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FR3152673A1 - Dispositif d’alimentation sans interruption pour deux charges de niveaux de criticité différentes - Google Patents

Dispositif d’alimentation sans interruption pour deux charges de niveaux de criticité différentes Download PDF

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FR3152673A1
FR3152673A1 FR2309184A FR2309184A FR3152673A1 FR 3152673 A1 FR3152673 A1 FR 3152673A1 FR 2309184 A FR2309184 A FR 2309184A FR 2309184 A FR2309184 A FR 2309184A FR 3152673 A1 FR3152673 A1 FR 3152673A1
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FR
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FR2309184A
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Inventor
Pascal BOOS
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Socomec SA
Original Assignee
Socomec SA
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Abstract

Dispositif d’alimentation sans interruption pour deux charges de niveaux de criticité différentes Un dispositif d’ASI (10) configuré pour assurer l’alimentation simultanée d’une charge critique (31) et d’une charge non-critique (32), le dispositif d’ASI (10) comprenant :- un premier convertisseur (14) et un second convertisseur (15) couplés en série,- une source de stockage d’énergie (17) raccordée à la borne du premier convertisseur (14) couplée au second convertisseur (15), - une entrée (11) raccordée à un réseau d’alimentation (30), une première sortie (12) couplée en sortie du second convertisseur (15) et à une charge critique, et une seconde sortie (32) couplée à l’entrée (11) et à une charge non critique, et- un commutateur de dérivation (16) raccordé entre l’entrée (11) et la première sortie (12). Il comprend un interrupteur électromécanique (18) raccordé entre l’entrée (11) et le premier convertisseur (14), et une unité de commande (20) configurée pour surveiller la qualité du courant électrique du réseau électrique (30) et commander le mode de fonctionnement du dispositif (10) pour maintenir l’alimentation simultanée de la charge critique (31) et de la charge non-critique (32). Figure pour l’abrégé : Fig.2

Description

Dispositif d’alimentation sans interruption pour deux charges de niveaux de criticité différentes
L'invention concerne de manière générale l’alimentation sécurisée d’équipements électriques, et plus particulièrement un dispositif d’alimentation statique sans interruption (ASI) permettant d’alimenter deux charges de niveaux de criticité différentes en toute circonstance.
Les équipements électriques à alimenter peuvent être de deux natures. Soit d’une nature très sensible à la qualité du réseau, dans ce cas nous parlerons de charges critiques. Soit de nature à accepter des brèves interruptions d’alimentation, dans ce dernier cas nous parlerons de charges non-critiques.
Souvent assimilées à des serveurs informatiques, les charges critiques n’acceptent pas d’être alimentées par un réseau de qualité réduite. C’est-à-dire avec des variations de tension et de fréquence en dehors des tolérances normales, mais également un faible taux de distorsion de l’onde de tension. Les charges critiques se caractérisent surtout par le fait qu’elles ne tolèrent pas d’interruption d’alimentation même courte de l’ordre de la milliseconde.
Les charges non-critiques se trouvent en général dans la même infrastructure que les charges critiques mais elles ne concernent que des dispositifs auxiliaires. Ces dispositifs auxiliaires, ou charges non-critiques peuvent accepter des coupures brèves d’alimentation, c’est-à-dire supérieures à la milliseconde, ou une dégradation de la qualité du réseau en tension, fréquence ou distorsion, sans pour autant altérer le fonctionnement global de l’installation, autrement dit sans générer des dysfonctionnements.
Une charge non-critique peut être une ventilation ou une climatisation par exemple, leur inertie thermique ou mécanique n’impactant pas le fonctionnement lors d’une coupure courte d’alimentation. Les tolérances sur le réseau d’alimentation appliquées aux charges non-critiques sont généralement plus larges que celles appliquées aux charges critiques. Les charges non-critiques acceptent aussi des variations de tension et de fréquence plus forte.
Le niveau de qualité de l’alimentation électrique est caractérisé par sa tension et sa fréquence et son taux de distorsion. Ce niveau de qualité est bon dès lors que les valeurs sont proches des valeurs nominales et absente de toute déformation (distorsion). Le niveau de qualité de la fourniture d’électricité est caractérisé dans des normes comme l’IEC 62040-3 ou la courbe ITIC.
Les alimentations sécurisées généralement utilisées sont appelées ASI pour Alimentation Statique sans Interruption.
En général les ASI sont faites pour l’alimentation de charges critiques telles que les « data center » et les hôpitaux par exemple. Autrement dit, toute charge susceptible d’avoir des dysfonctionnements dès lors que la qualité de fourniture d’électricité se dégrade hors des tolérances spécifiées.
Sur laFIG. 1est représentée une architecture classique utilisée dans une ASI 1 couplée à un réseau d’alimentation 2 d’une part et à une charge critique 3 à alimenter d’autre part. L’ASI comprend un premier convertisseur AC/DC 4, appelé généralement redresseur, un second convertisseur DC/AC 5, appelé généralement onduleur, un module de secours statique 6 qui est un interrupteur statique habituellement appelé bypass 6, et une source d’énergie continue de secours 7 qui est généralement sous la forme d’une batterie.
Les deux convertisseurs d’énergie, de type AC/DC, sont des dispositifs statiques à base d’électronique de puissance susceptibles de transformer une tension alternative en tension continue et alternativement. Dans cette utilisation les convertisseurs d’énergie sont réversibles, c’est-à-dire que l’énergie peut transiter dans un sens comme dans l’autre.
L’ASI classique de laFIG. 1comprend un premier mode de fonctionnement, un deuxième mode de fonctionnement et un troisième mode de fonctionnement. Dans le premier mode de fonctionnement, le réseau d’alimentation 2 est présent et un bon niveau de qualité de l’alimentation électrique est requis par les charges 3. Dans le deuxième mode de fonctionnement, le réseau d’alimentation 2 est absent ou de mauvaise qualité.
Dans le premier mode de fonctionnement de l’ASI classique de laFIG. 1, les deux convertisseurs AC/DC 4 et 5 fonctionnent pour alimenter la charge 3, le premier convertisseur AC/DC 4 charge également la source d’énergie continue de secours 7, et l’interrupteur statique 6 est en standby, c’est à dire à l’arrêt. Ce premier mode de fonctionnement est généralement appelé fonctionnement en « double conversion ».
Néanmoins, l’interrupteur statique 6 est prêt à s’enclencher en cas de surcharge supérieure à celles spécifiées des deux autres convertisseurs AC/DC 4 et 5, ou en cas de dysfonctionnement de ces derniers.
Dans le deuxième mode de fonctionnement, également appelé fonctionnement en « autonomie », le second convertisseur 5 fonctionne pour alimenter la charge 3 avec l’énergie de la source continue de secours 7, et l’interrupteur statique 6 et le premier convertisseur AC/DC 4 sont à l’arrêt.
Il existe également un troisième mode de fonctionnement dénommé « éco-mode ». Ce troisième mode de fonctionnement est acceptable tant que le réseau d’alimentation électrique est présent et que son niveau de qualité est compatible avec les besoins des charges.
Dans le mode de fonctionnement « éco-mode », la charge critique 3 est alimentée directement par le réseau d’alimentation électrique 2 via l’interrupteur statique 6, tandis que la source d’énergie continue de secours 7 est rechargée par le réseau d’alimentation électrique 2 via un des convertisseurs AC/DC 4 ou 5.
Le second convertisseur DC/AC 5 est à l’arrêt ou éventuellement utilisé pour d’autres fonctions comme la correction du facteur de puissance ou la compensation d’harmoniques.
Ainsi, dans le troisième mode de fonctionnement de l’ASI dit « éco-mode », la charge critique 3 n’est plus alimentée par la chaine de conversion complète (« double conversion ») mais directement par le réseau d’alimentation électrique via l’interrupteur statique 6.
En cas de baisse de sa qualité, un changement de mode de fonctionnement s’opère et la charge est alimentée en « double conversion » ou en « autonomie » selon le niveau de dégradation de la qualité de l’alimentation électrique, et, en cas de coupure du réseau d’alimentation électrique 2, l’ASI fonctionne en mode « autonomie ». Dès lors que le dysfonctionnement disparait ou que la qualité du réseau est à nouveau bonne, c’est-à-dire dans les tolérances acceptées par les charges, un nouveau changement de mode de fonctionnement s’opère pour revenir dans le mode d’alimentation initial.
Ainsi, les solutions connues ne permettent pas d’utiliser de façon optimale, et en permanence, l’ensemble des convertisseurs d’énergie, le premier convertisseur AC/DC étant à l’arrêt en mode « autonomie ».
En outre, la puissance de la charge critique 3 alimentée par l’alimentation de type ASI ou par les convertisseurs d’énergie 4 et 5 n’est qu’au maximum de la puissance de l’équipement, c’est-à-dire de la puissance de l’ASI. Cela a pour conséquence, que ces architectures d’ASI ne permettent d’alimenter qu’une unique charge d’une puissance identique à celle de l’alimentation susceptible de l’alimenter ce qui correspond à la puissance d’un des convertisseurs 4 ou 5.
L’alimentation de deux charges, l’une critique et l’autre non-critique, par un seul et même dispositif d’alimentation sécurisée n’est pas possible avec une telle architecture. Deux alimentations sécurisées de type ASI sont nécessaires pour alimenter respectivement la charge critique et la charge non-critique.
Ceci se traduit par un coût direct supplémentaire, mais aussi des coûts indirects en plus. Par ailleurs il est à noter d’autres inconvénients liés à l’encombrement au sol mais aussi l’économie circulaire qui est moins bonne en lien avec le grand nombre de composant mis en jeux.
