(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーを供給あるいは消費することができる機器群（２１、２６、２７、３５、３６）と、
前記機器群（２１、２６、２７、３５、３６）のうちの第１の機器と第２の機器との間に選択的に接続され、該２つの機器間でエネルギー交換を可能にする伝達手段と
を含む電気的ネットワークであって、
前記伝達手段が可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）を備え、該可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータが降圧又は昇圧のＤＣ／ＤＣモードで駆動され得る
ことを特徴とする電気的ネットワーク。
【請求項２】
前記第１の機器が電力供給バス（２１）であるとともに、前記第２の機器が該電力供給バス以外の第２の機器（２６、２７、３５、３６）であり、
前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）を複数備え、該複数の可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）は、それぞれ、前記第１の機器（２１）と前記第２の機器（２６、２７、３５、３６）との間のエネルギー交換を可能にし、
前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）と前記第２の機器（２６、２７、３５、３６）との間の接続の組合せの変更を可能にする切り換え手段（３０）をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電気的ネットワーク。
【請求項３】
前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）の全てが、前記第２の機器（２６、２７、３５、３６）の各々とエネルギーを交換できることを特徴とする請求項２に記載の電気的ネットワーク。
【請求項４】
前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）の全てが、同一の構成を有することを特徴とする請求項３に記載の電気的ネットワーク。
【請求項５】
前記第１の機器が電力供給バス（２１）であるとともに、前記第２の機器がバッテリー（３５）と該バッテリー（３５）に接続された第２の電力供給バス（３３）とであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気的ネットワーク。
【請求項６】
前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）と前記第２の電力供給バス（３３）との間に変圧及び整流ユニット（３６）を含むことを特徴とする請求項５に記載の電気的ネットワーク。
【請求項７】
前記変圧及び整流ユニット（３６）が、受電した電圧を下げることを可能にする変圧器を備えることを特徴とする請求項６に記載の電気的ネットワーク。
【請求項８】
前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）の動作により、前記第２の電力供給バス（３３）の電圧を調整することを特徴とする請求項６あるいは７に記載の電気的ネットワーク。
【請求項９】
前記機器群（２１、２６、２７、３５、３６）のうちの電力供給バス（２１）と前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）との間に、前記機器群（２１、２６、２７、３５、３６）のうちのバッテリー（３５）に接続された第２の電力供給バス（３３）から前記電力供給バス（２１）への給電を可能にする変圧及び整流ユニットを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気的ネットワーク。
【請求項１０】
前記電力供給バス（２１）と前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）との間に位置する前記変圧及び整流ユニットが、受電した電圧を上げることを可能にする変圧器を備えることを特徴とする請求項９に記載の電気的ネットワーク。
【請求項１１】
