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WO2024261194A1 - Method for controlling an electrical energy transfer device based on induction - Google Patents

Method for controlling an electrical energy transfer device based on induction Download PDF

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Publication number
WO2024261194A1
WO2024261194A1 PCT/EP2024/067355 EP2024067355W WO2024261194A1 WO 2024261194 A1 WO2024261194 A1 WO 2024261194A1 EP 2024067355 W EP2024067355 W EP 2024067355W WO 2024261194 A1 WO2024261194 A1 WO 2024261194A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
value
phi
fin
electrical energy
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/067355
Other languages
French (fr)
Inventor
Nicolas ALLALI
Jean-Guilhem Dalissier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Original Assignee
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo eAutomotive Germany GmbH filed Critical Valeo eAutomotive Germany GmbH
Publication of WO2024261194A1 publication Critical patent/WO2024261194A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Definitions

  • the present invention relates to a method of controlling an inductive electrical energy transfer device of a vehicle electrical energy storage unit.
  • a primary inductive cell capable of being connected to the terminals of the inverter, comprising a first capacitor and a first inductance, o a secondary circuit comprising:
  • the parameters whose values are fixed are Fin and R ref .
  • This first example of implementation makes it possible to obtain an efficiency between the power seen by the load R ref and the power supplied at the output of the inverter maximized regardless of the level of power transmitted, therefore including the low powers, i.e. from 0W to the maximum power achievable in the system configuration.
  • the control unit comprises, for example, a primary circuit control module and a secondary circuit control module.
  • This terminal then receives electrical energy from an electrical network via a cable which can be a single-phase cable or a three-phase cable.
  • a cable which can be a single-phase cable or a three-phase cable.
  • the primary circuit and the secondary circuit are not integrated into the same physical component.
  • FIG.2 represents the power delivered (a) and the efficiency (b) of the energy transfer by inductive coupling according to a first control method, Fin being fixed.
  • FIG.3 represents the power delivered (a) and the efficiency (b) of the energy transfer by inductive coupling according to a second control method, Phi being fixed.
  • a secondary inductive cell 44 connected to the terminals of the voltage rectifier, and comprising a second capacitor 46 and a second inductance 48.
  • the device 1 powers an electrical energy storage unit 4 which is for example a vehicle battery, which may have a nominal voltage of 48V, 60V, 300V, 400V, 800V or more. This battery is used to power an electric or hybrid vehicle propulsion system.
  • an electrical energy storage unit 4 which is for example a vehicle battery, which may have a nominal voltage of 48V, 60V, 300V, 400V, 800V or more. This battery is used to power an electric or hybrid vehicle propulsion system.
  • Figures 2 to 4 show different methods of determining the power transferred by inductive coupling as a function of the value of two parameters among Phi, Fin and R re f, the value of the third parameter being fixed.
  • the value of a single parameter is modulated while the values of the other two parameters are fixed, for example the values of the parameters Phi and R re f or Fin and R re f or Fin and Phi are fixed while the values of the parameters Fin, Phi, R re f are modulated respectively.
  • the method When modulating Phi, the method includes a step of setting the value of the voltage injection frequency Fin as the value of the resonance frequency, i.e. the value of the frequency giving a maximum effective value of the current in the inverter at fixed Phi and R ref .
  • the method also includes in this example a step of fixing the value of R re f as a function of the values of the capacitance of the second capacitor, of the second inductance and of the coupling rate K of the first and second inductive cells at fixed Phi and Fin.
  • the optimum value of the voltage injection frequency Fin is the value of the resonance frequency on the primary mesh composed of the inverter of block 22, the first capacitor 26 and the first inductance 28.
  • the nominal theoretical value for this optimum value of the frequency Fin is:
  • Lp being the inductance value of the first inductor 28 and Cp the capacitance of the first capacitor 26.
  • R re f The optimum nominal value of R re f is a function of the parameters of the circuit components, namely Ls, the inductance value of the second inductor 48, and Cs, the capacitance of the second capacitor 46, but also of the coupling rate K of the first and second inductive cells.
  • the nominal theoretical value for this optimum value is: nnom _ _ r ef “J Cs
  • K being the coupling rate of the primary 28 and secondary 48 inductances.
  • This value will therefore vary according to the height of the vehicle from the ground, but also with the alignment precision between the primary and secondary inductive cells. Depending on the variability of the Ls, Cs and K parameters, it is possible to readjust this value with a calibration step of a regulation software before and periodically during the energy conversion.
  • the invention has been described above, without limitation of the general inventive concept.
  • the invention applies for example also when the inverter is not a phase-shift controlled inverter but is a pulse width modulation controlled inverter.
  • the above quantity Phi corresponds to the duty cycle difference al-a2, al being the duty cycle used to control the first switching arm and a2 being the duty cycle used to control the second switching arm, these duty cycles varying over time.
  • the three parameters can be modulated during the determination of the transmitted power P and the transfer efficiency r.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for controlling an electrical energy transfer device based on induction, comprising: o a primary circuit (20) comprising: ■ an inverter (22) having a phase shift Phi and delivering a voltage injection frequency Fin, the inverter (22) being able to be connected to a voltage grid (2), ■ a primary inductive cell (24) able to be connected to the terminals of the inverter (22), comprising a first capacitor (26) and a first inductor (28), o a secondary circuit (40) comprising: ■ a voltage rectifier (42) able to be connected to an electrical energy storage unit (4) and to match an impedance Rref on its AC input independently of the impedance of the electrical energy storage unit (4), ■ a secondary inductive cell (44) able to be connected to the terminals of the voltage rectifier (42), comprising a second capacitor (46) and a second inductor (48), the method comprising the following steps: fixing the values of two parameters among Phi, Fin and Rref, modulating the value of the parameter that has not been fixed.

Description

Description Description

Titre de l’invention : Méthode de commande d’un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction Title of the invention: Method for controlling an electrical energy transfer device by induction

La présente invention concerne une méthode de commande d’un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction d’une unité de stockage d’énergie électrique de véhicule. The present invention relates to a method of controlling an inductive electrical energy transfer device of a vehicle electrical energy storage unit.

L’unité de stockage d 'énergie électrique présente par exemple une tension nominale de 12V, 48V, 60V ou plus, par exemple supérieure à 300V, par exemple de 400V, 800V ou 1000V The electrical energy storage unit has, for example, a nominal voltage of 12V, 48V, 60V or more, for example greater than 300V, for example 400V, 800V or 1000V

Il est connu d’alimenter électriquement par transmission sans contact par couplage inductif une unité de stockage d’énergie électrique de véhicule à une puissance comprise entre 3 et 50 kW, lorsque le véhicule est à l’arrêt ou lorsque celui-ci se déplace. Cette alimentation par transmission sans contact se fait alors au moyen de circuits électriques distants couplés magnétiquement et accordés à la même fréquence de résonance. Les circuits couplés magnétiquement mettent chacun en œuvre une cellule résonante de type LC.It is known to electrically power a vehicle electrical energy storage unit by contactless transmission by inductive coupling at a power of between 3 and 50 kW, when the vehicle is stationary or when it is moving. This power supply by contactless transmission is then done by means of magnetically coupled remote electrical circuits tuned to the same resonant frequency. The magnetically coupled circuits each implement an LC-type resonant cell.

