(57)【要約】  本発明は、航空機の高圧電気回路網、特に高圧直流回路網と、前記航空機の少なくとも１つのエネルギー貯蔵素子、特に超コンデンサとの間で電圧を変換するためのモジュールに関し、前記変換モジュールは、航空機の高圧電気回路網のＤＣ電圧Ｅと航空機貯蔵素子のＤＣ電圧ＶＳとの間で可逆的に変換することができ、航空機のエネルギー貯蔵素子の前記ＤＣ電圧ＶＳは航空機の高圧電気回路網のＤＣ電圧Ｅに対してフロートしていて、飛行機の質量に対して集中し、モジュールは、各々がＤＣ電圧Ｅ／２を受けることが可能な２つのフィルタと、スイッチを含む第一アームおよび第二アームと、前記スイッチのための制御手段とを含む、入力モジュールを含み、制御手段はスイッチング周期のサイクルによって動作し、第二スイッチが閉鎖しているときに第一スイッチが開放してその逆にもなるように、少なくとも１つの第一スイッチおよび少なくとも１つの第二スイッチを半分の周期だけずらして同じように制御することが可能であることを特徴とする。
2014502835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の高圧電気回路網、特に高圧ＤＣ回路網と、前記航空機の少なくとも１つのエネルギー貯蔵素子、特に超コンデンサとの間で電圧を変換するためのモジュールであって、前記変換モジュールは、航空機の高圧電気回路網のＤＣ電圧Ｅと航空機のエネルギー貯蔵素子のＤＣ電圧ＶＳとの間の変換を可逆的に実行することができ、航空機貯蔵素子の前記電圧ＶＳは、航空機の高圧電気回路網の電圧Ｅに対してフロートしていて、飛行機のアースに対して集中しており、モジュールは、各々がＤＣ電圧Ｅ／２を受けることが可能な２つのフィルタと、スイッチを含む第一アームおよび第二アームと、前記スイッチのための制御手段とを含む、入力モジュールを含み、制御手段はスイッチング周期Ｔのサイクルによって動作し、第二スイッチが閉鎖しているときに第一スイッチが開放してその逆にもなるように、少なくとも１つの第一スイッチおよび少なくとも１つの第二スイッチを半分の周期Ｔ／２だけずらして同じように制御することが可能である、モジュール。
【請求項２】
制御手段がスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御し、
入力モジュールは、
ｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、
ｉｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されており、
第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣの点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定され、
第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位ＶＣの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定され、
制御手段は、一方ではスイッチｋ１およびｋ４を同じ方法で、他方ではスイッチｋ２およびｋ３を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２およびｋ３が閉鎖しているときにスイッチｋ１およびｋ４が開放し、その逆にもなるように、スイッチｋ１およびｋ３は半分の周期Ｔ／２だけずれている、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
制御手段がスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ２２、ｋ２）を制御し、
入力モジュールは、
ｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、
ｉｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されており、
第一アームは２つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１）およびインダクタＬｓ１を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定され、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１を開放してスイッチｋ１１を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定され、
第二アームは２つのスイッチ（ｋ２、ｋ２２）およびインダクタＬｓ２を含み、
スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ２の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ２を開放してスイッチｋ２２を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ２の点の間とＶ０の点の間で測定され、
制御手段はスイッチｋ１およびｋ２を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２が閉鎖しているときにスイッチｋ１が開放し、その逆にもなるように、半分の周期Ｔ／２だけずれている、請求項１に記載のモジュール。
【請求項４】
制御手段がスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御し、
入力モジュールは、
ｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、
ｉｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されており、
第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位ＶＣ２の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間、および電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定され、
第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ３の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間、および電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定され、
制御手段は、一方ではスイッチｋ１およびｋ４を同じ方法で、他方ではスイッチｋ２およびｋ３を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２およびｋ３が閉鎖しているときにスイッチｋ１およびｋ４が開放し、その逆にもなるように、スイッチｋ１およびｋ３は半分の周期Ｔ／２だけずれている、請求項１に記載のモジュール。
【請求項５】
Ｅ＝２７０または５４０Ｖおよび６０＜ＶＳ＜１２０Ｖである、請求項１から４のいずれか１つに記載のモジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の変換モジュール、および電圧ＶＳに相当する電位を有する点の間に接続された少なくとも１つの貯蔵素子を含む、貯蔵システム。
【請求項７】
貯蔵素子が電位ＶＣおよびＶ０の点の間に接続されている、請求項６に記載の貯蔵システム。
【請求項８】
第一貯蔵素子が電位ＶＣ１およびＶ０の点の間に接続され、第二貯蔵素子は電位Ｖ０およびＶＣ２の点の間に接続されている、請求項６に記載の貯蔵システム。
【請求項９】
貯蔵素子が超コンデンサである、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
超コンデンサが、入力電圧ＶＳが６０≦ＶＳ≦１２０Ｖで印加されるときにエネルギーを貯蔵するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
貯蔵素子が電池である、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
電池が、入力電圧ＶＳが６０≦ＶＳ≦１２０Ｖで印加されるときにエネルギーを貯蔵するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギーの貯蔵に関し、より具体的には航空機におけるエネルギーの貯蔵に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、たとえば飛行機などの航空機は、たとえば電動アクチュエータなど、飛行機の動作モジュールに電力供給するための、電気回路網に結合された電気システムを含んでいる。このような電動アクチュエータは、特に飛行制御および着陸装置内に見られる。飛行機の主電気回路網は、ＡＣ電圧およびＡＣ電流（交流電流：Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ（ＡＣ））の下でたとえば１１５／２００Ｖで動作し、バックアップ回路網は直流電流（直流電流：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ））の下で、たとえば１３５Ｖ（または２７０Ｖ）から−１３５Ｖ（同様に−２７０Ｖ）の間などのＤＣ電圧で動作し、こうして高圧ＤＣ回路網（高圧直流電流：Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ（ＨＶＤＣ））を構成する。
【０００３】
たとえば電圧［０〜２８Ｖ］として、電池などのエネルギー貯蔵素子にエネルギーを貯蔵するために、電流または電圧を変換するために特定のタイプの飛行機において変換器が使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存の貯蔵解決法の変換器は、いくつかの欠点を呈する。
【０００５】
−これらの変換器は専用であり、すなわち変換器は飛行機の１つの動作モジュールにのみ相当しており、そのため空間を占有して飛行機のその他の動作モジュールとは互換性がない。
【０００６】
−これらの変換器は、高電圧での動作を可能にしない。
【０００７】
−これらの変換器は、特に飛行機の二次回路網の電圧と貯蔵素子との間で、電圧を別の電圧に変換することを可能にしない。
【０００８】
−飛行機内に存在してもよいようなＨＶＤＣ高圧ＤＣ回路網はフロートしていないので、これらの変換器はこのような回路網では動作せず、すなわち変換器の負電位は飛行機によって構成されるアースに結合されており、こうして変換器によって生じる同相電圧を増加させて、エネルギー蓄積素子を電気的に分離することを可能にせず、そこからの漏れは飛行機の動作モジュールに影響を及ぼさない。たとえば、特にトランジスタの変換器で短絡回路が発生した場合、電気回路網および貯蔵素子が影響を受けて不具合を生じる。
【０００９】
−これらの変換器は、搭載機器の質量および体積の観点から非常に不利な変圧器タイプのガルバニック絶縁による解決法を提案する。
【００１０】
−これらの変換器は、伝送される電力に合わせて変換器をカスタマイズするために定格化するのが容易ではない。
【００１１】
−航空機におけるエネルギーの需要は、たとえば飛行制御または着陸装置によって付与される付属物に結合されるので、重要かつ散発的である。
【００１２】
−これらの変換器は、多数の部品を含む。
【００１３】