Il est en outre connu du document US 6 977 446 un dispositif d’alimentation pour charge critique utilisant deux onduleurs distincts alimentés par un générateur secondaire. Dans son fonctionnement normal, le premier onduleur alimente une charge critique et le second onduleur assiste le réseau d’alimentation électrique pour alimenter une charge non critique. Lorsque le réseau d’alimentation électrique est en défaut, le second onduleur est déconnecté du générateur secondaire afin que le générateur secondaire n’alimente que la charge critique, la charge non critique n’étant pas alimentée. Lorsque le générateur secondaire est mis en défaut, le réseau d’alimentation alimente toujours la charge non critique, et, en plus, la charge critique via le second onduleur et le premier onduleur.
Ce dispositif d’alimentation permet ainsi d’alimenter deux charges à la fois, une charge critique et une charge non critique, mais seulement tant que le réseau d’alimentation fonctionne. En effet, dès que le réseau d’alimentation électrique est en défaut, seule l’alimentation de la charge critique est maintenue.
L'invention vise à fournir une solution permettant de fournir une alimentation électrique sécurisée d’un bon niveau de qualité à plusieurs charges dont le total des puissances est supérieur à la puissance nominale du dispositif d’alimentation qui est susceptible de les alimenter.
Dans un premier objet de l'invention, il est proposé un dispositif d'alimentation sans interruption, ASI, configuré pour assurer l’alimentation simultanée d’une charge critique et d’une charge non-critique, le dispositif d’ASI comprenant :
- un premier convertisseur, de type AC/DC, et un second convertisseur, de type DC/AC, comportant chacun une première borne et une seconde borne, la seconde borne du premier convertisseur étant raccordée à la première borne du second convertisseur,
- une source de stockage d’énergie continue raccordée à la seconde borne du premier convertisseur et à la première borne du second convertisseur,
- un commutateur de dérivation raccordé entre la première borne du premier convertisseur et la seconde borne du second convertisseur,
- une entrée principale destinée à être raccordée à un réseau d’alimentation, une première sortie couplée à la seconde borne du second convertisseur et destinée à être raccordée à une charge critique, et une seconde sortie couplée à la première borne du premier convertisseur et destinée à être raccordée à une charge non critique.
Le premier convertisseur AC/DC est un convertisseur de type alternatif-continu, c’est-à-dire convertissant une tension alternative en une tension continue, et le second convertisseur DC/AC est un convertisseur de type continu-alternatif, c’est-à-dire convertissant une tension continue en une tension alternative. Le premier convertisseur AC/DC et le second convertisseur DC/AC peuvent fonctionner dans l’autre sens lorsque la tension est délivrée sur la borne qui est habituellement la borne de sortie, et qu’une tension est délivrée en sortie sur la borne qui est habituellement la borne d’entrée.
Selon une caractéristique générale de l'invention, le dispositif d’ASI comprend un interrupteur électromécanique raccordé entre l’entrée principale et la première borne du premier convertisseur, et une unité électronique de commande configurée pour surveiller la variation de l’amplitude d’un signal de tension électrique délivré par le réseau électrique sur l’entrée principale et pour commander l’interrupteur électromécanique, le premier convertisseur, le second convertisseur, la source de stockage d’énergie continue et le commutateur de dérivation selon différents modes de fonctionnement en fonction d’un taux de variation d’amplitude dudit signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation.
L’invention fournit ainsi un dispositif d’alimentation électrique sécurisée pour maintenir l’alimentation simultanée d’une charge critique et d’une charge non critique grâce à une unité électronique de commande permettant d’adapter le fonctionnement des éléments du dispositif d’ASI en fonction des caractéristiques électriques du signal de tension du réseau électrique, et aussi grâce à un interrupteur électromécanique commandé par l’unité électronique de commande permettant de déconnecter le dispositif d’ASI du réseau d’alimentation électrique si le signal de tension de ce dernier est d’une qualité très mauvaise.
L’unité électronique de commande est configurée pour commander les éléments du dispositif d’ASI selon des modes de fonctionnement permettant de maintenir l’alimentation simultanée de la charge critique destinée à être couplée à la première sortie et de la charge non-critique destinée à être couplée à la seconde sortie.
Par le pilotage de l’unité électronique de commande, pour changer de mode de fonctionnement, l’interrupteur électromécanique permet de séparer le premier convertisseur du réseau d’alimentation électrique et ainsi d’utiliser le premier convertisseur pour alimenter la charge non critique, et ainsi conserver l’alimentation simultanée de la charge critique et de la charge non critique. Le changement de mode est réversible.
L’architecture de l’invention permet ainsi d’assurer la qualité de la fourniture d’énergie en termes de tension, de fréquence, d’harmonique et de facteur de puissance aussi bien pour la charge critique que pour la charge non-critique. L’invention permet d’alimenter des charges d’une puissance jusqu’au double de la puissance de l’onduleur qui se trouve dans l’ASI.
La combinaison de l’interrupteur électromécanique et de l’unité électronique de commande permet ainsi d’assurer un maintien de l’alimentation à la fois de la charge critique et de la charge non critique même dans un fonctionnement en autonomie. Le fonctionnement en autonomie correspond au fonctionnement du dispositif d’ASI lorsque celui-ci est déconnecté du réseau d’alimentation électrique parce que ce dernier est en défaut.
En outre, l’utilisation de chacun des convertisseurs est optimisée aux besoins spécifiques de qualité d’alimentation requis pour chacune des charges, qu’elle soit critique ou non-critique.
Dans les conditions normales d’utilisation d’une ASI classiquement connue dans l’état de l’art, tous les convertisseurs, AC/DC et DC/AC, ne fonctionnent pas toujours. Dans le dispositif d’ASI selon l’invention tous les convertisseurs, AC/DC et DC/AC, sont actifs en mode autonomie et peuvent même être affectés à des fonctions différentes de leur usage habituel dans certains autres modes de fonctionnement, le but étant d’augmenter la puissance et la qualité de la fourniture d’électricité.
Ainsi, par rapport à l’état de la technique, la logique de commande mise en œuvre par l’unité électronique de commande offre une solution technique permettant de réduire de moitié le nombre d’équipement de type ASI ou de diviser par deux la puissance, ce qui dans les deux cas représente un gain significatif.
L’unité électronique de commande peut être un système de gestion de puissance.
Dans un premier mode de réalisation du dispositif d’ASI, l’unité électronique de commande peut comprendre des moyens de mesure de la tension électrique destinée à être délivrée sur l’entrée principale du dispositif d’ASI et des moyens de comparaison, les moyens de mesure comportant au moins un module de détermination du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique, et les moyens de comparaison comportant un module de comparaison du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique à un premier seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge critique, à un second seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge non critique, et à un troisième seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation du premier convertisseur, le second seuil de taux de variation étant supérieur au premier seuil de taux de variation et le troisième seuil de taux de variation étant supérieur au second seuil de taux de variation.
En d’autres termes, chaque seuil de taux de variation correspond à un seuil de qualité de tension requise pour le signal de tension électrique délivré par le réseau électrique, le premier seuil de taux de variation étant le plus restrictif, et le troisième étant le moins restrictif.
Le premier seuil de taux de variation correspond à un seuil au-dessus duquel la qualité du signal de tension n’est pas suffisante pour alimenter une charge critique sans amélioration. Le deuxième seuil de taux de variation correspond à un seuil au-dessus duquel la qualité du signal de tension n’est pas suffisante pour alimenter une charge non-critique sans amélioration. Le troisième seuil de taux de variation correspond à un seuil au-dessus duquel la qualité du signal de tension n’est plus suffisante pour que le premier convertisseur AC/DC puisse fonctionner.
L’unité électronique de commande est configurée pour mesurer la tension et le courant délivrés par le réseau électrique d’alimentation à tout instant et pour assurer le pilotage des différents organes du dispositif d’ASI en fonction des caractéristiques électriques du réseau électrique d’alimentation. La configuration de l’unité électronique de commande permet de maintenir une alimentation de qualité et d’intensité suffisantes pour une charge critique lors d’un fonctionnement dégradé par exemple suite à un court-circuit ou à des surcharges prolongées au-delà des puissances définies pour les équipements. Elle permet également de gérer la transition d’énergie pour éviter notamment la réinjection d’énergie vers le réseau électrique d’entrée quand cela n’est pas autorisé.
Sur la base de mesures des caractéristiques du signal de tension électrique du réseau d’alimentation électrique, l’unité électronique de commande de l’invention permet de piloter chacun des convertisseurs d’énergie, AC/DC et DC/AC, aux besoins spécifiques de qualité d’alimentation requis pour chacune des charges qu’elle que soit critique ou non-critique.
L’unité électronique de commande est ainsi un système de supervision assurant un rôle essentiel dans les différents modes de fonctionnement. Elle est en charge de recueillir toutes les informations de courants et de tensions à plusieurs points du système (réseau, convertisseurs, sorties) et de piloter de façon optimale l’ensemble des équipements pour fournir l’énergie de la meilleure qualité possible aux différentes charges en fonction des capacités des réseaux d’entrée et de l’état de la source d’énergie continue.
Les mesures des tensions du réseau prisent par l’unité électronique de commande sont interprétées par des calculs de valeurs instantanées et de valeurs efficaces de façon à les caractériser par rapport aux niveaux de qualité du réseau.
Ce niveau de qualité est défini dans des normes. Le système permet de paramétrer ces exigences de qualité pour se rapprocher du besoin réel des charges et ainsi sélectionner les modes de fonctionnement selon le niveau optimal nécessaire à chacune des charges alimentées charge critique et non-critique.