前記可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータ（２２、２３、２４、２５）が多相インバータとして、又はＮ台の単相昇圧器として機能でき、Ｎがインバータの相数を表わし、Ｎ台の昇圧器がπ／Ｎだけ移相されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気的ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気的ネットワークに関する。本発明は従来以上の機上電気機器を備える、広幅機体の民間航空機のための航空学において特別な有用性を見出す。そのような機器は性質において大幅に変化し、そのエネルギー消費は時間と共に著しく変動する。例として、機内の空調及び照明システムは殆ど連続的に機能し、一方で操縦翼の制御のような冗長安全システムは、例外的にのみ使用される。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機はこれ以降負荷と呼ばれる全ての機上電気への電力供給を可能にする、三相発電機を備える。これらの発電機は、例えば４００Ｈｚの周波数で１１５Ｖの電圧を航空機のＡＣバスに供給する。航空機の機上には１台以上の主発電機がある。これらは航空機のエンジンにより駆動される回転電気機械である。例えば「補助電源ユニット」の名前により文献で良く知られ、この発電機専用のタービンにより駆動される補助発電機、あるいは多くの空港において、地上にあるときの航空機のために準備・配置される駐機場の発電機のような、他の発電機がＡＣバスに給電可能である。この駐機場の発電機は、航空機が地上にあるとき、補助発電機の助けを求めることの回避を可能にする。
【０００３】
近年、三相電圧インバータにより給電される必要がある、高出力負荷（電動機又はＡＣのサブネットワーク）の出現に伴い、整流器を通じてＡＣバスから給電される高電圧ＤＣバスが航空機上に設置されている。これらの高電圧ＤＣバスは、「高電圧直流」（“Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ”）を表わすＨＶＤＣの名称により文献で良く知られている。これ以降、高電圧ＤＣバスをＨＶＤＣバスと呼ぶ。
【０００４】
航空機はまた、ＡＣ電源（駐機場の発電機又はそのグループ）が利用出来ない場合に、一定の負荷に給電出来るようにするバッテリーを備える。
【０００５】
特に、バッテリーは低電圧ＤＣバスを通じて、例えば操縦装置、ブレーキ、エンジンの逆推力、あるいはタービンの始動のような、一定のコンピュータ又は一定の決定的に重要な電気システムを支援しなければならない。
【０００６】
バッテリーは、その現状の標準がＤＣ２８Ｖである、決定的に重要なコンピュータの電源に出来る限り直接的に給電するため、及び直列のバッテリー数を制限するために、例えばＤＣ２４Ｖ（又は将来的にオプションとしてＤＣ４８Ｖ）の低電圧を伝統的に有する。
【０００７】
例えばブレーキシステム、逆推力、又はエンジン始動のような、より高出力の電気的負荷については、その電圧がＨＶＤＣ高電圧ＤＣバスよりも遥かに低い、低電圧バッテリーが使用出来るように、ＤＣ−ＤＣ昇圧コンバータが用いられる。バッテリーとＨＶＤＣバスとの間で必要とされる電圧上昇を制限するか又は取り消すように、これらの負荷に対して、より高い電圧の特殊なバッテリーの使用を想定することもまた可能であろう。
【０００８】
例えばＤＣ２８Ｖの低電圧ＤＣバスは、多くの航空機器メーカーによって製作される変圧及び整流ユニットを用いて、一般にＡＣバスから作られる。このユニットは「変圧器−整流器ユニット」（“Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ  Ｕｎｉｔ”）の名称で文献において良く知られており、以後は「ＴＲＵ」と呼ばれる。ＴＲＵは航空機のＡＣバスにより給電され、２８Ｖの直流電圧を供給する。ＴＲＵは一般に、航空機のＡＣネットワークの周波数、例えば３００Ｈｚ〜１２００Ｈｚの間で動作する変圧器を備える。
【０００９】
低電圧バッテリーは次に、低電圧ＤＣバスから直接に、あるいはＤＣ−ＤＣコンバータを利用するバッテリー充電器を通じて充電される。
【００１０】
低電圧ＤＣバスとＨＶＤＣバスとの間のエネルギー伝達リンクを実現する別の解決策は、高周波変成器を用いるパルス幅変調双方向ＤＣ／ＤＣ専用コンバータか、又は各々が高周波変成器を用いる２台の独立した頭−尾ＤＣ−ＤＣコンバータを利用することにある。高周波とは１０ｋＨｚを超える周波数を意味すると理解される。
【００１１】
高出力レベルを有する高周波パルス幅変調コンバータを用いるこの解決策は、一般にＡＣネットワークにより給電されるＴＲＵを利用する変換の解決策よりも、大幅に信頼性が低く、より高価で重量が大である。
【００１２】
ＴＲＵは双方向ではなく、したがってＡＣバスは発電機又は専用の三相インバータによる低電圧ＤＣバスから給電される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、以下の機能に専用の方策に頼るのを制限することにより、変換機能の実行を単純化することである。