−これらの変換器は、エネルギー蓄積素子の帯電または放電電流の制御を調整する可能性を提供しない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
先行技術の欠点の一部を解決するために、本発明は、航空機の高圧電気回路網、特に高圧ＤＣ回路網と、前記航空機のエネルギー貯蔵素子、特に超コンデンサとの間で変換するための、モジュールを提案する。変換モジュールは、航空機の高圧電気回路網のＤＣ電圧Ｅと航空機貯蔵素子のＤＣ電圧ＶＳとの間の変換を可逆的に実行することができ、航空機貯蔵素子の電圧ＶＳは低く、航空機の高圧電気回路網の電圧Ｅに対してフロートしていて、飛行機のアースに対して集中しており、モジュールは、各々がＤＣ電圧Ｅ／２を受けることが可能な２つのフィルタと、スイッチを含む第一アームおよび第二アームと、前記スイッチのための制御手段とを含む、入力モジュールを含み、制御手段はスイッチング周期Ｔのサイクルによって動作し、第二スイッチが閉鎖しているときに第一スイッチが開放してその逆にもなるように、少なくとも１つの第一スイッチおよび少なくとも１つの第二スイッチを半分の周期Ｔ／２だけずらして同じように制御することが可能である。
【００１５】
これは特に、以下のことを可能にする。
【００１６】
−貯蔵素子の帯電および放電を保証すること。
【００１７】
−たとえば航空機の高圧電気回路網において、エネルギー貯蔵素子の制御されない帯電および放電を回避することによって、可能性のある機能の喪失を確実にすること。
【００１８】
−航空機の高圧電気回路網をフロートさせること。具体的には、エネルギー貯蔵素子は同相に曝されず、すなわち飛行機のアースによって構成される電位に対するエネルギー貯蔵素子の電極の電位の差は一定である。これはエネルギー貯蔵素子の分離を許容し、したがって特にエネルギー漏れを回避できるようにする。
【００１９】
−たとえば、後に同じアクチュエータまたは別のアクチュエータに戻るように、電動アクチュエータから生じるエネルギーを貯蔵することによって、エネルギー関連の最適化を伴って、エネルギーを貯蔵すること。
【００２０】
−航空機の各動作モジュールに供給するように局所化された方法でエネルギーを貯蔵することによって、航空機内の配線を減少させ、こうしてたとえば飛行機の各動作モジュールに特化された分散貯蔵を回避すること。
【００２１】
貯蔵素子の電位は飛行機のアースに対してこれらを集中させることによって固定されるが、その効果は、その素子もまた飛行機のアースに結合されている航空機の高圧電気回路網から貯蔵素子を分離することである。これは、航空機の電気回路網を高電圧にさせることを、さらに可能にする。
【００２２】
このようなモジュールは、出力電位が固定された、インターリーブの非分離マルチレベル変換器のトポロジーを呈する。
【００２３】
このようなモジュールは特に、以下のことをさらに可能にする。
【００２４】
−変換モジュールのスイッチを形成する、低電圧のトランジスタを使用すること。
【００２５】
−たとえば並行してアームの数を増加させることによって、電圧の半分を受けることが可能な入力フィルタのサイズを減少させることであって、アームは２つのハーフブリッジで形成されている。
【００２６】
−出力フィルタのサイズを減少させること。
【００２７】
−特に伝導および切替に関してより良い性能を備えて、効率を最適化するのに役立つように低電圧で部品を使用すること。
【００２８】
−デューティ比を、したがってスイッチの端子を通る、特に変換モジュールのスイッチを形成するトランジスタの端子を通る電圧を、減少させること。たとえば、デューティ比が半減すると、トランジスタの端子に印加される電圧はＤＣ電圧Ｅの半分、すなわちＥ／２となる。
【００２９】
−セルを平行に結合することであって、小数のセルは変換モジュールのわずかな体積を暗示し、より多くのセルはより多くの切り替えられた電流を暗示し、したがって変換モジュールのサイズおよび効率を最適化すること。
【００３０】
−たとえばスイッチのトランジスタなどの部品で短絡回路が発生した場合に、エネルギー貯蔵素子を保護し、これを電気回路網の電圧Ｅに対して分離すること。すると、たとえば固体電源コントローラ（ＳＳＰＣ）などの保護素子が必要なくなる。
【００３１】
本発明の一態様によれば、制御手段はスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御し、入力モジュールは、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されている。第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣの点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定される。第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位ＶＣの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定される。制御手段は、一方ではスイッチｋ１およびｋ４を同じ方法で、他方ではスイッチｋ２およびｋ３を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２およびｋ３が閉鎖しているときにスイッチｋ１およびｋ４が開放し、その逆にもなるように、スイッチｋ１およびｋ３は半分の周期Ｔ／２だけずれている。
【００３２】
これは特に、以下のことを可能にする。
【００３３】
−１つまたは複数の貯蔵素子の電圧の半分に等しい分離電圧を有すること。
【００３４】
−リップルの数を半減させて、部品に対して特に少ない応力または歪を印加し、こうしてその寿命または実際にその効率の改善を経験すること。
【００３５】