Ces niveaux de qualité sont totalement paramétrables et peuvent donc être ajustés au plus près du besoin réel de chacune des charges.
Certaines charges non-critique peuvent en particulier accepter des coupures plus longues de l’ordre d’une cinquantaine de millisecondes et aussi accepter des tolérances sur la tension plus large de l’ordre de +/- 20% par exemple.
Les algorithmes spécifiques de l’unité électronique de commande permettent donc cette gestion optimale du choix du mode de fonctionnement le plus optimisé selon les mesures de la qualité du réseau et aussi d’assurer les transitions entre les différents modes de fonctionnement.
Dans un deuxième mode de réalisation du dispositif d’ASI, le dispositif d’ASI peut comprendre un mode de fonctionnement nominal (MN) dans lequel l’interrupteur électromécanique est fermé, le commutateur de dérivation est fermé, et le premier convertisseur et le second convertisseur sont en veille.
Dans le mode de fonctionnement nominal la source de stockage d’énergie continue ne délivre aucun courant.
De préférence, le mode de fonctionnement nominal (MN) est activé par l’unité électronique de commande lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande sur l’entrée principale possède un taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique inférieur au premier seuil de taux de variation.
Dans le mode de fonctionnement nominal (MN) du dispositif d’ASI, les deux charges, c’est-à-dire la charge critique destinée à être couplée à la première sortie et la charge non critique destinée à être couplée à la seconde sortie, sont alimentées directement et uniquement par le réseau électrique d’alimentation via l’entrée principale tant que ce dernier présente un niveau de qualité suffisant.
En d’autres termes, lorsque le premier convertisseur AC/DC et le second convertisseur DC/AC sont en veille, ils sont commandés par l’unité électronique de commande pour ne pas délivrer de courant vers la première sortie et vers la seconde sortie.
Dans un troisième mode de réalisation du dispositif d’ASI, le dispositif d’ASI peut comprendre un mode de fonctionnement nominal amélioré (MNA) dans lequel l’interrupteur électromécanique est fermé, le commutateur de dérivation est fermé, et le second convertisseur fonctionne dans un mode d’amélioration du facteur de puissance. L’amélioration du facteur de puissant permet notamment d’avoir une forme d’onde de courant se rapprochant plus d’une sinusoïde et de réduire le déphasage entre le signal de tension et le signal de courant.
De préférence, l’unité électronique de commande active le mode de fonctionnement nominal amélioré (MNA), et donc le mode d’amélioration du facteur de puissance pour le second convertisseur, lorsque la charge critique couplée à la première sortie dégrade la forme d’onde du courant sur l’entrée principale au-delà d’un premier niveau de qualité de forme d’onde de courant.
Dans cette variante, la source de stockage d’énergie continue peut être maintenue en charge par l’un des deux convertisseurs AC/DC.
Dans une variante du mode de fonctionnement nominal amélioré (MNA), le premier convertisseur peut également fonctionner dans un mode d’amélioration du facteur de puissance. Ainsi, le premier convertisseur et le second convertisseur peuvent fonctionner chacun dans un mode d’amélioration du facteur de puissance.
De préférence, l’unité électronique de commande active le mode d’amélioration du facteur de puissance pour chacun des premier et second convertisseurs lorsque la charge critique destinée à être couplée à la première sortie et la charge non-critique destinée à être couplée à la seconde sortie dégradent la forme d’onde du courant sur l’entrée principale au-delà d’un second niveau de qualité de la forme d’onde de courant.
Dans cette variante, la source de stockage d’énergie continue peut être maintenue en charge par l’un des deux convertisseurs AC/DC.
Dans le mode de fonctionnement nominal amélioré (MNA) où les deux convertisseurs fonctionnement dans un mode d’amélioration du facteur de puissance, le premier convertisseur AC/DC et le second convertisseur DC/AC fonctionnent en parallèle grâce au commutateur de dérivation et contribuent ainsi ensemble à l’amélioration de la qualité du réseau en termes de facteur de puissance et de compensation d’harmoniques. Ce mode de réalisation permet ainsi de pallier à une dégradation de la forme d’onde de courant provoquée par les charges couplées aux sorties du dispositif d’ASI. Ce mode de fonctionnement permet d’avoir une forme d’onde de courant améliorée en termes de qualité aussi bien pour la charge non-critique que pour la charge critique.
De préférence, l’unité électronique de commande peut activer la charge de la source de stockage d’énergie lors de l’étape de commande, lorsque le niveau de charge de la source de stockage d’énergie continue est inférieur à un seuil de charge. On parle par exemple d’un fonctionnement nominal ou nominal amélioré avec une charge de la source de stockage d’énergie continue. Dans le mode nominal, le premier convertisseur et/ou le second convertisseur fonctionne simplement pour redresser le courant et l’injecter dans la source de stockage d’énergie continue
Dans un quatrième mode de réalisation du dispositif d’ASI, le dispositif d’ASI peut comprendre en outre un mode de fonctionnement pour réseau dégradé (MD) du dispositif d’ASI dans lequel l’interrupteur électromécanique est fermé, le commutateur de dérivation est ouvert, et le premier convertisseur AC/DC et le second convertisseur DC/AC fonctionnent ensemble dans un mode de double conversion.
Dans ce mode de réalisation, la source de stockage d’énergie continue peut être maintenue en charge par le premier convertisseur AC/DC.
De préférence, le mode de fonctionnement pour réseau dégradé (MD) est activé par l’unité électronique de commande lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande sur l’entrée principale possède un taux de variation d’amplitude supérieur au premier seuil de de taux de variation d’amplitude mais inférieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude.
Dans ce mode de fonctionnement pour réseau dégradé (MD), la seconde sortie est destinée à être alimentée par le réseau électrique d’alimentation via l’entrée principale, et la première sortie est destinée à être alimentée par une tension à qualité améliorée issue du passage successif du signal de tension du réseau électrique d’alimentation par le premier convertisseur AC/DC puis le second convertisseur DC/AC. Ce mode de fonctionnement pour réseau dégradé permet de conserver un rendement optimal et de préserver la source de stockage d’énergie continue.
Dans une variante du mode de fonctionnement pour réseau dégradé (MD), le premier convertisseur AC/DC peut fonctionner en outre dans un mode d’amélioration du facteur de puissance.
De préférence, dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé, l’unité électronique de commande active le mode d’amélioration du facteur de puissance pour le premier convertisseur lorsque la charge critique destinée à être couplée à la première sortie et/ou la charge non-critique destinée à être couplée à la deuxième sortie dégrade(nt) la forme d’onde du courant au-delà d’un second niveau de qualité de forme d’onde de courant.
Dans les modes de fonctionnement avec un réseau d’alimentation électrique, la charge critique est alimentée par le réseau électrique via le commutateur de dérivation ou via les premier et second convertisseurs AC/DC (double conversion). La charge non critique est alimentée, elle, par le réseau électrique via l’interrupteur électromécanique. Par conséquent, la puissance totale des charges est bien du double de celle des convertisseurs AC/DC qui composent le dispositif d’ASI.
Dans les modes de fonctionnement avec un réseau d’alimentation électrique, l’architecture de l’invention permet d’avoir au moins un des convertisseurs utilisé pour d’autres fonctions telles que la recharge de la source de stockage d’énergie continue, ou l’amélioration de la qualité du réseau en termes de facteur de puissance et de compensation d’harmoniques. Il est donc possible d’affecter certaines fonctions à l’un des deux convertisseurs et/ou les autres à l’autre convertisseur.
Dans un cinquième mode de réalisation du dispositif d’ASI, le dispositif d’ASI peut comprendre un mode de fonctionnement en autonomie (MA) dans lequel l’interrupteur électromécanique est ouvert, et la source de stockage d’énergie continue délivre un courant continu au premier convertisseur et au second convertisseur. La tension délivrée par la source de stockage d’énergie est une tension continue.
De préférence, le mode de fonctionnement en autonomie (MA) est activé par l’unité électronique de commande lorsque la tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande sur l’entrée principale possède un taux de variation d’amplitude supérieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude.
Ainsi, dans le mode de fonctionnement en autonomie (MA), la première sortie est destinée à être alimentée par la source de stockage d’énergie continue via le second convertisseur DC/AC, et la seconde sortie est destinée à être alimentée par la source de stockage d’énergie continue via le premier convertisseur AC/DC.
L’unité électronique de commande est configurée pour piloter l’interrupteur électromécanique et ainsi permettre la déconnexion ou la connexion du dispositif d’ASI du réseau électrique d’alimentation. Cette déconnexion permet d’utiliser le premier convertisseur non plus en mode redresseur mais en mode onduleur et ainsi contribuer à l’alimentation de la charge non-critique en mode autonomie c’est-à-dire en l’absence de tension d’alimentation en entrée. Le fonctionnement du premier convertisseur tantôt en mode redresseur et tantôt en mode onduleur implique que sa conception soit complètement réversible au niveau de la topologie mais également au niveau de ses algorithmes de pilotage. Ce changement de mode de fonction du premier convertisseur est fait sous le pilotage de l’unité électronique de commande.
L’unité électronique de commande est aussi en charge de reconnecter les équipements au réseau électrique d’entrée dès lors que la qualité de fourniture est de nouveau dans les tolérances minimales requises pour la charge non-critique ou même celles requises pour la charge critique. Dans ce cas, l’unité électronique de commande modifie le mode de fonctionnement du dispositif d’ASI pour revenir dans un des modes de fonctionnement avec réseau électrique d’alimentation présent en adéquation entre les besoins des charges et la qualité du réseau électrique d’alimentation.