La solution selon la demande déposée en France sous le n°22 09978 le 30/09/2022 qui ne fait pas partie de l’état de la technique consiste à appliquer une tension alternative aux bornes d’une cellule inductive primaire couplée par couplage inductif à une cellule inductive secondaire qui, par adaptation d’impédance, permet de transmettre de l’énergie électrique à basse fréquence dans une unité de stockage d’énergie électrique, par exemple une batterie de véhicule électrique. Dans cette solution, le système comprend : The solution according to the application filed in France under No. 22 09978 on 09/30/2022 which is not part of the state of the art consists in applying an alternating voltage to the terminals of a primary inductive cell coupled by inductive coupling to a secondary inductive cell which, by impedance adaptation, makes it possible to transmit low-frequency electrical energy into an electrical energy storage unit, for example an electric vehicle battery. In this solution, the system comprises:

- un onduleur basse fréquence travaillant à une fréquence de commutation comprise notamment entre 50Hz et 5kHz, cet onduleur étant par exemple commandé à décalage de phase Phi et connecté aux bornes de la cellule inductive primaire, et - a low-frequency inverter working at a switching frequency of between 50Hz and 5kHz, this inverter being for example controlled by phase shift Phi and connected to the terminals of the primary inductive cell, and

- un étage de redressement réalisant une adaptation d’impédance connecté aux bornes de la cellule inductive secondaire. - a rectification stage performing an impedance adaptation connected to the terminals of the secondary inductive cell.

Le système présente trois paramètres d’entrée pour sa commande : The system presents three input parameters for its command:

- Fin, la fréquence d’injection de tension aux bornes de la cellule inductive primaire, qui est la fréquence de la tension alternative sur la sortie AC de l’onduleur ; - End, the frequency of voltage injection at the terminals of the primary inductive cell, which is the frequency of the alternating voltage on the AC output of the inverter;

- Phi, le décalage de phase de l’onduleur qui régule la tension efficace aux bornes de la cellule inductive primaire. Par exemple, pour un onduleur commandé en décalage de phase à deux bras de commutation, Phi est le décalage de phase entre : la commande d’un interrupteur relié à une borne DC et appartenant à un des deux bras de commutation, et la commande d’un interrupteur relié à cette même borne DC et appartenant à l’autre des deux bras de commutation; et - Phi, the phase shift of the inverter that regulates the effective voltage across the primary inductive cell. For example, for a phase-shift controlled inverter with two switching arms, Phi is the phase shift between: controlling a switch connected to a DC terminal and belonging to one of the two switching arms, and the control of a switch connected to this same DC terminal and belonging to the other of the two switching arms; and

- Rref, l’impédance équivalente de charge imposée à la cellule inductive secondaire, Rref étant la valeur d’impédance de référence pour piloter l’étage de redressement réalisant l’adaptation d’impédance. Cette impédance équivalente Rref est par exemple exprimée selon l’équation - R re f, the equivalent load impedance imposed on the secondary inductive cell, R re f being the reference impedance value for driving the rectifier stage performing the impedance matching. This equivalent impedance R re f is for example expressed according to the equation

[Math 1] U = Imes * Rref, avec Imes le courant circulant dans la cellule inductive secondaire et U la tension mesurée entre les deux points milieux lorsque l’étage de redressement réalisant l’adaptation d’impédance comprend deux bras de commutation en parallèle, chacun de ces bras de commutation présentant une entrée AC au niveau d’un point milieu entre deux interrupteurs statiques de ce bras de commutation, la cellule inductive secondaire étant montée entre ces deux points milieux. [Math 1] U = Imes * Rref, with Imes the current flowing in the secondary inductive cell and U the voltage measured between the two midpoints when the rectifier stage performing the impedance matching comprises two switching arms in parallel, each of these switching arms having an AC input at a midpoint between two static switches of this switching arm, the secondary inductive cell being mounted between these two midpoints.

Dans cette solution, il est difficile de déterminer quelles sont les valeurs à choisir pour ces trois paramètres lors du transfert d’énergie électrique par couplage inductif. In this solution, it is difficult to determine which values to choose for these three parameters when transferring electrical energy by inductive coupling.

Il existe donc un besoin pour une méthode de commande d’un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction, améliorant la prise en compte de ces trois paramètres Fin, Phi et Rref. There is therefore a need for a method of controlling an electrical energy transfer device by induction, improving the consideration of these three parameters Fin, Phi and Rref.

L’invention a pour objet de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’une méthode de commande d’un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction comprenant : o un circuit primaire comprenant : The invention aims to meet this need and achieves this, according to one of its aspects, using a method of controlling an electrical energy transfer device by induction comprising: o a primary circuit comprising:

■ un onduleur commandé en décalage de phase Phi et fournissant une fréquence d’injection de tension Fin, l’onduleur étant apte à être connecté à un réseau de tension, le cas échéant via un redresseur monté en série entre ce réseau de tension et cet onduleur, ■ an inverter controlled by phase shift Phi and providing a voltage injection frequency Fin, the inverter being capable of being connected to a voltage network, if necessary via a rectifier mounted in series between this voltage network and this inverter,

■ une cellule inductive primaire apte à être connectée aux bornes de l’onduleur, comprenant un premier condensateur et une première inductance, o un circuit secondaire comprenant : ■ a primary inductive cell capable of being connected to the terminals of the inverter, comprising a first capacitor and a first inductance, o a secondary circuit comprising:

■ un redresseur de tension apte à être connecté à une unité de stockage d’énergie électrique et à réaliser une adaptation d’impédance Rref sur son entrée alternative indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique, ■ a voltage rectifier capable of being connected to an electrical energy storage unit and of carrying out an adaptation of impedance R ref on its alternating input independently of the impedance of the electrical energy storage unit,

■ une cellule inductive secondaire apte à être connectée aux bornes du redresseur de tension, comprenant un deuxième condensateur et une deuxième inductance, la méthode comprenant les étapes suivantes : fixer les valeurs de deux paramètres parmi Phi, Fin et Rref, et moduler la valeur du paramètre n’ayant pas été fixé. ■ a secondary inductive cell capable of being connected to the terminals of the voltage rectifier, comprising a second capacitor and a second inductance, the method comprising the following steps: fixing the values of two parameters among Phi, Fin and R re f, and modulating the value of the parameter not having been fixed.

