporte un connecteur électrique 10 qui le relie à un premier connecteur électrique 11 du second connecteur de puissance 4. Le connecteur électrique 10 et le premier connecteur électrique 11 sont électriquement reliés au moyen d’une soudure 12. Le premier connecteur de puissance 3 comporte en outre un autre connecteur électrique 15 qui le relie au module électronique de puissance 300. Aussi, le second connecteur de puissance 4 comporte un deuxième connecteur électrique 16 le reliant à l’équipement électrique externe 8.
En particulier, le connecteur électrique 1, dans le premier connecteur de puissance 3 est scindé en deux portions de connecteur, la première portion formant l’autre connecteur électrique 15 et la seconde portion formant le connecteur électrique 10. La première portion est pliée et retournée, de sorte à s’étendre dans la même direction que le premier connecteur 11 et vers l’intérieur de la première cavité du convertisseur de tension 1.
L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : - illustre schématiquement des étapes de commande de charge d’un véhicule automobile selon l’art antérieur ; et - illustre schématiquement des étapes de commande de charge d’un véhicule automobile selon l’invention.
L’objectif de l’invention est double, à savoir utiliser le système matériel existant en décorrélant la gestion des accès de la gestion de charge. La solution proposée est totalement logicielle basée sur l'utilisation du bouton de gestion de la charge différée CD (ou programmée) dit "push BEPR" (BEPR : Boitier Embase Prise de Recharge).
On veut supprimer l'interruption de la charge lors d'un déverrouillage du véhicule et de piloter la suspension ou l'arrêt de la charge depuis le bouton du BEPR qui sert jusqu'à maintenant uniquement pour basculer entre une charge immédiate CI et une charge différée CD.
Les avantages techniques sont notamment : - la simplification de l’expérience utilisateur ; - la réutilisation des pièces matérielles ; - le découplage fonctionnel de la fonction de recharge et de la fonction de gestion des accès véhicule ; - la réutilisation d’un bouton existant (push BEPR) pour étendre son utilisation à la gestion de 3 états de charge (charge immédiate CI, charge différée CD et charge suspendue CS ou arrêtée).
Actuellement, le bouton est opérant en fonction de l'état de verrouillage du véhicule : - lorsque le véhicule déverrouillé, le bouton est opérant tant que le chargeur est réveillé, et inopérant après endormissement du chargeur ; - lorsque le véhicule verrouillé depuis moins de 60s, le bouton est opérant ; - lorsque le véhicule verrouillé depuis plus de 60s, le bouton est inopérant. Cela permet d’éviter qu’une tierce personne n’utilise le bouton B pour arrêter la charge et déverrouiller le câble ou le voler s’il est amovible, c’est-à-dire non solidaire de la borne de charge.