Dans le mode de fonctionnement en autonomie (MA) selon l’invention, le premier convertisseur AC/DC qui est habituellement à l’arrêt pendant la phase d’autonomie des dispositifs connus de l’état de la techniquement est maintenant en charge d’alimenter au moins la charge non-critique avec une tension régulée de bonne qualité. Le dispositif permet ainsi d’alimenter deux fois plus de charge que celle initialement prévue sans cette innovation.
En outre, dans ce mode de fonctionnement en autonomie (MA), le commutateur de dérivation peut être ouvert ou fermé :
- lorsque le commutateur de dérivation est ouvert, la charge non critique est alimentée par une tension régulée de bonne qualité issue du premier convertisseur AC/DC et la charge critique est alimentée par une tension régulée de bonne qualité issue du second convertisseur DC/AC, les deux convertisseurs AC/DC étant alimentés par la même source de stockage d’énergie continue ;
- lorsque le commutateur de dérivation est fermé, le premier convertisseur AC/DC et le second convertisseur DC/AC fonctionnent en parallèle pour alimenter la charge non critique et la charge critique ; ainsi l’alimentation est encore mieux sécurisée par la redondance des convertisseurs.
Dans un sixième mode de réalisation du dispositif d’ASI, le dispositif d’ASI peut comprendre en outre un interrupteur électromécanique de délestage, la seconde sortie du dispositif d’ASI étant raccordée à la première borne du premier convertisseur via l’interrupteur électromécanique de délestage.
L’unité électronique de commande peut commander l’ouverture de l’interrupteur électromécanique de délestage pour couper l’alimentation de la charge non-critique dans deux cas.
Un premier cas, lorsque la tension électrique mesurée par l’unité électronique de commande sur l’entrée principale possède un taux de variation d’amplitude supérieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude mais inférieure au troisième seuil de taux de variation d’amplitude, la première sortie, destinée à alimenter la charge critique, étant destinée à être alimentée par un signal de tension électrique à qualité améliorée issu du passage successif du signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation par le premier convertisseur AC/DC puis le second convertisseur DC/AC. Dans ce premier cas, on maintient la source de tension continue en charge via le premier convertisseur, et la charge non critique est déconnectée parce que sa tension est incompatible avec celle du réseau.
Un second cas, alors que l’ASI fonctionnait déjà dans un mode en autonomie, lorsque l’alimentation de la charge critique en autonomie doit être prolongée, la première sortie destinée à alimenter la charge critique étant alimentée par la source de stockage d’énergie continue via le second convertisseur DC/AC.
Dans les deux cas, l’interrupteur électromécanique de délestage permet ainsi à l’unité électronique de commande de sortir des modes de fonctionnement permettant l’alimentation simultanée d’une charge non critique et d’une charge critique, et offre ainsi deux modes de fonctionnement supplémentaires, l’un lorsque la qualité du réseau est insuffisante pour la charge non critique et l’autre pour augmenter la durée d’alimentation de la charge critique en autonomie.
Autrement dit, l’interrupteur électromécanique de délestage offre ainsi la possibilité d’optimiser la disponibilité de la source d’énergie continue en effectuant un délestage de la charge non-critique, ce qui permet d’utiliser pleinement la source d’énergie continue pour la charge critique.
Dans tous les modes de fonctionnement dans lesquels, au moins l’un des convertisseurs est en fonctionnement, au moins l’un des convertisseurs peut alimenter le moyen de stockage d’énergie continue pour le maintenir en charge.
Dans un autre mode de réalisation du dispositif d’ASI, le commutateur de dérivation peut être un interrupteur statique ou un interrupteur électromécanique.
Dans un septième mode de réalisation du dispositif d’ASI, le dispositif d’ASI peut comprendre en outre un dispositif de protection contre les court-circuits, comme par exemple un fusible, la seconde sortie du dispositif d’ASI étant raccordée à la première borne du premier convertisseur via le dispositif de protection contre les court-circuits.
Il est également proposé, selon un autre objet de l’invention, un procédé de commande du dispositif d’alimentation statique sans interruption tel que défini ci-dessus pour assurer l’alimentation simultanée d’une charge critique raccordée à la première sortie du dispositif d’ASI et d’une charge non critique raccordée à la seconde sortie du dispositif d’ASI même lorsque le réseau électrique d’alimentation est en défaut, le procédé comprenant une étape de surveillance pour surveiller la variation de l’amplitude du signal de tension électrique d’alimentation délivré par le réseau électrique sur l’entrée principale et une étape de commande pour commander l’interrupteur électromécanique, le premier convertisseur AC/DC, le second convertisseur DC/AC, la source de stockage d’énergie continue et le commutateur de dérivation selon des modes de fonctionnement du dispositif d’ASI en fonction d’un taux de variation d’amplitude dudit signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation.
Dans un mode de mise en œuvre du procédé de commande selon l’invention, l’étape de surveillance peut comprendre une mesure du signal de tension électrique sur l’entrée principale du dispositif d’ASI, une détermination du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique pour déterminer le niveau de qualité du signal de tension, et une comparaison du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique à un premier seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge critique, à un deuxième seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge non critique, et à un troisième seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation du premier convertisseur AC/DC, le deuxième seuil de taux de variation étant supérieur au premier seuil de taux de variation et le troisième seuil de taux de variation étant supérieur au second seuil de taux de variation.
L’étape de commande peut comprendre une activation des différents modes en fonction des résultats de la comparaison comme indiqué ci-avant et ci-après.
De préférence, l’étape de commande peut comprendre, en fonction des résultats de comparaison, une activation d’un mode de fonctionnement pour réseau très dégradé (MDD) dans lequel un interrupteur électromécanique de délestage commandé raccordé à la seconde sortie est ouvert pour déconnecter la charge non critique du dispositif d’ASI, le mode de fonctionnement pour réseau très dégradé étant sélectionné par l’unité électronique de commande lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande sur l’entrée principale possède un taux de variation d’amplitude supérieur au deuxième seuil de de taux de variation d’amplitude mais inférieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude.
Dans un second mode de mise en œuvre du procédé de commande selon l’invention, l’étape de commande peut comprendre, en fonction des résultats de comparaison, une activation d’un mode de fonctionnement en autonomie (MA) dans lequel l’interrupteur électromécanique est ouvert pour déconnecter le dispositif d’ASI du réseau électrique d’alimentation destiné à être couplé à l’entrée principale, et la source de stockage d’énergie continue est commandée pour délivrer un courant continu au premier convertisseur AC/DC et au second convertisseur DC/AC, le mode de fonctionnement en autonomie étant sélectionné par l’unité électronique de commande lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande sur l’entrée principale possède un taux de variation d’amplitude supérieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude.
De préférence, l’étape de commande peut comprendre une activation d’un mode de fonctionnement en autonomie prolongée (MAD) dans lequel un interrupteur électromécanique de délestage commandé raccordé à la seconde sortie est ouvert pour déconnecter la charge non critique du dispositif d’ASI, le mode de fonctionnement en autonomie prolongé étant sélectionné par l’unité électronique de commande lorsque le niveau d’énergie continue stockée dans la source de stockage d’énergie continue passe sous un seuil de niveau d’énergie. Le mode de fonctionnement en autonomie prolongée correspond ainsi à un mode de fonctionnement en autonomie dans lequel la charge non critique est délestée.
L'invention sera mieux comprise à la lecture faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés.
FIG. 1LaFIG. 1, déjà décrite, représente une architecture classique utilisée dans une alimentation statique sans interruption selon l’état de la technique.
FIG. 2LaFIG. 2présente de manière schématique une architecture électrique d’un dispositif d’alimentation sans interruption selon l’invention.
FIG. 3LaFIG. 3représente schématiquement l’unité électronique de commande du dispositif d’ASI de laFIG. 2.
FIG. 4LaFIG. 4représente schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI dans le mode de fonctionnement nominal.
FIG. 5LaFIG. 5représente schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI dans le mode de fonctionnement nominal amélioré.
FIG. 6LaFIG. 6représente schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé.
FIG. 7LaFIG. 7représente schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI dans le mode de fonctionnement pour réseau très dégradé.
FIG. 8LaFIG. 8représente schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI dans un premier mode de fonctionnement en autonomie.
FIG. 9LaFIG. 9représente schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI dans un deuxième mode de fonctionnement en autonomie.
FIG. 10LaFIG. 10représente schématiquement un logigramme d’un procédé de commande du dispositif d’ASI de laFIG. 2selon un mode de mise en œuvre de l’invention.
FIG. 11LaFIG. 11présente un exemple de logigramme d’activation des différents modes de fonctionnement du dispositif d’API 10 de laFIG. 2.
La présente invention sera décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers et en référence à certains dessins, mais l'invention n'est pas limitée à cela, mais uniquement par les revendications. Les dessins décrits ne sont que schématiques et ne sont pas limitatifs. Dans les dessins, la taille de certains des éléments peut être exagérée et non dessinée à l’échelle à des fins d’illustration. Lorsque le terme « comprenant » est utilisé dans la présente description et les revendications, il n’exclut pas d’autres éléments ou étapes. Lorsqu'un article indéfini ou défini est utilisé pour désigner un nom singulier, par ex. « un » ou « une », « le » ou « la », cela peut inclure un pluriel de ce nom, sauf indication contraire.