L’invention telle que définie ci-dessus permet de déterminer la puissance et le rendement du transfert d’énergie électrique pour chaque ensemble de valeurs des paramètres Phi, Fin et Rref. La stratégie proposée permet de fixer deux paramètres parmi les trois pour atteindre la meilleure performance et compenser les variations du système (comme la dérive des composants, le désalignement des inductances), et moduler le troisième paramètre pour réguler la puissance transmise selon cette performance, en rendement par exemple. The invention as defined above makes it possible to determine the power and efficiency of the electrical energy transfer for each set of values of the parameters Phi, Fin and R re f. The proposed strategy makes it possible to set two parameters among the three to achieve the best performance and compensate for system variations (such as component drift, inductance misalignment), and modulate the third parameter to regulate the transmitted power according to this performance, in efficiency for example.

Elle permet également de maximiser la puissance transmise lors du transfert d’énergie par couplage inductif ainsi que de maximiser le rendement du transfert d’énergie en fonction du niveau de puissance transmis lorsque la valeur d’un ou deux paramètres parmi Phi, Fin et Rref sont fixés, les critères de performance étant différents en fonction des paramètres fixés. It also allows to maximize the transmitted power during energy transfer by inductive coupling as well as to maximize the efficiency of the energy transfer according to the transmitted power level when the value of one or two parameters among Phi, Fin and R re f are fixed, the performance criteria being different according to the fixed parameters.

Le fait de ne réguler qu’un seul paramètre en fixant les deux autres parmi Phi, Fin et Rref permet de simplifier la régulation effectuée. Par exemple, les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et Rref, ou Fin et Phi, ou Rref et Phi. Le paramètre dont la valeur est modulée peut varier au sein d’une plage de valeurs prédéfinie, cette plage de valeurs restant fixe lors de la modulation ou pouvant varier de façon dynamique. Regulating only one parameter while fixing the other two among Phi, Fin and Rref makes it possible to simplify the regulation carried out. For example, the parameters whose values are fixed are Fin and Rref , or Fin and Phi, or Rref and Phi. The parameter whose value is modulated can vary within a predefined range of values, this range of values remaining fixed during modulation or can vary dynamically.

Également, la valeur d’un paramètre peut être fixée à une valeur comprise dans un intervalle donné. Par exemple, la valeur de Phi est fixée à toute valeur comprise entre 0° et 180°, par exemple à une valeur supérieure ou égale à 175° et inférieure ou égale à 180°. Also, the value of a parameter can be set to a value within a given range. For example, the value of Phi is set to any value between 0° and 180°, for example, to a value greater than or equal to 175° and less than or equal to 180°.

Selon un premier exemple de mise en œuvre de l’invention, les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et Rref. Ce premier exemple de mise en œuvre permet d’obtenir un rendement entre la puissance vue par la charge Rref et la puissance fournie en sortie de l’onduleur maximisé quelle que soit le niveau de puissance transmis, incluant donc les basses puissances, soit de 0W à la puissance maximum atteignable dans la configuration du système. According to a first example of implementation of the invention, the parameters whose values are fixed are Fin and R ref . This first example of implementation makes it possible to obtain an efficiency between the power seen by the load R ref and the power supplied at the output of the inverter maximized regardless of the level of power transmitted, therefore including the low powers, i.e. from 0W to the maximum power achievable in the system configuration.

Selon ce premier exemple de mise en œuvre, la méthode selon l’invention peut comprendre une étape de fixation de la valeur de la fréquence d’injection de tension Fin à la valeur de la fréquence de résonance, c’est-à-dire à la valeur de fréquence donnant une valeur efficace maximale du courant dans l’onduleur à Phi et Rref données. La valeur de Phi étant modulée selon ce premier exemple de mise en œuvre, dans cette étape de fixation de la valeur de Fin, la fréquence de résonance est déterminée en fixant arbitrairement une valeur pour Phi et pour Rref et en balayant en fréquence. According to this first example of implementation, the method according to the invention can comprise a step of fixing the value of the voltage injection frequency Fin to the value of the resonance frequency, that is to say to the frequency value giving a maximum effective value of the current in the inverter at given Phi and R ref . The value of Phi being modulated according to this first example of implementation, in this step of fixing the value of Fin, the resonance frequency is determined by arbitrarily fixing a value for Phi and for R ref and by scanning in frequency.

Selon ce premier exemple de mise en œuvre, la méthode selon l’invention peut comprendre une autre étape de fixation de la valeur de l’impédance Rref sur l’entrée alternative du redresseur en fonction des valeurs de la capacité du deuxième condensateur, de la deuxième inductance et du taux de couplage K des cellules inductives primaire et secondaire à Phi et Fin données. Ici encore une valeur arbitraire est fixée pour Phi avant modulation.According to this first example of implementation, the method according to the invention can comprise another step of fixing the value of the impedance R re f on the alternating input of the rectifier as a function of the values of the capacitance of the second capacitor, of the second inductance and of the coupling rate K of the primary and secondary inductive cells at given Phi and Fin. Here again an arbitrary value is fixed for Phi before modulation.

Une fois cette fixation des valeurs de Fin et de Rref effectuée, on peut procéder à l’étape de modulation de Phi. Once this fixing of the values of Fin and R ref is done, we can proceed to the Phi modulation step.

Selon un deuxième exemple de mise en œuvre de l’invention, les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et Phi. Ce deuxième exemple de mise en œuvre peut permettre d’obtenir un rendement optimal pour de fortes puissances, par exemple pour des puissances supérieures ou égales à 1 kW. According to a second example of implementation of the invention, the parameters whose values are fixed are Fin and Phi. This second example of implementation can make it possible to obtain optimal efficiency for high powers, for example for powers greater than or equal to 1 kW.

Selon ce deuxième exemple de mise en œuvre, la méthode selon l’invention peut comprendre une étape de fixation de la valeur de la fréquence d’injection de tension Fin à la valeur de la fréquence de résonance, c’est-à-dire à la valeur de la fréquence donnant une valeur efficace maximale du courant dans l’onduleur à Phi et Rref données. La valeur de Rref étant modulée selon ce deuxième exemple de mise en œuvre, elle est choisie pour cette étape à une valeur basse, par exemple comme étant inférieure ou égale à 10 Ohms. Cette valeur de Rref est ensuite modulée, conformément à ce deuxième exemple de mise en œuvre. Selon une autre étape, la valeur de Phi peut être fixée à toute valeur entre 0° et 180°. Une fois cette fixation des valeurs de Fin et de Phi effectuée, on peut procéder à l’étape de modulation de Rref. According to this second example of implementation, the method according to the invention can comprise a step of fixing the value of the voltage injection frequency Fin to the value of the resonance frequency, that is to say to the value of the frequency giving a maximum effective value of the current in the inverter at Phi and R re f given. The value of R re f being modulated according to this second example of implementation, it is chosen for this step at a low value, for example as being less than or equal to 10 Ohms. This value of R re f is then modulated, in accordance with this second example of implementation. According to another step, the value of Phi can be fixed at any value between 0° and 180°. Once this fixing of the values of Fin and Phi has been carried out, the step of modulating R re f can be carried out.