本発明の一態様によれば、制御手段はスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ２２、ｋ２）を制御し、入力モジュールは、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されている。第一アームは２つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１）およびインダクタＬｓ１を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定され、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１を開放してスイッチｋ１１を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定される。第二アームは２つのスイッチ（ｋ２、ｋ２２）およびインダクタＬｓ２を含み、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ２の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ２を開放してスイッチｋ２２を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ２の点の間とＶ０の点の間で測定される。制御手段はスイッチｋ１およびｋ２を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２が閉鎖しているときにスイッチｋ１が開放し、その逆にもなるように、半分の周期Ｔ／２だけずれている。
【００３６】
本発明の一態様によれば、制御手段はスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御し、入力モジュールは、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されている。第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位ＶＣ２の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間、および電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定される。第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ３の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間、および電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定される。制御手段は、一方ではスイッチｋ１およびｋ４を同じ方法で、他方ではスイッチｋ２およびｋ３を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２およびｋ３が閉鎖しているときにスイッチｋ１およびｋ４が開放し、その逆にもなるように、スイッチｋ１およびｋ３は半分の周期Ｔ／２だけずれている。
【００３７】
本発明の一態様によれば、Ｅ＝２７０または５４０Ｖおよび６０≦ＶＳ≦１２０Ｖである。
【００３８】
本発明は、貯蔵システムにも関する。
【００３９】
貯蔵システムは、上記で定義されたような変換モジュール、および電圧ＶＳに相当する電位を有する点の間に接続された少なくとも１つの貯蔵素子を含む。
【００４０】
本発明の一態様によれば、貯蔵素子は電位ＶＣおよびＶ０の点の間に接続されている。
【００４１】
本発明の一態様によれば、第一貯蔵素子は電位ＶＣ１およびＶ０の点の間に接続され、第二貯蔵素子は電位Ｖ０およびＶＣ２の点の間に接続されている。
【００４２】
本発明の一態様によれば、貯蔵素子は超コンデンサである。
【００４３】
これは、たとえば電池に対して、迅速なエネルギーの回復を伴う、比較的軽量なエネルギー貯蔵素子を有することを特に可能にする。これはまた、従来の電解コンデンサよりも高いエネルギー密度および少ない体積を有することができるようにする。
【００４４】
本発明の一態様によれば、超コンデンサは、入力電圧ＶＳが６０≦ＶＳ≦１２０Ｖで印加されるときにエネルギーを貯蔵するように構成されている。
【００４５】
本発明の一態様によれば、貯蔵素子は電池である。
【００４６】
これは、高エネルギー密度、およびひいては高自律性を有することを特に可能にする。
【００４７】
本発明の一態様によれば、電池は、入力電圧ＶＳが６０＜ＶＳ＜１２０Ｖで印加されるときにエネルギーを貯蔵するように構成されている。
【００４８】
本発明はまた、電圧変換方法にも関する。
【００４９】
航空機の高圧電気回路網、特に高圧ＤＣ回路網と、前記航空機の少なくとも１つのエネルギー貯蔵素子、特に超コンデンサとの間の電圧変換方法は、航空機の高圧電気回路網の電圧Ｅと、航空機のエネルギー貯蔵素子の電圧ＶＳとの間の変換の可逆的ステップを含み、航空機のエネルギー貯蔵素子の前記電圧ＶＳは、航空機の高圧電気回路網の電圧Ｅから分離されており、航空機の高圧電気回路網の電圧Ｅよりも低い。
【００５０】
本発明の実施形態は、以下の添付図面を参照して、非限定的な例により、より詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】高圧電気回路網、電圧変換モジュール、および貯蔵素子を含む、電気システムを示す図である。
【図２】高圧電気回路網、電圧変換モジュール、および貯蔵素子を含む、航空機の電気システムを示す図である。
【図３】貯蔵素子に結合された電圧変換モジュールを示す図である。
【図４】貯蔵素子に結合された電圧変換モジュールを示す図である。