Le terme « comprenant », utilisé dans les revendications, ne doit pas être interprété comme étant limité aux moyens énumérés ci-après; il n'exclut pas d'autres éléments ou étapes. Ainsi, la portée de l'expression « un dispositif comprenant les moyens A et B » ne devrait pas être limitée aux dispositifs constitués uniquement des composants A et B. Cela signifie que, par rapport à la présente invention, les seuls composants pertinents du dispositif sont A et B.
En outre, les termes premier, deuxième, troisième et similaires dans la description et les revendications sont utilisés pour distinguer des éléments similaires et pas nécessairement pour décrire un ordre séquentiel ou chronologique. Il faut comprendre que les termes ainsi utilisés sont interchangeables dans des circonstances appropriées et que les modes de réalisation de l'invention décrits ici sont capables de fonctionner dans d'autres séquences que celles décrites ou illustrées ici.
La présente invention concerne un dispositif d’alimentation sans interruption.
Sur laFIG. 2est représenté schématiquement un dispositif 10 d’alimentation sans interruption (ASI) selon un mode de réalisation de l’invention. Le dispositif d’ASI 10 est configuré pour assurer l’alimentation simultanée d’une charge critique et d’une charge non critique quel que soit les caractéristiques électriques du réseau électrique d’alimentation alimentant le dispositif d’ASI 10.
Le dispositif d’ASI 10 comprend une entrée principale 11, une première sortie 12, une seconde sortie 13, premier convertisseur AC/DC 14 et un second convertisseur DC/AC 15, un commutateur de dérivation 16, une source de stockage d’énergie continue 17, un interrupteur électromécanique principal 18, un interrupteur électromécanique de délestage 19, une unité électronique de commande 20, et un dispositif de protection 21, par exemple un fusible.
Lorsque le dispositif d’ASI 10 est utilisé sur une installation avec un réseau d’alimentation et des charges à alimenter, l’entrée principale 11 est raccordée à un réseau électrique d’alimentation 30, la première sortie 12 est raccordée à une charge critique 31 et la seconde sortie 13 est raccordée à une charge non critique 32.
Le premier convertisseur AC/DC 14 et le second convertisseur DC/AC 15 comportent chacun une première borne et une seconde borne, notées respectivement 141 et 142 pour le premier convertisseur AC/DC 14, et 151 et 152 pour le second convertisseur DC/AC 15.
La première borne 141 du premier convertisseur 14 est raccordée à un premier nœud électrique 140. Le premier nœud électrique 140 est également raccordé à l’entrée principale 11 via l’interrupteur électromécanique principal 18, à la première sortie 12 via le commutateur de dérivation 16, et à la seconde sortie 13 via le dispositif de protection 21 et l’interrupteur électromécanique de délestage 19.
Le commutateur de dérivation 16 est monté sur une branche de dérivation 160 couplant le premier nœud électrique 140 à la première sortie 12. Ainsi, la première borne 141 du premier convertisseur 14 est raccordée à la seconde borne 152 du second convertisseur 15 via la branche de dérivation 160. La branche de dérivation 160 permet ainsi, lorsque le commutateur de dérivation 16 est fermé d’acheminer le courant du réseau électrique d’alimentation 30, par exemple, directement à la charge critique 31.
La seconde borne 142 du premier convertisseur AC/DC 14 est raccordée à la première borne 151 du second convertisseur DC/AC 15 via un deuxième nœud électrique de connexion 170 qui est également raccordé à la source de stockage d’énergie continue 17. La source de stockage d’énergie continue 17 est ainsi raccordée à la seconde borne 142 du premier convertisseur AC/DC 14 et à la première borne 151 du second convertisseur DC/AC 15.
L’interrupteur électromécanique principal 18 raccordé entre l’entrée principale 11 et le premier nœud électrique 140 forme un moyen de connexion et de déconnexion du réseau électrique d’alimentation 30 en fonction de la qualité du réseau électrique d’alimentation 30.
L’unité électronique de commande 20 est configurée pour surveiller le signal de tension électrique délivré par le réseau électrique d’alimentation 30 sur l’entrée principale 11, plus particulièrement en surveillant le taux de variation d’amplitude τ dudit signal de tension électrique, et pour commander chacun des organes du dispositif d’ASI 10, c’est-à-dire notamment l’interrupteur électromécanique principal 18, le premier convertisseur AC/DC 14, le second convertisseur DC/AC 15, la source de stockage d’énergie continue 17, l’interrupteur électromécanique de délestage 19, et le commutateur de dérivation 16 selon des modes de fonctionnement du dispositif d’ASI 10 en fonction, notamment, de la qualité du réseau électrique d’alimentation 30, autrement dit en fonction du taux de variation d’amplitude dudit signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation 30. Les connexions entre chacun desdits organes du dispositif d’ASI et l’unité électronique de commande 17 sont représentées en traits pointillés.
Comme cela est illustré sur laFIG. 3qui représente schématiquement l’unité électronique de commande 20 du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2, pour surveiller l’état du réseau électrique d’alimentation 30 au niveau de l’entrée principale 11, l’unité électronique de commande 20 comprend des moyens de mesure 210 du signal de tension électrique délivré par le réseau d’alimentation électrique 30 sur l’entrée principale 11 et des moyens 220 de comparaison. Les moyens de mesure 210 comportent au moins un module 214 de détermination du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique. Les moyens de comparaison 220 comportent un module 224 de comparaison du taux de variation d’amplitude τ du signal de tension électrique à un premier seuil de taux de variation d’amplitude S1, à un second seuil de taux de variation d’amplitude S2, et à un troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3. Le premier seuil de taux de variation d’amplitude S1correspond au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge critique 31. Le second seuil de taux de variation d’amplitude S2correspond au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge non critique 32. Le troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3correspond au minimum de qualité requis pour l’alimentation du premier convertisseur 14. Le second seuil de taux de variation S2est supérieur au premier seuil de taux de variation S1et le troisième seuil de taux de variation S3est supérieur au second seuil de taux de variation S2.
Sur laFIG. 4est présenté schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2dans un mode de fonctionnement nominal, noté MN sur laFIG. 11. Le schéma a été simplifié pour faciliter sa lecture, notamment en retirant notamment les connexions entre les organes du dispositif d’ASI 10 et l’unité électronique de commande 20, et en mettant en gras les connexions aux travers desquelles passent un signal de tension et de courant.
Comme cela est illustré sur laFIG. 4, dans le mode de fonctionnement nominal du dispositif d’ASI 10, l’interrupteur électromécanique 18 est fermé, le commutateur de dérivation 16 est fermé, le premier convertisseur AC/DC 14 et le second convertisseur DC/AC 15 sont en veille, et la source de stockage d’énergie continue 17 ne délivre aucun courant.
Ainsi, comme cela est illustré par lignes épaisses sur laFIG. 4, la première sortie 12 et la seconde sortie 13 sont alimentées directement et uniquement par le réseau électrique d’alimentation 30 via l’entrée principale11. Autrement dit, la charge critique 31 et la charge non critique 32 sont alimentées en direct par le réseau électrique 30 tant que ce dernier présente un niveau de qualité suffisant, la charge critique 31 étant alimenté par un signal de tension passant par la branche de dérivation 160.
Le mode de fonctionnement nominal est sélectionné par l’unité électronique de commande 20 lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande 20 sur l’entrée principale 11 possède un taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique inférieur au premier seuil de taux de variation S1.
Depuis ce mode de fonctionnement nominal du dispositif d’ASI 10, un utilisateur ou un système automatisé peut commander le premier convertisseur AC/DC 14 et/ou le second convertisseur DC/AC 15 pour sortir de la veille et fonctionner pour alimenter la source de stockage d’énergie continue 17 en courant continu et ainsi la recharger. Cette option peut être activée de manière automatique ou manuelle lorsque le niveau de charge de la source de stockage d’énergie continue 17 est inférieur à un seuil de charge.
Sur laFIG. 5est illustré schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2dans un mode de fonctionnement nominal amélioré, noté MNA sur laFIG. 11.
Comme cela est illustré sur laFIG. 5, dans le mode de fonctionnement nominal amélioré MNA du dispositif d’ASI 10, l’interrupteur électromécanique 18 est fermé, le commutateur de dérivation 16 est fermé et le premier convertisseur AC/DC 14 et le second convertisseur DC/AC 15 fonctionnent tous les deux dans un mode d’amélioration du facteur de puissance.
Dans une variante du mode de fonctionnement nominal amélioré MNA, seul l’un des deux convertisseurs peut fonctionner dans un mode d’amélioration du facteur de puissance, l’autre pouvant être en veille ou bien utilisé seulement pour maintenir la source de stockage d’énergie continue 17 en charge.
Ainsi, comme cela est illustré par les lignes épaisses sur laFIG. 5, la première sortie 12 et la seconde sortie 13 sont ainsi alimentées par un signal de tension électrique issu du réseau électrique d’alimentation 30 couplé à l’entrée principale 11 et la forme d’onde du courant résulte du signal de courant du réseau d’alimentation et dont la forme est modulée à la fois par la charge critique 31, la charge non critique 32, ainsi que le premier convertisseur AC/DC 14 et le deuxième convertisseur DC/AC 15.
Autrement dit, le premier convertisseur AC/DC 14 et le second convertisseur DC/AC 15 fonctionnent en parallèle grâce au commutateur de dérivation 16 et contribuent ainsi ensemble à l’amélioration de la qualité du courant en termes de facteur de puissance et de compensation d’harmoniques.