Selon un troisième exemple de mise en œuvre, les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Rref et Phi. Similairement au deuxième exemple, ce troisième exemple œuvre peut permettre d’obtenir un rendement optimal pour de fortes puissances. Selon ce troisième exemple de mise en œuvre, la méthode selon l’invention peut comprendre une étape de fixation de la valeur de Rref et/ou de Phi. According to a third implementation example, the parameters whose values are fixed are R ref and Phi. Similar to the second example, this third implementation example can achieve optimal efficiency for high powers. According to this third example of implementation, the method according to the invention can comprise a step of fixing the value of R re f and/or Phi.

Selon ce troisième exemple de mise en œuvre, la valeur de Phi peut être fixée à toute valeur entre 0° et 180°. Une fois cette fixation des valeurs de Rref et de Phi effectuée, on peut procéder à l’étape de modulation de Fin. According to this third implementation example, the value of Phi can be set to any value between 0° and 180°. Once this setting of the values of R ref and Phi is done, we can proceed to the Fin modulation step.

Au sens de la présente demande, « une cellule inductive est apte à être connectée aux bornes d’un onduleur ou d’un redresseur » signifie qu’elle est apte à être montée entre deux points milieux appartenant respectivement à deux bras de commutation de l’onduleur ou du redresseur. For the purposes of this application, “an inductive cell is capable of being connected to the terminals of an inverter or a rectifier” means that it is capable of being mounted between two midpoints belonging respectively to two switching arms of the inverter or the rectifier.

Dans tout ce qui précède, la méthode peut consister à utiliser successivement l’un du premier, du deuxième et du troisième exemple de mise en œuvre ci-dessus puis un autre parmi le premier, le deuxième et le troisième exemple de mise en œuvre ci-dessus. On adapte ainsi la commande du dispositif de transfert d’énergie électrique par induction à l’étape de la charge de l’unité de stockage d’énergie électrique, par exemple selon que l’on procède à une étape d’initialisation de la charge, à une étape de charge à basse puissance, à une étape de charge à basse tension de l’unité de stockage d’énergie électrique, à une étape de charge à forte puissance. . . In all of the above, the method may consist in successively using one of the first, second and third implementation examples above and then another of the first, second and third implementation examples above. The control of the electrical energy transfer device by induction is thus adapted to the step of charging the electrical energy storage unit, for example depending on whether a step of initializing the charge, a step of charging at low power, a step of charging at low voltage of the electrical energy storage unit, a step of charging at high power, etc. are carried out.

A titre d’exemple, pour une étape de charge à basse tension de l’unité de stockage d’énergie électrique, on procède selon le deuxième exemple de mise en œuvre, avec une valeur de Phi fixée à 180°, une valeur déterminée pour la fréquence Fin, puis une modulation de Rref pour atteindre la puissance attendue. As an example, for a low voltage charging step of the electrical energy storage unit, we proceed according to the second implementation example, with a value of Phi set at 180°, a value determined for the frequency Fin, then a modulation of R re f to reach the expected power.

Le réseau de tension électrique fournit par exemple une tension efficace nominale de 230V ou de 110V avec une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz. Le réseau électrique est par exemple monophasé. The electrical voltage network provides, for example, a nominal effective voltage of 230V or 110V with a frequency of 50 Hz or 60 Hz. The electrical network is, for example, single-phase.

Le réseau électrique est par exemple un réseau électrique régional ou national. Il peut s’agir d’un réseau local indépendant, comprenant par exemple une ou plusieurs batteries alimentées par des sources d’énergie telles que éoliennes, des panneaux solaires, des piles à combustible ou des générateurs d’hydroélectricité. The electricity grid is, for example, a regional or national electricity grid. It can be an independent local network, for example, including one or more batteries powered by energy sources such as wind turbines, solar panels, fuel cells or hydroelectric generators.

Typiquement, l’unité de stockage d’énergie électrique peut être une batterie de type lithium-ion. Cette batterie a par exemple une tension nominale de 12V, 48 V, 60V ou plus, par exemple supérieure à 300V, par exemple de 400V, 800V ou 1000V. Typically, the electrical energy storage unit may be a lithium-ion type battery. This battery has for example a nominal voltage of 12V, 48V, 60V or more, for example greater than 300V, for example 400V, 800V or 1000V.

Afin de permettre un échange d’énergie électrique sans contact entre le circuit primaire et le circuit secondaire, la cellule inductive du circuit primaire et la cellule inductive du circuit secondaire sont configurées de manière à échanger sans contact par couplage inductif de l’énergie électrique. In order to allow a contactless exchange of electrical energy between the primary circuit and the secondary circuit, the inductive cell of the primary circuit and the inductive cell of the secondary circuit are configured to exchange electrical energy without contact by inductive coupling.

La cellule inductive primaire peut comprendre une bobine permettant la génération d’énergie magnétique et la cellule inductive secondaire peut comprendre une bobine permettant de récupérer l’énergie magnétique issue de la cellule inductive primaire.The primary inductive cell may include a coil for generating magnetic energy and the secondary inductive cell may include a coil for harvesting magnetic energy from the primary inductive cell.

L’échange sans contact par couplage inductif d’énergie électrique se fait par exemple à une fréquence inférieure à 10 kHz, par exemple à 7 kHz, par exemple à 5 kHz, par exemple inférieure à 3kHz, ou encore inférieure à 2kHz ou 1kHz, notamment encore sensiblement égale à 400 Hz ou 50 Hz. The contactless exchange by inductive coupling of electrical energy is carried out for example at a frequency lower than 10 kHz, for example 7 kHz, for example 5 kHz, for example lower than 3kHz, or even lower than 2kHz or 1kHz, in particular still substantially equal to 400 Hz or 50 Hz.

En variante, l’échange sans contact par couplage inductif d’énergie électrique peut se faire à une fréquence de 85 kHz.Dans tout ce qui précède, le dispositif de transfert d’énergie électrique peut être commandé de manière à réaliser sélectivement : Alternatively, the contactless exchange by inductive coupling of electrical energy can be done at a frequency of 85 kHz.In all of the above, the electrical energy transfer device can be controlled so as to selectively perform:

- une charge de l’unité de stockage d’énergie électrique depuis le réseau de tension, ou- a charge of the electrical energy storage unit from the voltage network, or

- une charge du réseau de tension depuis l’unité de stockage d’énergie électrique. - a load of the voltage network from the electrical energy storage unit.