【図５】貯蔵素子に結合された電圧変換モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、いくつかのモジュールを含む電気システムを表す。システムは、その点がアース３に結合されている、たとえば三相発電機を含む、ＡＣ電圧高圧電気回路網２を含む。システムは、高圧電気回路網２のＡＣ電圧を高圧ＤＣ回路網（またはバス）５のＤＣ電圧に変換できるようにする、ＡＣ／ＤＣ変換モジュール（または変換器）４も含む。システムはまた、たとえば電気モータなどの交流機８、および交流機８が接続されるＤＣ／ＡＣ変換器６も含む。ＤＣ／ＡＣ変換器６は、エネルギー回復相において、交流機８のＡＣ電圧を高圧ＤＣ回路網（またはバス）５のＤＣ電圧に変換することを可能にする。システムはまた、高圧ＤＣ回路網５の電圧を航空機のエネルギー貯蔵超コンデンサ２０の電圧に変換することを可能にする、電圧変換モジュール１０も含む。変換モジュール１０は、高圧ＤＣ回路網５のＤＣ電圧Ｅと超コンデンサ２０のＤＣ電圧ＶＳとの間で可逆的に変換を実行することができ、航空機貯蔵素子のＤＣ電圧ＶＳは、高圧ＤＣ回路網５のＤＣ電圧Ｅに対してフロートしている。「可逆的に」という語は、変換モジュール１０が高圧ＤＣ回路網５のＤＣ電圧Ｅを超コンデンサ２０のＤＣ電圧ＶＳに、および反対に超コンデンサ２０のＤＣ電圧ＶＳを高圧ＤＣ回路網５のＤＣ電圧Ｅに変換できることを意味すると解釈されるべきである。
【００５３】
図２は、いくつかのモジュールを含む航空機の電気システムを示す。主電気回路網２は、１１５／２００ＶのＡＣ電圧でＡＣ電流の下で動作する。整流器４は、これらの電圧を２７０−ＶのＤＣ二次回路網またはバックアップ回路網５（または高圧ＤＣ回路網（またはバス）５）のＤＣ電圧に変換することを可能にする。油圧ポンプ８ｂは、ＡＣ電圧の下で動作する電気モータ８ａに接続されている。電気モータ８ａは、ＡＣ電圧を２７０−ＶのＤＣバックアップ回路網５のＤＣ電圧に変換するインバータ６に接続されている。貯蔵システム３０は、一方では２つの接続部によって電池または超コンデンサなどの１つ以上のエネルギー貯蔵素子２０に結合され、他方では２つのリード線または接続部によってそれぞれ、２７０−ＶのＤＣバックアップ回路網５の＋２７０Ｖおよび−２７０Ｖの電位を有する点に結合された、変換モジュール１０（または変換器）を含む。
【００５４】
図３から図５は、変換モジュール１０の３つの実施形態を表す。電圧ＥおよびＶＳの間で変換するためのこのようなモジュール１０は、
−各々がＤＣ電圧Ｅ／２を受けることが可能な、２つの入力フィルタを含む入力モジュールと、
−トランジスタで形成されたスイッチを含む第一アームおよび第二アームと、
−前記スイッチのための制御手段であって、スイッチング周期Ｔのサイクルによって動作し、第二スイッチが閉鎖しているときに第一スイッチが開放し、その逆にもなるように、少なくとも１つの第一スイッチおよび少なくとも１つの第二スイッチを半分の周期Ｔ／２だけずらして同じように制御することが可能な制御手段と、を含む。
【００５５】
図３から図５に記載の本発明のすべての実施形態において、各々が第一および第二アームで形成されたセルは、特に伝達される電力を増加させるように、平行に結合されている。１つのアームは２つのハーフブリッジからなる。たとえば、以下で図４および図５を参照すると、トランジスタｋ１およびｋ１１はハーフブリッジを形成し、トランジスタｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４はアームを形成する。
【００５６】
次にセルの入力フィルタによって形成されたアセンブリが、トランジスタのスイッチング周波数を乗じて、セルの数と等しい周波数について定格化される。
【００５７】
２７０Ｖ（１３５／−１３５Ｖ）回路網では、３００ＶのＭＯＳＦＥＴ技術によるトランジスタが使用され得る。５４０Ｖ（２７０／−２７０Ｖ）回路網では、６００ＶのＭＯＳＦＥＴトランジスタまたはＩＧＢＴ（逆並列ダイオードを備える）が使用されてもよい。これらのうち１つ以上を選択することによって、変換モジュールの電力をカスタマイズすることが可能である。
【００５８】
図３は、電圧ＥおよびＶＳの間で変換するためのモジュール１０を表す。
【００５９】
制御手段はスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ２２、ｋ２）を制御する。
【００６０】
入力モジュールは、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子および飛行機アースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１とを備える第一フィルタ、を含む。
【００６１】
入力モジュールはまた、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを備える第二フィルタ、を含む。
【００６２】
コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されている。
【００６３】
第一アームは２つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１）およびインダクタＬｓ１を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定され、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１を開放してスイッチｋ１１を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定される。
【００６４】