１．電圧ＹのＤＣバスから調整される電圧ＸのＤＣバスの電力供給と、
２．電圧ＹのＤＣバスからの、電圧Ｘのバッテリー充電と、
３．電圧ＸのＤＣバス又はバッテリー電圧Ｘから調整される電圧ＹのＤＣバスの電力供給と、
４．電圧Ｘのバスからの、電圧Ｙのバッテリー充電。
上述の変換機能において、ＸはＹよりも小さい。他の変換機能は勿論、本発明の手段から推定され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このために、本発明の主題は：
・電気エネルギーを供給あるいは消費することができる２つの機器と、
・２つの機器の間に接続され、２つの機器のエネルギー交換を可能にする伝達手段と
を含み、
伝達手段が可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータを備え、コンバータが降圧又は昇圧のＤＣ／ＤＣモードで駆動され得ることを特徴とする、電気的ネットワークである。
【００１５】
２つの機器の内の第１は、例えば第１のＤＣバスのような、例えば電力供給バスを形成する。第２の機器の内の１つは、第２のバスによって充電され得るか、必要な場合はそれにエネルギーを供給できる蓄電池がそれに接続され得る、例えば第２のＤＣバスを形成する。
【００１６】
２つの機器が、その電圧が異なるＸ及びＹである２つのＤＣバスで形成される、特定の実施形態において、伝達手段はバス同士間での一方向及び反対方向の電気エネルギー交換を可能にする。１つのバッテリーは各々のバスに接続され得る。本発明はバッテリーから、又はバッテリーへのエネルギーの交換を制御することを可能にする。伝達手段は、電圧がもう一方のバスから供給される場合にバスの内の１つの電圧調整を可能にするか、又はＤＣバス同士間に流れる電流の調整を可能にする。
【００１７】
このために、伝達手段は２つのバスの間に：
１．そのＤＣ入力が電圧Ｙのバスに接続され、それが：
・降圧三相電圧インバータ・モードと、
・並列の単相降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ・モードと、
・あるいは並列の単相昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ・モードと
において動作し得る、１つ以上の可逆的ＤＣ／ＡＣ多相インバータと、
２．オプションとして、インバータのＡＣ出力に接続される、その変圧比が電圧Ｙから電圧Ｘを生み出すことを可能にする降圧ＴＲＵと、
３．オプションとして、そのＤＣ入力が降圧三相電圧インバータ・モードで動作可能な、電圧Ｘのバスに接続され、その変圧比がインバータの入力に存在する電圧Ｘから電圧Ｙを生み出すことを可能にする昇圧ＴＲＵにそのＡＣ出力が接続される、可逆的ＤＣ／ＡＣ三相インバータと
を備える。
【００１８】
第１の装置が例えばＨＶＣＤバスのような電力供給バスを形成する特定の実施形態において、ネットワークは幾つかの第２機器と、バスと各種の第２機器との間でエネルギー交換を可能にする複数の可逆的コンバータと、コンバータと第２機器との間の組合せの変更を可能にする切り換え手段とを備える。有利なことに、コンバータは全て各々の第２機器とエネルギーを交換できる。任意の第２機器は専用のコンバータを何ら持たない。
【００１９】
言い換えれば、可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータは、航空機の電力供給バスから航空機の様々な負荷に給電するために使用され得る。コンバータと負荷との間の組合せの変更を可能にする切り換え手段を通じて、幾つかのコンバータを共用にすることが可能であり、バッテリー又は第２のＤＣバスは特定の負荷又は電源として考えられる。それゆえ、コンバータが使用出来ない場合に備えて、切り換え手段を用いてバッテリーとバスの間につなぐために別のコンバータを割り当てることが可能である。これらの切り換え手段はリアルタイムで動作でき、従ってバッテリーの稼働率と、より一般的に航空機の電気的ネットワークの信頼性を改善する。
【００２０】
本発明は航空機に搭載される電気的ネットワークに関して記述されている。勿論それは、電動化及びその結果としてバッテリーの利用が拡がっている、例えば自動車の分野のような他の任意の分野において利用され得る。バッテリーは例えばキャパシタ又はスーパーキャパシタのような、他の任意のエネルギー蓄積要素で置き換えられ得る。便宜上、以下に続く記述において、バッテリーという用語はあらゆるエネルギー蓄積要素に対して用いられる。
【００２１】
本発明は例のために与えられ、添付図により例示されている実施形態の詳細記述を読むことによって更に良く理解され、他の利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】航空機上に設置されるネットワークの電気回路図を表わす。