Ainsi, en fonction du besoin, l’échange d’énergie électrique peut s’effectuer dans un sens ou dans l’autre. Chacun de l’onduleur et du redresseur peut mettre en œuvre des interrupteurs électroniques commandables. Chaque interrupteur électronique commandable est par exemple un transistor, par exemple bipolaire, MOS ou IGBT, ou un thyristor. Chaque interrupteur électronique commandable est par exemple bidirectionnel. Thus, depending on the need, the exchange of electrical energy can be carried out in one direction or the other. Each of the inverter and the rectifier can implement controllable electronic switches. Each controllable electronic switch is for example a transistor, for example bipolar, MOS or IGBT, or a thyristor. Each controllable electronic switch is for example bidirectional.

L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction, comprenant une unité de contrôle mettant en œuvre la méthode ci-dessus. L’unité de contrôle peut être un circuit de traitement numérique, par exemple un circuit intégré de type ASIC (« Application-specific integrated circuit » en anglais) ou un microcontrôleur. The invention also relates, according to another of its aspects, to a device for transferring electrical energy by induction, comprising a control unit implementing the above method. The control unit may be a digital processing circuit, for example an ASIC type integrated circuit ("Application-specific integrated circuit" in English) or a microcontroller.

L’unité de contrôle comprend par exemple un module de commande du circuit primaire et un module de commande du circuit secondaire. The control unit comprises, for example, a primary circuit control module and a secondary circuit control module.

Lorsque le redresseur de tension réalisant l’adaptation d’impédance comprend deux bras de commutation en parallèle, cette adaptation d’impédance peut être réalisée comme suit. L’un du premier et du deuxième bras de commutation peut commuter à la fréquence de l’énergie échangée sans contact, et l’autre du premier et du deuxième bras peut commuter à une fréquence plus élevée, par exemple égale ou supérieure à 5 fois ou à 10 fois la fréquence d’échange de l’énergie sans contact. Un des bras de commutation commute par exemple à la fréquence de l’énergie échangée sans contact avec un rapport cyclique de 50%, et l’autre bras de commutation commute à une fréquence égale ou supérieure à celle de l’énergie transmise depuis le circuit primaire, notamment égale ou supérieure à 5 fois ou à 10 fois la fréquence de l’énergie transmise depuis le circuit primaire, et avec un rapport cyclique modulé selon le courant alternatif mesuré et la tension sur l’entrée alternative des deux bras de commutation. Cette réalisation d’adaptation d’impédance par les deux bras de commutation du redresseur de tension est par exemple telle que décrite dans la demande FR 3 140 490 de la Demanderesse. Le contenu de cette demande est incorporé par référence à la présente demande, en ce qui concerne la façon de piloter deux bras de commutation entre les points milieux desquels une cellule inductive est montée pour réaliser l’adaptation d’impédance. When the voltage rectifier performing impedance matching comprises two switching arms in parallel, this impedance matching can be performed as follows. One of the first and second switching arms can switch at the frequency of the contactless exchanged energy, and the other of the first and second arms can switch at a higher frequency, for example equal to or greater than 5 times or 10 times the contactless exchange frequency. For example, one of the switching arms switches at the frequency of the contactless exchanged energy with a duty cycle of 50%, and the other switching arm switches at a frequency equal to or greater than greater than that of the energy transmitted from the primary circuit, in particular equal to or greater than 5 times or 10 times the frequency of the energy transmitted from the primary circuit, and with a duty cycle modulated according to the measured alternating current and the voltage on the alternating input of the two switching arms. This embodiment of impedance matching by the two switching arms of the voltage rectifier is for example as described in the Applicant's application FR 3 140 490. The content of this application is incorporated by reference into the present application, with regard to the manner of controlling two switching arms between the midpoints of which an inductive cell is mounted to perform the impedance matching.

L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un composant pour l’alimentation électrique d’une unité de stockage d’énergie électrique, comprenant le dispositif de transfert d’énergie électrique par induction tel que défini ci-dessus, le composant définissant notamment une structure supportant de manière rigidement couplés entre eux le circuit primaire et le circuit secondaire. Un tel composant est couramment appelé « chargeur embarqué » (« on board charger » en anglais). Ce composant est apte à être embarqué dans un véhicule hybride ou électrique. The invention also relates, according to another of its aspects, to a component for the electrical power supply of an electrical energy storage unit, comprising the device for transferring electrical energy by induction as defined above, the component defining in particular a structure supporting the primary circuit and the secondary circuit in a rigidly coupled manner. Such a component is commonly called an “on-board charger”. This component is capable of being embedded in a hybrid or electric vehicle.

L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif pour l’alimentation électrique d’une unité de stockage d’énergie électrique, comprenant:The invention also relates, according to another of its aspects, to a device for supplying electricity to an electrical energy storage unit, comprising:

- une borne de charge pour véhicule hybride ou électrique, dans laquelle est disposé ou à laquelle est connecté le circuit primaire du dispositif de transfert d’énergie électrique par induction tel que défini ci-dessus, et - a charging terminal for a hybrid or electric vehicle, in which is arranged or to which is connected the primary circuit of the device for transferring electrical energy by induction as defined above, and

- un composant apte à être embarqué dans un véhicule hybride ou électrique, dans lequel est disposé le circuit secondaire du dispositif de transfert d’énergie électrique par induction tel que défini ci-dessus. - a component capable of being embedded in a hybrid or electric vehicle, in which the secondary circuit of the electrical energy transfer device by induction as defined above is arranged.

Cette borne reçoit alors de l’énergie électrique d’un réseau électrique via un câble qui peut être un câble monophasé ou un câble triphasé. Dans ce cas, le circuit primaire et le circuit secondaire ne sont pas intégrés à un même composant physique. This terminal then receives electrical energy from an electrical network via a cable which can be a single-phase cable or a three-phase cable. In this case, the primary circuit and the secondary circuit are not integrated into the same physical component.

L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’un exemple non-limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel : The invention may be better understood by reading the following description of a non-limiting example of its implementation and by examining the attached drawing in which:

[Fig. l] représente de façon schématique un circuit électrique selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, [Fig. l] schematically represents an electrical circuit according to an exemplary implementation of the invention,

[Fig.2] représente la puissance délivrée (a) et le rendement (b) du transfert d’énergie par couplage inductif selon une première méthode de commande, Fin étant fixé. [Fig.3] représente la puissance délivrée (a) et le rendement (b) du transfert d’énergie par couplage inductif selon une deuxième méthode de commande, Phi étant fixé. [Fig.2] represents the power delivered (a) and the efficiency (b) of the energy transfer by inductive coupling according to a first control method, Fin being fixed. [Fig.3] represents the power delivered (a) and the efficiency (b) of the energy transfer by inductive coupling according to a second control method, Phi being fixed.