第二アームは２つのスイッチ（ｋ２、ｋ２２）およびインダクタＬｓ２を含み、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ２の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ２を開放してスイッチｋ２２を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ２の点の間とＶ０の点の間で測定される。
【００６５】
制御手段はスイッチｋ１およびｋ２を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２が閉鎖しているときにスイッチｋ１が開放し、その逆にもなるように、半分の周期Ｔ／２だけずれている。このため第一および第二アームは、半分のスイッチング周期Ｔ／２ごとに交互に使用される。
【００６６】
本発明のこの実施形態において、デューティ比は２倍になり、トランジスタの電圧は半分になり、セルは平行に結合され、分離電圧は超コンデンサ２０と等しくなる。
【００６７】
図４は、電圧ＥおよびＶＳの間で変換するためのモジュール１０を表す。
【００６８】
制御手段はスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御する。
【００６９】
入力モジュールは、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１とを備える第一フィルタ、を含む。
【００７０】
入力モジュールはまた、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含む第二フィルタを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されている。
【００７１】
第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位ＶＣ２の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間で測定され、電圧ＶＳは電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定される。
【００７２】
第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ３の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間、および電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定される。
【００７３】
制御手段は、第一アームおよび第二アームが半分のスイッチング周期Ｔ／２ごとに交互に使用されるように、スイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御する。ハーフブリッジを形成するスイッチ［ｋｉ、ｋｉｉ］（１≦ｉ≦４）は、補完的に制御される。同様に、特に受動素子のサイズを減少させるために、それぞれスイッチｋ１およびｋ３ならびにｋ２およびｋ４の制御は、半分の周期だけずれて、補完的である。それぞれスイッチｋ１およびｋ４ならびにｋ２およびｋ３は、同じように制御される。別途記載されたように、制御手段は、一方ではスイッチｋ１およびｋ４を同じ方法で、他方ではスイッチｋ２およびｋ３を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２およびｋ３が閉鎖しているときにスイッチｋ１およびｋ４が開放し、その逆にもなるように、スイッチｋ１およびｋ３は半分の周期Ｔ／２だけずれている。
【００７４】
本発明のこの実施形態において、デューティ比は２倍になり、トランジスタの電圧は半分になり、セルは平行に結合され、分離電圧は超コンデンサ２０と等しくなる。
【００７５】
図５は、電圧ＥおよびＶＳの間で変換するためのモジュール１０を表す。
【００７６】
変換モジュール１０は、スイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御する制御手段を含む。
【００７７】
入力モジュールは、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、を含む。
【００７８】
入力モジュールはまた、第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含む第二フィルタを含む。
【００７９】
コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されている。
【００８０】
第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣの点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれる。スイッチの制御手段は、同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能である。電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定される。
【００８１】
第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位ＶＣの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれる。スイッチの制御手段は、同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能である。電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定される。
【００８２】