【図２】図１のネットワークにおいて使用されるＴＲＵを概略的なやり方で表わす。
【図３】図１のネットワークにおいて使用されるコンバータの１つの例示的実施形態を図式的に表わす。
【００２３】
明確化のため、各種の図中において同じ要素は同じ記号を付けられる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は航空機、とりわけ広幅機体の民間航空機に搭載される各種電気機器を図式的に表わす。ＭＧと称される主発電機１０は、航空機のエンジンの１つによって駆動される。発電機１０は、航空機のエンジンが動作し、例えば４００Ｈｚの周波数で１１５Ｖの電圧を航空機のＡＣネットワーク１１に給電するときに作動する。開放手段１２は、発電機１０をネットワーク１１につなぐリンクを開放することを可能にする。ＡＰＵと称される補助発電機１３は、１１５Ｖの電圧をＡＣネットワーク１１に供給するように、この発電機１３専用のタービンにより駆動される。同様に、開放手段１４は、補助発電機１３をネットワーク１１につなぐリンクを開放することを可能にする。タービンは航空機の燃料を使用することにより機能し、そして航空機が地上にあるときに利用される。
【００２５】
航空機上には、ＡＣネットワーク１１に接続され「高電圧直流（“Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ”）」を表わす略語である、ＨＶＤＣと称される高電圧ＤＣ電力供給バス２１へ直流電圧の給電を可能にする、整流器２０もまた設置される。高電圧ＤＣバス２１用に通常用いられる電圧は５４０Ｖである。
【００２６】
ＤＣバス２１は、切り換え手段３０を経由して負荷、例えば２６、２７に給電するよう各々が意図された幾つかのエネルギー・コンバータ２２〜２５に給電する。図１の表現は概略的である。実際に、１つの負荷は幾つかのコンバータによって給電されることができ、あるいは１台のコンバータは幾つかの負荷に給電し得る。一定の負荷は直流電圧を供給されることができ、関連するコンバータはそのときＤＣバス２１の電圧を、考慮される負荷によって使用可能な電圧へと変換する。広幅機体の航空機において、４００Ｈｚの周波数で１１５Ｖの交流電圧を使用する多数の負荷が存在する。これらの負荷に給電するため、コンバータ２４及び２５はインバータである。既知のインバータは可逆的であるという特定の機能を有する。
【００２７】
各コンバータ２２〜２５は、各負荷の瞬時的な要求に応じて、及びコンバータ２２〜２５の各々の稼働率に応じて、各種の負荷２６及び２７にリアルタイムで割り当てられ得る。切り換え手段３０は、コンバータ２２〜２５と負荷２６及び２７との間の組合せをリアルタイムで変えることを可能にする。コンバータ２２〜２５と負荷２６及び２７の組合せは、瞬時的な電流の要求及び、それが関連する負荷の瞬時的な制御モードに応じて行われる。負荷の制御モードは、実質的に負荷のタイプに依存する。航空機において通常利用される例として、速度、トルク又は位置の調整、防氷又は霜取り、一定出力での運転、及びエンジン制御用の様々な方策（磁束除去、センサー有り又は無しでの制御）が挙げられ得る。
【００２８】
切り換え手段３０は、例えば各コンバータをそれと適合し得る全ての負荷と組合せることを可能にする、電気的に制御されるスイッチを備える。「適合し得る」とは幾つかの負荷が、とりわけ例えば４００Ｈｚの周波数で１１５Ｖの電圧の同じ電源を必要とするとき、同じコンバータの助けにより動作できる事実を意味する。コンバータは、その構成要素が互換性のあるグループを形成する、同一の電源を生み出すことを可能にする。グループの様々な構成要素は、同一であることが有利である。これはコンバータの製作を標準化することにより、それらの製作コストを低減し、１つだけのタイプのコンバータの在庫を持つことにより、航空機の保守の単純化を可能にする。以下に見られるように、或るタイプのコンバータはコンバータの動作モードに応じて、幾つかの異なる電源を生み出し得る。従って、同一のグループのコンバータを用いて、例えば１１５Ｖ、４００Ｈｚの交流電圧で動作する負荷と、例えばバッテリーのような直流電圧で動作する負荷を組み合わせることが可能である。
【００２９】
グループは、そのグループにより給電され得る負荷の瞬時的な要求に応じて再構成が可能である。各負荷に専用のコンバータは必要ではない。事実、負荷は全て同時には動作しない。同一のグループのコンバータの数は、１つのグループに関係する負荷の集まりが消費できる瞬時的な最大電力に応じて定義される。この電力は各負荷の最大出力の合計よりも小さい。切り換え手段３０は、従って機上のコンバータの数と、それ故これらコンバータの質量の低減を可能にする。