[Fig.4] représente la puissance délivrée (a) et le rendement (b) du transfert d’énergie par couplage inductif selon une troisième méthode de commande, Rref étant fixé. [Fig.4] represents the power delivered (a) and the efficiency (b) of the energy transfer by inductive coupling according to a third control method, R ref being fixed.

On a représenté sur la figure 1 un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction 1 comprenant : o un circuit primaire 20 comprenant : Figure 1 shows a device for transferring electrical energy by induction 1 comprising: o a primary circuit 20 comprising:

■ un bloc 22 composé d’un redresseur de tension connecté en série à un onduleur à décalage de phase Phi et fournissant une fréquence d’injection de tension Fin, le redresseur de tension étant connecté à un réseau de tension 2, ■ a block 22 composed of a voltage rectifier connected in series to a phase-shift inverter Phi and providing a voltage injection frequency Fin, the voltage rectifier being connected to a voltage network 2,

■ une cellule inductive primaire 24 est connectée aux bornes de l’onduleur et comprend un premier condensateur 26 et une première inductance 28, o un circuit secondaire 40 comprenant : ■ a primary inductive cell 24 is connected to the terminals of the inverter and comprises a first capacitor 26 and a first inductance 28, o a secondary circuit 40 comprising:

■ un redresseur de tension 42 connecté à une unité de stockage d’énergie électrique 4 et réalisant une adaptation d’impédance Rref sur son entrée alternative indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique,■ a voltage rectifier 42 connected to an electrical energy storage unit 4 and performing an impedance adaptation R ref on its alternating input independently of the impedance of the electrical energy storage unit,

■ une cellule inductive secondaire 44 connectée aux bornes du redresseur de tension, et comprenant un deuxième condensateur 46 et une deuxième inductance 48. ■ a secondary inductive cell 44 connected to the terminals of the voltage rectifier, and comprising a second capacitor 46 and a second inductance 48.

Le dispositif 1 alimente une unité de stockage d’énergie électrique 4 qui est par exemple une batterie de véhicule, pouvant présenter une tension nominale de 48V, 60V, 300V, 400V, 800V ou plus. Cette batterie sert à alimenter un système de propulsion de véhicule électrique ou hybride. The device 1 powers an electrical energy storage unit 4 which is for example a vehicle battery, which may have a nominal voltage of 48V, 60V, 300V, 400V, 800V or more. This battery is used to power an electric or hybrid vehicle propulsion system.

Comme représenté sur la figure 1, les cellules inductives 24 et 44 comprennent chacune un condensateur et une inductance. L’inductance peut être une bobine. La bobine permet la génération d’énergie magnétique et a par exemple une inductance comprise entre ImH à lOOmH. Le condensateur a par exemple une capacité comprise entre lOOpF et lOOmF. As shown in FIG. 1, the inductive cells 24 and 44 each comprise a capacitor and an inductor. The inductor may be a coil. The coil enables the generation of magnetic energy and has, for example, an inductance of between ImH and lOOmH. The capacitor has, for example, a capacitance of between lOOpF and lOOmF.

Les trois paramètres que sont la fréquence d’injection de tension Fin, le décalage de phase Phi de l’onduleur, et l’adaptation d’impédance Rref, peuvent être modulées entre deux bornes de valeurs (F in min/Fin max, Phi min/Phi max et RRef min/RRef max) de façon indépendante ou combinée afin de réguler une puissance P à transmettre de la tension Vdc alimentant l’onduleur vers l’unité de stockage électrique 4 ou inversement et de déterminer le rendement r du transfert. The three parameters, namely the voltage injection frequency Fin, the phase shift Phi of the inverter, and the impedance adaptation R ref , can be modulated between two value limits (F i n min/Fin max, Phi min/Phi max and RR e f min/RR e f max) in such a way that independent or combined in order to regulate a power P to be transmitted from the voltage Vdc supplying the inverter to the electrical storage unit 4 or vice versa and to determine the efficiency r of the transfer.

L’onduleur peut être commandé en décalage de phase Phi ou en modulation de largeur d'impulsions (Phi correspondant alors à la différence de rapport cyclique al-a2 entre les deux bras, cette différence variant au cours du temps). The inverter can be controlled in phase shift Phi or in pulse width modulation (Phi then corresponding to the difference in duty cycle al-a2 between the two arms, this difference varying over time).

Un paramètre parmi Phi, Fin et Rref est modulé durant la détermination de la puissance P transmise et du rendement r du transfert tandis que les valeurs du deuxième et du troisième paramètres sont fixées. One parameter among Phi, Fin and R ref is modulated during the determination of the transmitted power P and the transfer efficiency r while the values of the second and third parameters are fixed.

Les figures 2 à 4 représentent différentes méthodes de détermination de la puissance transférée par couplage inductif en fonction de la valeur de deux paramètres parmi Phi, Fin et Rref, la valeur du troisième paramètre étant fixée. Figures 2 to 4 show different methods of determining the power transferred by inductive coupling as a function of the value of two parameters among Phi, Fin and R re f, the value of the third parameter being fixed.

Sur chacun de ces trois cas, sont représentés la puissance reçue par la batterie 4 ainsi que le rendement énergétique théorique de transfert sous forme de graphique à 2 dimensions d’entrée et une dimension de sortie. En clair sont les valeurs hautes et en foncé les valeurs basses. Phi est exprimé en degrés, Fin en Hz et Rref en ohms. In each of these three cases, the power received by battery 4 and the theoretical energy transfer efficiency are represented in the form of a graph with 2 input dimensions and one output dimension. In light are the high values and in dark are the low values. Phi is expressed in degrees, Fin in Hz and R ref in ohms.

La valeur du paramètre Fin est fixée tandis que les valeurs des paramètres Phi, et Rref sont modulées dans la figure 2 représentant une première méthode de commande non couverte par les revendications. The value of the Fin parameter is fixed while the values of the Phi, and R ref parameters are modulated in Figure 2 representing a first control method not covered by the claims.

La valeur du paramètre Phi est fixée tandis que les valeurs des paramètres Fin, et Rref sont modulées dans la figure 3 représentant une deuxième méthode de commande non couverte par les revendications. The value of the parameter Phi is fixed while the values of the parameters Fin, and R re f are modulated in Figure 3 representing a second control method not covered by the claims.

La valeur du paramètre Rref est fixée tandis que les valeurs des paramètres Fin, et Phi sont modulées dans la figure 4 représentant une troisième méthode de commande non couverte par les revendications. The value of the parameter R re f is fixed while the values of the parameters Fin, and Phi are modulated in Figure 4 representing a third control method not covered by the claims.