制御手段は、第一アームおよび第二アームが半分のスイッチング周期Ｔ／２ごとに交互に使用されるように、スイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御する。ハーフブリッジを形成するスイッチ［ｋｉ、ｋｉｉ］（１≦ｉ≦４）は、補完的に制御される。同様に、特に受動素子のサイズを減少させるために、それぞれスイッチｋ１およびｋ３ならびにｋ２およびｋ４の制御は、半分の周期だけずれて、補完的である。それぞれスイッチｋ１およびｋ４ならびにｋ２およびｋ３は、同じように制御される。
【００８３】
トランジスタｋｉの伝導時間をｄＴとし、スイッチング周期をＴとし、第一の近似値に対して、部品のオーム電圧降下を無視すると、超コンデンサの電圧と回路網の電圧との関係は、ＶＳ＝ｄ＊Ｅとなる。超コンデンサの電圧レベルの関数として、ｄを調整することによって帯電または放電電流を制御することが可能になる。ｄはＶｓ／Ｅ比に応じて変化し、すなわちたとえばＥ＝２７０Ｖおよび０＜Ｖｓ≦１２０では、ｄは６０／２７０から１２０／２７０の間で変化する。場合により、中間点０Ｖにおける電圧制御が必要である。ｄの変化は、たとえばアナログまたはデジタルのパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）モジュールに基づいて、影響を受ける可能性がある。
【００８４】
変換モジュール１０はこのように２つのアームを有するので、フィルタの定格周波数は、前記アームのスイッチトランジスタのスイッチング周波数の２倍に相当する。
【００８５】
本発明のこの実施形態において、デューティ比は２倍になり、トランジスタの電圧は半分になり、セルは平行に結合され、分離電圧は半減した超コンデンサ２０と等しくなる。
【図１】
2014502835.tif 000003
【図２】
2014502835.tif 000004
【図３】
2014502835.tif 000005
【図４】
2014502835.tif 000006
【図５】
2014502835.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月28日(2013.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の高圧電気回路網、特に高圧ＤＣ回路網と、前記航空機の少なくとも１つのエネルギー貯蔵素子、特に超コンデンサとの間で電圧を変換するためのモジュールであって、前記変換モジュールは、航空機の高圧電気回路網のＤＣ電圧Ｅと航空機のエネルギー貯蔵素子のＤＣ電圧ＶＳとの間の変換を可逆的に実行することができ、航空機貯蔵素子の前記電圧ＶＳは、航空機の高圧電気回路網の電圧Ｅに対してフロートしていて、飛行機のアースに対して集中しており、モジュールは、各々がＤＣ電圧Ｅ／２を受けることが可能な２つのフィルタと、スイッチを含む第一アームおよび第二アームと、前記スイッチのための制御手段とを含む、入力モジュールを含み、制御手段はスイッチング周期Ｔのサイクルによって動作し、第二スイッチが閉鎖しているときに第一スイッチが開放してその逆にもなるように、少なくとも１つの第一スイッチおよび少なくとも１つの第二スイッチを半分の周期Ｔ／２だけずらして同じように制御することが可能である、モジュール。
【請求項２】
制御手段がスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御し、
入力モジュールは、
ｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、
ｉｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されており、
第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣの点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定され、
第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位ＶＣの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣとＶ０の点の間で測定され、
制御手段は、一方ではスイッチｋ１およびｋ４を同じ方法で、他方ではスイッチｋ２およびｋ３を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２およびｋ３が閉鎖しているときにスイッチｋ１およびｋ４が開放し、その逆にもなるように、スイッチｋ１およびｋ３は半分の周期Ｔ／２だけずれている、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
制御手段がスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ２２、ｋ２）を制御し、
入力モジュールは、
ｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、
ｉｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されており、
第一アームは２つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１）およびインダクタＬｓ１を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定され、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１を開放してスイッチｋ１１を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１とＶ０の点の間で測定され、