Comme cela est illustré sur laFIG. 11qui illustre un exemple de logigramme d’activation des différents modes de fonctionnement du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2, le mode de fonctionnement nominal amélioré MNA est sélectionné par un utilisateur à la place du mode de fonctionnement nominal MN s’il sait que la charge critique risque de dégrader la forme d’onde du courant. Dans une variante, ce mode de fonctionnement nominal amélioré MNA peut aussi être sélectionné par l’unité électronique de commande 20 lorsque le la charge critique 31 couplée à la première sortie 12 dégrade la forme d’onde du courant au-delà d’un premier niveau de qualité de forme d’onde de courant.
Ce mode de réalisation permet ainsi de pallier à une baisse de la qualité de la forme d’onde de courant en-dessous du premier niveau de qualité de forme d’onde qui pourrait alors impacter le fonctionnement d’autres charges couplées au réseau d’alimentation électrique 30. Ce mode de fonctionnement permet d’avoir un courant amélioré en termes de qualité aussi bien pour la charge non-critique 32 que pour la charge critique 31.
Depuis ce mode de fonctionnement nominal amélioré MNA du dispositif d’ASI 10, un utilisateur ou un système automatisé peut commander le premier convertisseur AC/DC 14 et/ou le second convertisseur DC/AC 15 pour sortir de la veille s’il l’était et fonctionner pour alimenter la source de stockage d’énergie continue 17 en courant continu et ainsi la recharger. Cette option peut être activée de manière automatique ou manuelle lorsque le niveau de charge de la source de stockage d’énergie continue 17 est inférieur à un seuil de charge.
Sur laFIG. 6est présenté schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2dans un mode de fonctionnement pour réseau dégradé, noté MD sur laFIG. 11.
Comme cela est illustré sur laFIG. 6, dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD du dispositif d’ASI 10, l’interrupteur électromécanique 18 est fermé et le commutateur de dérivation 16 est ouvert, et le premier convertisseur AC/DC 14 et le second convertisseur DC/AC 15 fonctionnent ensemble dans un mode de double conversion.
Ainsi, comme cela est illustré par les lignes épaisses sur laFIG. 6, la seconde sortie 13 est alimentée par le réseau électrique d’alimentation 30 via l’entrée principale 11, et la première sortie 12 est alimentée par un signal de tension électrique à qualité améliorée issu du passage successif du signal de tension électrique issu du réseau électrique d’alimentation 30 par le premier convertisseur AC/DC 14 puis le second convertisseur DC/AC 15. Autrement dit, la charge non critique 32 est alimentée en direct par le réseau électrique d’alimentation 30, tandis que la charge critique 31 est alimentée par un signal de tension électrique issu du réseau d’alimentation électrique 30 et amélioré grâce à son passage successivement au travers du premier convertisseur AC/DC 14 puis du second convertisseur DC/AC 15.
Comme cela est illustré sur laFIG. 11, le mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD peut être sélectionné par un utilisateur à la place du mode de fonctionnement nominal MN ou du mode de fonctionnement nominal amélioré MNA dès la mise en route du dispositif d’ASI 10. Dans une variante, l’unité électronique de commande 20 peut sélectionner ce mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD, et notamment commander un passage du mode de fonctionnement nominal MN au mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD, lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande 20 sur l’entrée principale 11 possède un taux de variation d’amplitude τ supérieur au premier seuil de taux de variation d’amplitude S1mais inférieur au second seuil de taux de variation d’amplitude S2.
Ce mode de fonctionnement permet de conserver un rendement optimal et de préserver la source de stockage d’énergie continue 17.
Dans ce mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD du dispositif d’ASI 10, un utilisateur ou un système automatisé peut commander le premier convertisseur AC/DC 14 pour qu’il alimente la source de stockage d’énergie continue 17 en courant continu et ainsi la recharger. Cette option peut être activée de manière automatique ou manuelle lorsque le niveau de charge de la source de stockage d’énergie continue 17 est inférieur à un seuil de charge.
Dans ce mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD, l’unité électronique de commande 20 peut commander le premier convertisseur AC/DC 14 pour fonctionner, en plus, dans un mode d’amélioration du facteur de puissance. Sur laFIG. 11, cette variante du mode de fonctionnement dégradé correspond à un mode de fonctionnement dégradé amélioré, notée MDA.
Autrement dit, dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé amélioré MDA, l’unité électronique de commande active le mode d’amélioration du facteur de puissance pour le premier convertisseur AC/DC 14 lorsque la charge critique destinée à être couplée à la première sortie et/ou la charge non-critique destinée à être couplée à la deuxième sortie dégrade(nt) la forme d’onde du courant au-delà d’un second niveau de qualité de forme d’onde de courant.
Ainsi, dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé amélioré MDA, la charge critique 31 est alimentée en double conversion, tandis que la charge critique 31 est alimentée via un courant issu du réseau électrique 30 dont le facteur de puissance est amélioré par le premier convertisseur AC/DC 14.
Dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD ou le mode de fonctionnement pour réseau dégradé amélioré MDA, le courant délivré par le premier convertisseur AC/DC 14 sur sa seconde borne 142 peut être utilisé pour maintenir la source de stockage d’énergie continue 17 en charge lorsque le niveau de charge de la source de stockage d’énergie continue est inférieur à un seuil de charge.
Sur laFIG. 7est présenté schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2dans un mode de fonctionnement pour réseau très dégradé, noté MDD sur laFIG. 11.
Comme cela est illustré sur laFIG. 7, le mode de fonctionnement pour réseau très dégradé MDD du dispositif d’ASI 10 diffère du mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD présenté sur laFIG. 6en ce que l’interrupteur électromécanique de délestage 19 est ouvert.
Jusqu’à présent, dans tous les modes de fonctionnement présentés, nominal MN, nominal amélioré MNA, ou pour réseau dégradé MD ou MDA, l’interrupteur électromécanique de délestage 19 était fermé pour permettre l’alimentation de la charge non critique 32 raccordée à la seconde sortie 13.
Comme cela est illustré sur laFIG. 7par les lignes épaisses, dans ce mode de fonctionnement pour réseau très dégradé MDD, le signal de tension électrique issu du réseau électrique de distribution 30 est délivré uniquement à la charge critique 31 après avoir traversé le premier convertisseur AC/DC 14 puis le second convertisseur DC/AC 15.
Le mode de fonctionnement pour réseau très dégradé est sélectionné par l’unité électronique de commande 20 lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande 20 sur l’entrée principale 11 possède un taux de variation d’amplitude τ supérieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude S2mais inférieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3, la première sortie étant destinée à être alimentée par un courant à qualité améliorée issu du passage successif du signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation par le premier convertisseur AC/DC 14 puis le second convertisseur DC/AC 15.
Sur laFIG. 8est illustré schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2dans un mode de fonctionnement en autonomie, noté MA sur laFIG. 11.
Comme cela est illustré sur laFIG. 8, dans le mode de fonctionnement en autonomie MA du dispositif d’ASI 10, l’interrupteur électromécanique 18 est ouvert, et la source de stockage d’énergie continue 17 délivre une énergie au circuit.
Ainsi, comme cela est illustré par les lignes épaisses sur laFIG. 8, la charge critique 31 est alimentée via la première sortie 12 par un courant délivré par la source de stockage d’énergie continue 17 au travers du second convertisseur DC/AC 15, et la charge non critique 32 est alimentée via la seconde sortie 32 par un courant délivré par la source de stockage d’énergie continue 17 au travers du premier convertisseur AC/DC 14.
Sur laFIG. 9est illustré schématiquement le fonctionnement du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2dans un mode de fonctionnement en autonomie prolongée, noté MAD sur laFIG. 11.
Comme cela est illustré sur laFIG. 9, dans le mode de fonctionnement en autonomie prolongée MAD du dispositif d’ASI 10, l’interrupteur électromécanique 18 est ouvert, l’interrupteur électromécanique de délestage 19 est ouvert, et la source de stockage d’énergie continue 17 délivre une énergie au circuit.
Ainsi, comme cela est illustré par les lignes épaisses sur laFIG. 9, seule la charge critique 31 est alimentée via la première sortie 12 par un courant délivré par la source de stockage d’énergie continue 17 au travers du second convertisseur DC/AC 15.
L’unité électronique de commande 20 sélectionne le mode de fonctionnement en autonomie MA ou le mode de fonctionnement en autonomie prolongée MAD lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande 20 sur l’entrée principale 11 possède un taux de variation d’amplitude τ supérieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3.
Comme cela est illustré sur laFIG. 11, le mode de fonctionnement en autonomie MA et le mode de fonctionnement en autonomie prolongée MAD peuvent aussi être sélectionné par un utilisateur lorsque le signal de tension électrique mesuré sur l’entrée principale 11 possède un taux de variation d’amplitude τ supérieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude S2mais inférieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3.
Sur laFIG. 10est représenté un logigramme d’un exemple de procédé de commande du dispositif d’ASI 10 de laFIG. 2selon un mode de mise en œuvre de l’invention.
Le procédé de commande du dispositif d’ASI de laFIG. 2est configuré pour assurer l’alimentation simultanée de la charge critique 31 raccordée à la première sortie 12 et de la charge non critique 32 raccordée à la seconde sortie 13 quelles que soient les caractéristiques électriques du réseau électrique d’alimentation 30. Autrement dit, le procédé de commande permet à l’unité électronique de commande 20 du dispositif d’ASI 10 de maintenir en permanence l’alimentation de la charge critique 31 sur la première sortie 12 et l’alimentation de la charge non critique 32 sur la seconde sortie 13 que le courant et la tension délivré par le réseau électrique d’alimentation 30 sur l’entrée principale 30 soit d’intensité et de qualité suffisantes pour les niveaux requis par la charge critique 31, de qualité insuffisante pour la charge critique 31 ou la charge non critique 32, ou même que le réseau électrique d’alimentation 30 soit en défaut, obligeant le dispositif d’ASI 10 à fonctionner en autonomie.