Selon l’invention, pour obtenir une régulation simplifiée, la valeur d’un seul paramètre est modulée tandis que les valeurs des deux autres paramètres sont fixées, par exemple sont figées les valeurs des paramètres Phi et Rref ou de Fin et Rref ou de Fin et Phi tandis que sont modulées respectivement les valeurs des paramètres Fin, Phi, Rref. According to the invention, to obtain simplified regulation, the value of a single parameter is modulated while the values of the other two parameters are fixed, for example the values of the parameters Phi and R re f or Fin and R re f or Fin and Phi are fixed while the values of the parameters Fin, Phi, R re f are modulated respectively.

Lorsque l’on module Phi, la méthode comprend une étape de fixation de la valeur de la fréquence d’injection de tension Fin comme étant la valeur de la fréquence de résonance, c’est-à-dire la valeur de la fréquence donnant une valeur efficace maximale du courant dans l’onduleur à Phi et Rref fixées. La méthode comprend également dans cet exemple une étape de fixation de la valeur de Rref en fonction des valeurs de la capacité du deuxième condensateur, de la deuxième inductance et du taux de couplage K des première et deuxième cellules inductives à Phi et Fin fixées. When modulating Phi, the method includes a step of setting the value of the voltage injection frequency Fin as the value of the resonance frequency, i.e. the value of the frequency giving a maximum effective value of the current in the inverter at fixed Phi and R ref . The method also includes in this example a step of fixing the value of R re f as a function of the values of the capacitance of the second capacitor, of the second inductance and of the coupling rate K of the first and second inductive cells at fixed Phi and Fin.

La valeur de Phi peut être fixée à toute valeur comprise entre 0° et 180°. The value of Phi can be set to any value between 0° and 180°.

Lorsque la valeur d’un paramètre est fixée, cela implique de connaître sa valeur au préalable avant de commencer la transmission de puissance afin de déterminer les valeurs optimales des autres paramètres. Les paragraphes suivants décrivent comment peut, selon un exemple, être fixée la valeur optimale d’un paramètre avant de déterminer les valeurs optimales des autres paramètres. When the value of a parameter is fixed, this implies knowing its value beforehand before starting the power transmission in order to determine the optimal values of the other parameters. The following paragraphs describe how, according to an example, the optimal value of a parameter can be fixed before determining the optimal values of the other parameters.

La valeur optimale de la fréquence d’injection de tension Fin est la valeur de la fréquence de résonance sur la maille primaire composée de l’onduleur du bloc 22, du premier condensateur 26 et de la première inductance 28. La valeur théorique nominale pour cette valeur optimale de la fréquence Fin est :

Figure imgf000012_0001
The optimum value of the voltage injection frequency Fin is the value of the resonance frequency on the primary mesh composed of the inverter of block 22, the first capacitor 26 and the first inductance 28. The nominal theoretical value for this optimum value of the frequency Fin is:
Figure imgf000012_0001

Lp étant la valeur d’inductance de la première inductance 28 et Cp la capacité du premier condensateur 26. Lp being the inductance value of the first inductor 28 and Cp the capacitance of the first capacitor 26.

La valeur nominale optimale de Rref est une fonction des paramètres des composants du circuit à savoir Ls, valeur d'inductance de la seconde inductance 48, et Cs, capacitance du second condensateur 46, mais aussi du taux de couplage K des première et deuxième cellules inductives. La valeur théorique nominale pour cette valeur optimale est: nnom _

Figure imgf000012_0002
_ ref “J Cs The optimum nominal value of R re f is a function of the parameters of the circuit components, namely Ls, the inductance value of the second inductor 48, and Cs, the capacitance of the second capacitor 46, but also of the coupling rate K of the first and second inductive cells. The nominal theoretical value for this optimum value is: nnom _
Figure imgf000012_0002
_ r ef “J Cs

K étant le taux de couplage des inductances primaire 28 et secondaire 48. K being the coupling rate of the primary 28 and secondary 48 inductances.

Ls étant la valeur d’inductance de la deuxième inductance 48 et Cs la capacitance du second condensateur 26. Ls being the inductance value of the second inductor 48 and Cs the capacitance of the second capacitor 26.

Cette valeur va donc varier selon la hauteur du véhicule par rapport au sol, mais aussi avec la précision d’alignement entre les cellules inductives primaire et secondaire. Selon la variabilité des paramètres Ls, Cs et K, il est possible de réajuster cette valeur avec une étape de calibration d’un logiciel de régulation avant et périodiquement pendant la conversion d’énergie. This value will therefore vary according to the height of the vehicle from the ground, but also with the alignment precision between the primary and secondary inductive cells. Depending on the variability of the Ls, Cs and K parameters, it is possible to readjust this value with a calibration step of a regulation software before and periodically during the energy conversion.

L’invention a été décrite ci-dessus, sans limitation du concept inventif général. L’invention s’applique par exemple également lorsque l’onduleur n’est pas un onduleur commandé en décalage de phase mais qu’il s’agit d’un onduleur commandé en modulation de largeur d’impulsions. Dans le cas où deux bras de commutation sont présents, la grandeur Phi ci -dessus correspond à la différence de rapport cyclique al-a2, al étant le rapport cyclique utilisé pour commander le premier bras de commutation et a2 étant le rapport cyclique utilisé pour commander le deuxième bras de commutation, ces rapports cycliques variant dans le temps. The invention has been described above, without limitation of the general inventive concept. The invention applies for example also when the inverter is not a phase-shift controlled inverter but is a pulse width modulation controlled inverter. In the case where two switching arms are present, the above quantity Phi corresponds to the duty cycle difference al-a2, al being the duty cycle used to control the first switching arm and a2 being the duty cycle used to control the second switching arm, these duty cycles varying over time.

Bien d’autres modifications et variations se suggèrent d’elles-mêmes à l’homme du métier, après réflexion sur les différents modes de réalisations illustrés dans cette demande. Many other modifications and variations will suggest themselves to those skilled in the art, after reflection on the various embodiments illustrated in this application.

Ces modes de réalisation sont donnés à titre d’exemple et ne sont pas destinés à limiter la portée de l’invention, qui est déterminée exclusivement par les revendications ci- dessous. These embodiments are given by way of example and are not intended to limit the scope of the invention, which is determined exclusively by the claims below.

Selon un autre mode de réalisation non couvert, deux des paramètres parmi Phi, Fin et Rref peuvent être modulés durant la détermination de la puissance P transmise et du rendement r du transfert tandis que la valeur du troisième paramètre est fixée. According to another uncovered embodiment, two of the parameters among Phi, Fin and R ref can be modulated during the determination of the transmitted power P and the transfer efficiency r while the value of the third parameter is fixed.