【００３０】
さらに、再構成は負荷の稼働率改善を可能にする。事実、１つのコンバータが故障した場合、同じグループの別のコンバータが所与の負荷に給電するため、直ちに交代することができる。例えば操縦翼の制御のような、一定の決定的に重要な負荷は、従ってその点に関しては、これらの制御のみに専用のコンバータの冗長性を必要とせずに、安定した電源で動作可能である。同一グループのコンバータの集まりは、そのとき負荷の１つのグループに給電できる共通の手段を形成する。同一の共通手段の内部では、それを構成する各種のコンバータは区別されない。
【００３１】
ネットワークの特定の負荷は、切り換え手段３０を経由してコンバータの１つに接続されたバッテリー３５で構成される。航空機の従来のやり方においては、公称電圧がＤＣ２８Ｖのバッテリーを用いることが知られている。本発明の実施のためには、他のバッテリー電圧が勿論可能である。５４０ＶのＤＣバス２１に基づき、コンバータ２２が、バッテリー３５に給電できる第２のＤＣバス３３に直接２８Ｖの直流電圧を供給するような方法で、コンバータ２２を動作させることが可能である。第２のバス３３とバッテリー３５との間に、バッテリーを充電する電流の調整を可能にする、バッテリー充電器を挿入することができる。バッテリー３５を充電するため、コンバータ２２とバッテリー３５との間に、変圧及び整流ユニット３６（以降ＴＲＵと呼ばれる）を挿入することもまた有利である。ＴＲＵ３６は１１５Ｖ、４００Ｈｚの交流電圧を給電され、２８Ｖの直流電圧を供給する。ＴＲＵの使用は、５４０Ｖの直流電圧を受電するインバータとして使用される、コンバータ２２の動作を容易にする。切り換え手段３０により、コンバータの内の１つと組み合わされ得る負荷として、ＴＲＵ３６及びバッテリー３５により形成される集まりを考えることが可能である。
【００３２】
図２はインバータとして動作するコンバータ２２により供給される、三相１１５Ｖ、４００Ｈｚの交流電圧を受ける変圧器又は単巻変圧器３７を備える、例示的ＴＲＵ３６を図式的に表わす。ＴＲＵ３６がコンバータ２２又は２３とＤＣバス３３との間に位置する実施形態において、変圧器３７は受ける電圧を下げることを可能にする。変圧器３７は２０Ｖのオーダーの三相電圧を供給し、それは整流器３８により一旦整流され、バッテリー３５に供給するためのＤＣ２８Ｖを得ることを可能にする。整流器３８は、例えばキャパシタにより平滑化された電圧を供給する全波ダイオードブリッジを用いて作られる。
【００３３】
図３はコンバータ２２〜２５の内の１つの例示的実施形態を、単純化されたやり方で図式的に表わす。コンバータは２つの端子４０及び４１を含み、端子４０はＤＣバス２１の陽極に接続され、端子４１はＤＣバス２１の陰極に接続されている。端子４０と４１との間に、コンバータは各々が２つの電子スイッチ、すなわち分岐４２に対してＴ４２１及びＴ４２２、分岐４３に対してＴ４３１及びＴ４３２、分岐４４に対してＴ４４１及びＴ４４２を含む、３つの分岐４２、４３、及び４４を備える。各分岐４２、４３、及び４４において、２つのスイッチが直列につながれ、１つのダイオードが各スイッチと並列に接続されている。ダイオードの記号はＤであり、その後に関連するスイッチの記号の数字部分が続き、例えばダイオードＤ４２１はスイッチＴ４２１の端子に接続される。各ダイオードは、各スイッチ内をＤＣバス２１のプラス端子４０からマイナス端子４１へ流れる電流の方向に対して、逆並列に接続される。スイッチＴ４２１〜Ｔ４４２は、例えば全て同一で、“Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ
Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ”を表わすＩＧＢＴの略語の下で、文献において良く知られる絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ形である。各分岐４２、４３、及び４４において、２つのスイッチの共通ポイントには、それぞれＬ４２、Ｌ４３、及びＬ４４の自己誘導コイルがその第１端子によって接続される。それぞれＬ４２、Ｌ４３、及びＬ４４の各自己誘導コイルの第２端子４６、４７、及び４８は、コンバータが三相の負荷に給電することを可能にする。キャパシタＣ４２１〜Ｃ４４２は、端子４６、４７、及び４８の内の１つと端子４０、４１の内の１つとの間につながれる。電気エネルギーがＤＣネットワーク２１によってコンバータに供給されるとき、コンバータは電圧インバータとして動作できる。それに反して、電気エネルギーが端子４６、４７、及び４８の間にＡＣの形で、例えば回生負荷又はバッテリーを介して供給されるとき、コンバータは電流の整流器として動作できる。