Le procédé de commande comprend une étape de surveillance 900 pour surveiller le signal de tension électrique délivré par le réseau électrique d’alimentation 30 sur l’entrée principale 11 et une étape de commande 920 pour commander l’interrupteur électromécanique 18, le premier convertisseur AC/DC 14, le second convertisseur DC/AC 15, la source de stockage d’énergie continue 17 et le commutateur de dérivation 16 selon des modes de fonctionnement du dispositif d’ASI 10 en fonction de la qualité du réseau électrique d’alimentation 30 , c’est-à-dire en fonction du taux de variation d’amplitude τ du signal de tension électrique.
L’étape de surveillance 900 comprend de préférence une étape 902 de mesure du signal de tension électrique délivré sur l’entrée principale 11 du dispositif d’ASI 10 par le réseau électrique d’alimentation 30, une étape 904 de détermination du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique pour déterminer le niveau de qualité du signal de tension électrique délivré sur l’entrée principale 11 par le réseau électrique d’alimentation 30, puis une étape 908 de comparaison du taux de variation d’amplitude τ déterminé à un premier seuil de taux de variation d’amplitude S1correspondant au minimum de qualité requis pour la charge critique 31, à un deuxième seuil de taux de variation d’amplitude S2correspondant au minimum de qualité requis pour la charge non critique 32, et à un troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation du premier convertisseur AC/DC 14, le second seuil de taux de variation d’amplitude S2étant supérieur au premier seuil de taux de variation d’amplitude S1et le troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3étant supérieur au second seuil de taux de variation d’amplitude S3.
L’étape de surveillance 900 est réalisée régulièrement lors du fonctionnement du dispositif d’ASI 10 par l’unité électronique de commande 20 pour déterminer le mode de fonctionnement dans lequel le dispositif d’ASI 10 doit être placé pour avoir le fonctionnement le plus adéquat pour maintenir l’alimentation simultanée de la charge critique 31 et de la charge non critique 32.
En fonction des résultats des comparaisons de l’étape de surveillance 900, l’étape de commande 920 comprend donc une activation d’un des modes de fonctionnement du dispositif d’ASI 10 mentionnées ci-dessus. Le mode d’activation est choisi par l’utilisateur ou par l’unité électronique de commande 20 parmi, le mode de fonctionnement nominal MN, le mode de fonctionnement nominal amélioré MNA, le mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD, le mode de fonctionnement amélioré pour réseau dégradé MDA, le mode de fonctionnement pour réseau très dégradé MDD, et le mode de fonctionnement en autonomie MA dans le cas où le réseau électrique d’alimentation 30 est en défaut, ou encore le mode de fonctionnement en autonomie prolongée MAD.
Dans certains modes, l’unité électronique de commande 20 peut également activer une option de charge de la source de stockage d’énergie continue 17 lorsque son niveau de charge le nécessite et que le mode de fonctionnement activé le permet. L’option de charge peut être activée dans tous les modes dans lesquels, l’interrupteur électromécanique 18 est fermé pour raccorder le dispositif d’ASI au réseau d’alimentation électrique 30. Autrement dit, l’option de charge peut être activée pour tous les modes sauf pour le mode de fonctionnement en autonomie MA et le mode de fonctionnement en autonomie prolongée MAD.
En outre, l’unité électronique de commande 20 peut activer un mode de sécurité dans deux cas pour que le dispositif d’ASI 10 sorte de son procédé de commande classique pour maintenir l’alimentation simultanée de la charge critique 31 et de la charge non critique 32, et ainsi n’alimenter que la charge critique 31. Pour cela l’unité électronique de commande 20 commande l’ouverture de l’interrupteur électromécanique de délestage 19, dans les deux cas suivants :
- lorsque le taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique déterminé par l’unité électronique de commande 20 est supérieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude S2, la première sortie 12 étant destinée à être alimentée par un signal de tension électrique à qualité améliorée issu du passage successif du signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation 30 par le premier convertisseur AC/DC 14 puis le second convertisseur DC/AC 15, comme cela est illustré sur laFIG. 7, et
- lorsque l’alimentation de la charge critique en autonomie MA doit être prolongée, la première sortie 12 destinée à alimenter la charge critique 31 étant alimentée par la source de stockage d’énergie continue 17 via le second convertisseur DC/AC 15, comme cela est illustré sur laFIG. 9.
Sur laFIG. 11est illustré un exemple d’utilisation selon un exemple de logigramme d’activation des différents modes de fonctionnement du dispositif d’ASI 10.
A l’initiation de la mise en route du dispositif d’ASI 10 l’utilisateur peut choisir de se placer dans le mode de fonctionnement nominal MN, dans le mode de fonctionnement nominal amélioré MNA ou dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD.
Lorsque le taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique délivré par le réseau d’alimentation dépasse le premier seuil de taux de variation d’amplitude S1:
- si le dispositif d’ASI 10 était dans le mode nominal MN, l’unité électronique de commande 20 active le mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD ;
- si le dispositif d’ASI 10 était dans le mode de fonctionnement pour nominal amélioré MNA, l’unité électronique de commande 20 active le mode de fonctionnement amélioré pour réseau dégradé MDA.
Lorsque le dispositif d’ASI est dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé MD ou dans le mode de fonctionnement amélioré pour réseau dégradé MDA, et que le taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique délivré par le réseau d’alimentation dépasse le deuxième seuil de taux de variation d’amplitude S2, l’unité électronique de commande 20 active l’un des modes de fonctionnement parmi le mode de fonctionnement en autonomie MA, le mode de fonctionnement en autonomie prolongée MAD, ou le mode de fonctionnement pour réseau très dégradé MDD, en fonction du choix de l’utilisateur ou d’une configuration renseignée par l’utilisateur.
Par la suite, lorsque le taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique délivré par le réseau d’alimentation dépasse le troisième seuil de taux de variation d’amplitude S3, l’unité électronique de commande 20 active l’un des deux modes de fonctionnement en autonomie MA ou MAD.
Ayant ainsi décrit plusieurs aspects d'au moins un mode de réalisation de la présente invention, il convient de comprendre que diverses modifications, modifications et améliorations apparaîtront facilement à l'homme de l'art. De telles alternatives, modifications et améliorations sont destinées à faire partie de la présente description et sont destinées à être dans l'esprit et la portée de l'invention. En conséquence, la description ci-dessus et les dessins ne sont donnés qu'à titre d'exemple.
L'invention offre ainsi une solution permettant de fournir une alimentation électrique sécurisée d’un bon niveau de qualité à plusieurs charges dont le total des puissances est supérieur à la puissance nominale du dispositif d’alimentation qui est susceptible de les alimenter.

Claims (22)

  1. Dispositif (10) d’alimentation sans interruption, ASI, configuré pour assurer l’alimentation simultanée d’une charge critique (31) et d’une charge non-critique (32), le dispositif d’ASI (10) comprenant :
    - un premier convertisseur (14), de type AC/DC, et un second convertisseur (15), de type DC/AC, comportant chacun une première borne (141, 151) et une seconde borne (142, 152), la seconde borne (142) du premier convertisseur (14) étant raccordée à la première borne (151) du second convertisseur (15),
    - une source de stockage d’énergie (14) continue raccordée à la seconde borne (142) du premier convertisseur (14) et à la première borne (151) du second convertisseur (15),
    - un commutateur de dérivation (16) raccordé entre la première borne (141) du premier convertisseur (14) et la seconde borne (152) du second convertisseur (15),
    - une entrée principale (11) destinée à être raccordée à un réseau électrique d’alimentation (30), une première sortie (12) couplée à la seconde borne (152) du second convertisseur (14) et destinée à être raccordée à une charge critique (31), et une seconde sortie (13) couplée à la première borne (141) du premier convertisseur (14) et destinée à être raccordée à une charge non-critique (32),
    caractérisé en ce qu’il comprend un interrupteur électromécanique (18) raccordé entre l’entrée principale (11) et la première borne (141) du premier convertisseur AC/DC (14), et une unité électronique de commande (20) configurée pour surveiller la variation de l’amplitude d’un signal de tension électrique délivré par le réseau électrique d’alimentation (30) sur l’entrée principale (11) et pour commander l’interrupteur électromécanique (18), le premier convertisseur (14), le second convertisseur (15), la source de stockage d’énergie continue (17) et le commutateur de dérivation (16) selon des modes de fonctionnement en fonction d’un taux de variation d’amplitude dudit signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation (30).
  2. Dispositif (10) d’ASI selon la revendication 1, dans lequel l’unité électronique de commande (20) comprend des moyens de mesure (210) de la tension électrique destinée à être délivrée sur l’entrée principale (11) du dispositif d’ASI (10) et des moyens de comparaison (220), les moyens de mesure (210) comportant au moins un module (214) de détermination du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique, et les moyens de comparaison (220) comportant un module (224) de comparaison du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique à un premier seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge critique (31), à un second seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge non critique (32), et à un troisième seuil de taux de variation d’amplitude correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation du premier convertisseur (14), le second seuil de taux de variation étant supérieur au premier seuil de taux de variation et le troisième seuil de taux de variation étant supérieur au second seuil de taux de variation.
  3. Dispositif (10) d’ASI selon la revendication 2, comprenant en outre un mode de fonctionnement nominal (MN) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est fermé, le commutateur de dérivation (16) est fermé, et le premier convertisseur (14) et le second convertisseur (15) sont en veille.