Selon encore un autre mode de réalisation non couvert, les trois paramètres (Fin, Phi et Rin) peuvent être modulés durant la détermination de la puissance P transmise et du rendement r du transfert. According to yet another uncovered embodiment, the three parameters (Fin, Phi and Rin) can be modulated during the determination of the transmitted power P and the transfer efficiency r.

Dans les revendications, le mot « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes, et l’utilisation de l’article indéfini « un » ou « une » n’exclut pas une pluralité.In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the use of the indefinite article "a" or "an" does not exclude a plurality.

Le simple fait que différentes caractéristiques sont énumérées en revendications mutuellement dépendantes n’indique pas qu’une combinaison de ces caractéristiques ne puisse être avantageusement utilisée. Enfin, toute référence utilisée dans les revendications ne doit pas être interprétée comme une limitation de la portée de l’invention. The mere fact that different features are recited in mutually dependent claims does not indicate that a combination of these features cannot be advantageously used. Finally, any reference used in the claims should not be construed as a limitation of the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS 1. Méthode de commande d’un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction comprenant : o un circuit primaire (20) comprenant : 1. Method for controlling an electrical energy transfer device by induction comprising: o a primary circuit (20) comprising: ■ un onduleur commandé en décalage de phase Phi (22) et fournissant une fréquence d’injection de tension Fin, l’onduleur (22) étant apte à être connecté à un réseau de tension (2), ■ a phase-shift controlled inverter Phi (22) and providing a voltage injection frequency Fin, the inverter (22) being capable of being connected to a voltage network (2), ■ une cellule inductive primaire (24) apte à être connectée aux bornes de l’onduleur (22), comprenant un premier condensateur (26) et une première inductance (28), o un circuit secondaire (40) comprenant : ■ a primary inductive cell (24) capable of being connected to the terminals of the inverter (22), comprising a first capacitor (26) and a first inductance (28), o a secondary circuit (40) comprising: ■ un redresseur de tension (42) apte à être connecté à une unité de stockage d’énergie électrique (4) et à réaliser une adaptation d’impédance Rref sur son entrée alternative indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique (4), ■ a voltage rectifier (42) capable of being connected to an electrical energy storage unit (4) and of performing an impedance adaptation R ref on its alternating input independently of the impedance of the electrical energy storage unit (4), ■ une cellule inductive secondaire (44) apte à être connectée aux bornes du redresseur de tension (42), comprenant un deuxième condensateur (46) et une deuxième inductance (48), la méthode comprenant les étapes suivantes : fixer les valeurs de deux paramètres parmi Phi, Fin et Rref, moduler la valeur du paramètre n’ayant pas été fixé. ■ a secondary inductive cell (44) capable of being connected to the terminals of the voltage rectifier (42), comprising a second capacitor (46) and a second inductance (48), the method comprising the following steps: fixing the values of two parameters among Phi, Fin and R ref , modulating the value of the parameter not having been fixed. 2. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et Rref. 2. Method according to claim 1, in which the parameters whose values are fixed are Fin and R re f. 3. Méthode selon la revendication 2, comprenant une étape de fixation de la valeur de la fréquence d’injection de tension Fin comme étant la valeur de la fréquence de résonance donnant une valeur efficace maximale du courant dans l’onduleur à Phi et Rref données. 3. Method according to claim 2, comprising a step of fixing the value of the voltage injection frequency Fin as being the value of the resonance frequency giving a maximum effective value of the current in the inverter at given Phi and R ref . 4. Méthode selon l’une des revendications 2 ou 3, comprenant une étape de fixation de la valeur de Rref en fonction des valeurs de la capacité du deuxième condensateur, de la deuxième inductance et du taux de couplage K des cellules inductives primaire et secondaire à Phi et Fin données. 4. Method according to one of claims 2 or 3, comprising a step of fixing the value of R re f as a function of the values of the capacitance of the second capacitor, of the second inductance and of the coupling rate K of the primary and secondary inductive cells at given Phi and Fin. 5. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et Phi. 5. Method according to claim 1, in which the parameters whose values are fixed are Fin and Phi. 6. Méthode selon la revendication 5, comprenant une étape de fixation de la valeur de la fréquence d’injection de tension Fin comme étant la valeur de la fréquence de résonance donnant une valeur efficace maximale du courant dans l’onduleur à Phi et Rref données. 6. Method according to claim 5, comprising a step of fixing the value of the voltage injection frequency Fin as being the value of the resonance frequency giving a maximum effective value of the current in the inverter at given Phi and R ref . 7. Méthode selon l’une des revendications 5 ou 6, dans laquelle la valeur de Phi est fixée à une valeur supérieure ou égale à 175° et inférieure ou égale à 180°. 7. Method according to one of claims 5 or 6, in which the value of Phi is set to a value greater than or equal to 175° and less than or equal to 180°. 8. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Rref et Phi. 8. Method according to claim 1, in which the parameters whose values are fixed are R ref and Phi. 9. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le redresseur de tension (42) réalisant l’adaptation d’impédance comprend deux bras de commutation en parallèle, l’un du premier et du deuxième bras de commutation commutant à la fréquence de l’énergie échangée sans contact, et l’autre du premier et du deuxième bras commutant à une fréquence égale ou supérieure à 5 fois ou 10 fois la fréquence d’échange de l’énergie sans contact. 9. A method according to any preceding claim, wherein the voltage rectifier (42) performing the impedance matching comprises two switching arms in parallel, one of the first and second switching arms switching at the frequency of the contactless exchanged energy, and the other of the first and second arms switching at a frequency equal to or greater than 5 times or 10 times the contactless energy exchange frequency. 10. Méthode selon la revendication 9, l’un des bras de commutation commutant à la fréquence de l’énergie échangée sans contact avec un rapport cyclique de 50%, et l’autre bras de commutation commutant à une fréquence égale ou supérieure à 5 fois ou 10 fois celle de l’énergie transmise depuis le circuit primaire (20) et avec un rapport cyclique modulé selon le courant alternatif mesuré et la tension sur l’entrée alternative des deux bras de commutation. 10. A method according to claim 9, one of the switching arms switching at the frequency of the energy exchanged without contact with a duty cycle of 50%, and the other switching arm switching at a frequency equal to or greater than 5 times or 10 times that of the energy transmitted from the primary circuit (20) and with a duty cycle modulated according to the measured alternating current and the voltage on the alternating input of the two switching arms. 11. Dispositif de transfert d’énergie électrique par induction (1), comprenant une unité de contrôle mettant en œuvre la méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes. 11. Device for transferring electrical energy by induction (1), comprising a control unit implementing the method according to any one of the preceding claims.
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