第二アームは２つのスイッチ（ｋ２、ｋ２２）およびインダクタＬｓ２を含み、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ２の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ２を開放してスイッチｋ２２を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ２の点の間とＶ０の点の間で測定され、
制御手段はスイッチｋ１およびｋ２を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２が閉鎖しているときにスイッチｋ１が開放し、その逆にもなるように、半分の周期Ｔ／２だけずれている、請求項１に記載のモジュール。
【請求項４】
制御手段がスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４、ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）を制御し、
入力モジュールは、
ｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第一入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＡの点に接合された第一インダクタＬｅ１およびコンデンサＣ１と、
ｉｉ．第一電圧Ｅ／２の印加のための、第三入力端子およびアースに結合された第二入力端子と、電位ＶＢの点に接合された第二インダクタＬｅ２およびコンデンサＣ２とを含み、コンデンサＣ１およびＣ２は電位Ｖ０＝０Ｖの点に接合されており、
第一アームは４つのスイッチ（ｋ１、ｋ１１、ｋ４４、ｋ４）および２つのインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ１１）を含み、スイッチｋ１は電位ＶＡの点と電位Ｖ１の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１は電位Ｖ１の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ１１は電位Ｖ１の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ１１は電位ＶＣ２の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４４は電位Ｖ０の点と電位Ｖ４の点との間に置かれ、スイッチｋ４は電位Ｖ４の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間、および電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定され、
第二アームは４つのスイッチ（ｋ３、ｋ３３、ｋ２２、ｋ２）および２つのインダクタ（Ｌｓ２、Ｌｓ２２）を含み、スイッチｋ３は電位ＶＡの点と電位Ｖ３の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２は電位Ｖ３の点と電位ＶＣ１の点との間に置かれ、スイッチｋ３３は電位Ｖ３の点と電位Ｖ０の点との間に置かれ、インダクタＬｓ２２は電位Ｖ２の点と電位ＶＣ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２２は電位Ｖ０の点と電位Ｖ２の点との間に置かれ、スイッチｋ２は電位Ｖ２の点と電位ＶＢの点との間に置かれ、スイッチの制御手段は同時にスイッチｋ１およびｋ４を開放してスイッチｋ１１およびｋ４４を閉鎖したままに、およびその逆の状態に保持することが可能であり、電圧ＶＳは電位ＶＣ１の点の間と電位Ｖ０の点の間、および電位Ｖ０の点と電位ＶＣ２の点との間で測定され、
制御手段は、一方ではスイッチｋ１およびｋ４を同じ方法で、他方ではスイッチｋ２およびｋ３を同じ方法で制御するが、スイッチｋ２およびｋ３が閉鎖しているときにスイッチｋ１およびｋ４が開放し、その逆にもなるように、スイッチｋ１およびｋ３は半分の周期Ｔ／２だけずれている、請求項１に記載のモジュール。
【請求項５】
Ｅ＝２７０または５４０Ｖおよび６０＜ＶＳ＜１２０Ｖである、請求項１に記載のモジュール。
【請求項６】
請求項１に記載の変換モジュール、および電圧ＶＳに相当する電位を有する点の間に接続された少なくとも１つの貯蔵素子を含む、貯蔵システム。
【請求項７】
貯蔵素子が電位ＶＣおよびＶ０の点の間に接続されている、請求項６に記載の貯蔵システム。
【請求項８】
第一貯蔵素子が電位ＶＣ１およびＶ０の点の間に接続され、第二貯蔵素子は電位Ｖ０およびＶＣ２の点の間に接続されている、請求項６に記載の貯蔵システム。
【請求項９】
貯蔵素子が超コンデンサである、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
超コンデンサが、入力電圧ＶＳが６０≦ＶＳ≦１２０Ｖで印加されるときにエネルギーを貯蔵するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
貯蔵素子が電池である、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
電池が、入力電圧ＶＳが６０≦ＶＳ≦１２０Ｖで印加されるときにエネルギーを貯蔵するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【国際調査報告】
2014502835.tif 000008
2014502835.tif 000009
2014502835.tif 000010
2014502835.tif 000011
2014502835.tif 000012
2014502835.tif 000013