  4. Dispositif (10) d’ASI selon l’une des revendications 2 ou 3, comprenant en outre un mode de fonctionnement nominal amélioré (MNA) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est fermé, le commutateur de dérivation (16) est fermé, et le second convertisseur (15) fonctionne dans un mode d’amélioration du facteur de puissance.
  5. Dispositif (10) d’ASI selon la revendication 4, dans lequel le premier convertisseur (14) fonctionne également dans un mode d’amélioration du facteur de puissance.
  6. Dispositif (10) d’ASI selon l’une des revendications 2 à 5, comprenant en outre un mode de fonctionnement pour réseau dégradé (MD) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est fermé, le commutateur de dérivation (16) est ouvert, et premier convertisseur (14) et le second convertisseur (15) fonctionnent ensemble dans un mode de double conversion.
  7. Dispositif (10) d’ASI selon la revendication 6, dans lequel, dans le mode de fonctionnement pour réseau dégradé (MD), le premier convertisseur (14) fonctionne en outre dans un mode d’amélioration du facteur de puissance.
  8. Dispositif (10) d’ASI selon la revendication 2 à 7 comprenant en outre un mode de charge de la source de stockage d’énergie continue (17) dans lequel le premier convertisseur AC/DC (14) et/ou le second convertisseur AC/DC (15) alimente(nt) la source de stockage d’énergie continue (17) en courant continu lorsque le niveau de charge de la source de stockage d’énergie continue (17) est inférieur à un seuil de charge.
  9. Dispositif (10) d’ASI selon l’une des revendications 2 à 8, comprenant en outre un mode de fonctionnement en autonomie (MA) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est ouvert, et la source de stockage d’énergie continue (17) délivre un courant continu au premier convertisseur (14) et au second convertisseur (15).
  10. Dispositif (10) d’ASI selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant en outre un interrupteur électromécanique de délestage (19) commandé, la seconde sortie (13) du dispositif d’ASI (10) étant raccordée à la première borne du premier convertisseur (14) via l’interrupteur électromécanique de délestage (19).
  11. Dispositif (10) d’ASI selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant en outre un dispositif de protection (21) contre les court-circuits, la seconde sortie (13) du dispositif d’ASI (10) étant raccordée à la première borne du premier convertisseur (14) via le dispositif de protection (21) contre les court-circuits.
  12. Procédé de commande du dispositif (10) d’alimentation statique sans interruption, ASI, selon l’une des revendications 1 à 11 pour assurer l’alimentation simultanée d’une charge critique (31) raccordée à la première sortie (12) du dispositif (10) d’ASI et d’une charge non critique (32) raccordée à la seconde sortie (12) du dispositif (10) d’ASI même lorsque le réseau électrique d’alimentation (30) est en défaut, le procédé comprenant une étape de surveillance (900) pour surveiller la variation de l’amplitude du signal de tension électrique délivré par le réseau électrique d’alimentation (30) sur l’entrée principale (11) et une étape de commande (920) pour commander l’interrupteur électromécanique (18), le premier convertisseur (14), le second convertisseur (15), la source de stockage d’énergie continue (17) et le commutateur de dérivation (16) selon des modes de fonctionnement du dispositif d’ASI (10) en fonction d’un taux de variation d’amplitude dudit signal de tension électrique du réseau électrique d’alimentation (30).
  13. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon la revendication 12, dans lequel l’étape de surveillance (900) comprend une mesure (902) du signal de tension électrique sur l’entrée principale (11) du dispositif d’ASI (10), une détermination (904) du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique pour déterminer le niveau de qualité du signal de tension, et une comparaison (908) du taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique à un premier seuil de taux de variation d’amplitude (S1) correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge critique (31), à un deuxième seuil de taux de variation d’amplitude (S2) correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation d’une charge non critique (32), et à un troisième seuil de taux de variation d’amplitude (S3) correspondant au minimum de qualité requis pour l’alimentation du premier convertisseur (14), le deuxième seuil de taux de variation d’amplitude (S2) étant supérieur au premier seuil de taux de variation d’amplitude (S1) et le troisième seuil de taux de variation d’amplitude (S3) étant supérieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude (S2).
  14. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon l’une des revendications 12 ou 13, dans lequel l’étape de commande (920) comprend, en fonction des résultats de comparaison, une activation (930) d’un mode de fonctionnement nominal (MN) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est fermé pour connecter le dispositif (10) d’ASI au réseau électrique d’alimentation (30) destiné à être couplé à l’entrée principale (11), le commutateur de dérivation (16) est fermé, et le premier convertisseur (14) et le second convertisseur (15) sont en veille, le mode de fonctionnement nominal étant activé par l’unité électronique de commande (20) lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande (20) sur l’entrée principale (11) possède un taux de variation d’amplitude du signal de tension électrique inférieur au premier seuil de taux de variation.
  15. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon l’une des revendications 12 à 14, dans lequel l’étape de commande (920) comprend, en fonction des résultats de comparaison, une activation d’un mode de fonctionnement nominal amélioré (MNA) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est fermé pour connecter le dispositif (10) d’ASI au réseau électrique d’alimentation (30) destiné à être couplé à l’entrée principale (11), le commutateur de dérivation (16) est fermé, et le second convertisseur (15) fonctionne dans un mode d’amélioration du facteur de puissance, le fonctionnement nominal amélioré étant activé lorsque la charge critique (31) sur l’entrée principale (11) couplée à la première sortie (12) dégrade la forme d’onde du courant au-delà d’un premier niveau de qualité de forme d’onde de courant.
  16. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon la revendication 15, dans lequel le premier convertisseur (14) fonctionne également dans un mode d’amélioration du facteur de puissance lorsque la charge critique (31) destinée à être couplée à la première sortie (12) et la charge non-critique (30) destinée à être couplée à la seconde sortie (13) dégradent la forme d’onde du courant au-delà d’un second niveau de qualité de forme d’onde de courant.
  17. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon l’une des revendications 12 à 16, dans lequel l’étape de commande comprend, en fonction des résultats de comparaison, une activation d’un mode de fonctionnement pour réseau dégradé (MD) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est fermé pour connecter le dispositif (10) d’ASI au réseau électrique d’alimentation (30) destiné à être couplé à l’entrée principale (11), le commutateur de dérivation (16) est ouvert, et le premier convertisseur (14) et le second convertisseur (15) fonctionnent ensemble dans un mode de double conversion, le mode de fonctionnement pour réseau dégradé étant sélectionné par l’unité électronique de commande (20) lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande (20) sur l’entrée principale (11) possède un taux de variation d’amplitude supérieur au premier seuil de taux de variation d’amplitude mais inférieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude.
  18. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon la revendication 17, dans lequel le premier convertisseur (14) fonctionne en outre dans un mode d’amélioration du facteur de puissance, le mode d’amélioration du facteur de puissance pour le premier convertisseur étant sélectionné par l’unité électronique de commande (20) lorsque la charge critique (31) destinée à être couplée à la première sortie (12) et/ou la charge non-critique (32) destinée à être couplée à la deuxième sortie (13) dégrade(nt) la forme d’onde du courant au-delà d’un second niveau de qualité de forme d’onde de courant.
  19. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon l’une des revendications 12 à 18, dans lequel l’étape de commande comprend, en fonction des résultats de comparaison, une activation d’un mode de fonctionnement pour réseau très dégradé (MDD) dans lequel un interrupteur électromécanique de délestage (19) commandé raccordé à la seconde sortie (13) est ouvert pour déconnecter la charge non critique (32) du dispositif d’ASI (10), le mode de fonctionnement pour réseau très dégradé étant sélectionné par l’unité électronique de commande lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande sur l’entrée principale possède un taux de variation d’amplitude supérieur au deuxième seuil de taux de variation d’amplitude mais inférieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude.
  20. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon l’une des revendications 12 à 19, dans lequel l’étape de commande (920) comprend en outre une activation d’une charge de la source de stockage d’énergie continue (17) via le premier convertisseur (14) et/ou le second convertisseur (15) lorsque le niveau de charge de la source de stockage d’énergie continue (17) est inférieur à un seuil de charge.
  21. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon l’une des revendications 12 à 19, dans lequel l’étape de commande comprend, en fonction des résultats de comparaison, une activation d’un mode de fonctionnement en autonomie (MA) dans lequel l’interrupteur électromécanique (18) est ouvert pour déconnecter le dispositif (10) d’ASI du réseau électrique d’alimentation (30) destiné à être couplé à l’entrée principale (11), et la source de stockage d’énergie continue (17) est commandée pour délivrer un courant continu au premier convertisseur (14) et au second convertisseur (15), le mode de fonctionnement en autonomie étant sélectionné par l’unité électronique de commande lorsque le signal de tension électrique mesuré par l’unité électronique de commande (20) sur l’entrée principale (11) possède un taux de variation d’amplitude supérieur au troisième seuil de taux de variation d’amplitude.
  22. Procédé de commande du dispositif d’ASI (10) selon la revendication 21, dans lequel l’étape de commande comprend une activation d’un mode de fonctionnement en autonomie prolongée (MAD) dans lequel un interrupteur électromécanique de délestage (19) commandé raccordé à la seconde sortie (13) est ouvert pour déconnecter la charge non critique (32) du dispositif d’ASI (10), le mode de fonctionnement en autonomie prolongé étant sélectionné par l’unité électronique de commande lorsque l’on souhaite prolonger la durée d’alimentation en autonomie de la charge critique.
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