【００３４】
バッテリー３５に給電する直流電圧を調整するための内部手段を備えるＴＲＵ３６を用いることは可能である。しかし、バッテリー３５に供給される電圧の調整は、バッテリー３５と組み合わされたコンバータ２２を動作させる手段の助けで、例えばコンバータ２２の負荷サイクルを変えることにより行われることが有利である。この調整を確実にする手段は、ＴＲＵ３６を考慮対象のコンバータにつなぐリンク３９を備える。切り換え手段３０はこのため、ＴＲＵ３６の入力に接続されたコンバータの選定を可能にする、スイッチ５０及び５１を含み得る。コンバータ２２がバッテリー３５に給電するためのインバータとして動作する場合、バス３３におけるＴＲＵ３６の出力において測定される電圧は、ＴＲＵにより所定の間隔で供給される直流電圧を維持するように、スイッチＴ４２１〜Ｔ４４２の開閉の負荷サイクルを適応させることを可能にする。コンバータ２２に属する電子装置は、スイッチＴ４２１〜Ｔ４４２の開閉の制御を可能にする。既知のやり方で、そのような装置は、それが含むスイッチが首尾一貫したやり方で動作するように、各コンバータに必須か又はそれと組み合わされる。従って、その電子制御装置を使用することにより、組み合わされたコンバータに向けてＴＲＵ３６のバッテリー３５へ供給される電圧を調整する機能を取り除くことが有利である。この配置はまた電気的ネットワークの全体的な信頼性の向上を可能にする。事実、もはや内部の調整手段を何ら含まないＴＲＵとして単純化することにより、その信頼性は向上する。さらに、コンバータの電子制御装置がもし故障した場合、それはバッテリー３５がそれに組み合わされているグループ内の、コンバータの可能な再構成により即時に軽減される。
【００３５】
バッテリー３５がＤＣバス２１に給電するために使用されるとき、切り換え手段３０の再構成はＴＲＵ３６を迂回するためになされる。言い換えれば、バッテリー３５は一方向であるＴＲＵ３６を通らずに、端子４６、４７及び４８に直接的に接続される。この接続は、切り換え手段３０によりリンク５２を介して行われる。図３に表わされるようなコンバータは、そのとき単相の昇圧器として動作する。より正確には、各分岐及びその関連する自己誘導コイルは、バッテリー３５により供給される電圧を高めることを可能にする。例えば、分岐４２に関して、スイッチＴ４２２は代わりに、自己誘導コイルＬ４２内に、それを通る電流の形でエネルギーを蓄えるために用いられ、そして代わりにダイオードＤ４２１は、蓄えられたエネルギーをＤＣバス２１につながれた端子４０に向けて解放するために用いられる。３つの分岐及び関連する自己誘導コイルはπ／３の位相差で動作する。コンバータは、ＴＲＵ３６を介してバッテリー３５に給電するための多相インバータとして機能するように、あるいはバッテリーからＤＣバス２１に給電するため、Ｎ台の単相昇圧器として機能するように制御され得る。ここで、Ｎはインバータの相数を表わし、Ｎ台の昇圧器はπ／Ｎだけ移相されている。
【００３６】
Ｎ台の単相昇圧器としての動作は、ＤＣバス３３の電圧がＤＣバス２１の電圧よりも大幅に低い場合に欠点を示す。コンバータの効率はそのとき、かなり良くない。この欠点を軽減するため、第１のＤＣバス２１と選定されたコンバータとの間に、第２のバス３３から第１のバス２１への給電を可能にするＴＲＵを挿入することができる。このＴＲＵは、受ける電圧の上昇を可能にする変圧器を備える。この実施形態は、コンバータの端子４０及び４１をＨＶＤＣのＤＣバス２１によりも、むしろ低電圧のＤＣバス３３に接続するために、コンバータが完全に接続を断たれることを必要とする。ＴＲＵはそのとき一方の端子４６、４７、及び４８と、ＨＶＤＣのＤＣバス２１との間に接続される。
【００３７】
より一般的なやり方で、図３に表わされるようなインバータは、それが多相インバータとして、あるいはＮ台の降圧ＤＣ／ＤＣコンバータとして、バス２１からエネルギーを受けるとき、第１の方向に動作し得る。インバータはまた、それが回生負荷から交流電圧を受けるときに電流の整流器として、あるいはＮ台の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータとして、第１とは逆の第２の方向にも動作できる。コンバータの操作は切り換え手段３０のスイッチと同時にリアルタイムで変更され得る。
【００３８】
昇圧又は降圧のＤＣ／ＤＣモードで駆動され得る、このタイプの可逆的ＤＣ／ＡＣコンバータは、高周波変成器を含む双方向ＤＣ／ＤＣコンバータよりも製作が非常に簡単であり、非常に信頼性が高い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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