WO2024261194A1

WO2024261194A1 - Méthode de commande d'un dispositif de transfert d'énergie électrique par induction

Info

Publication number: WO2024261194A1
Application number: PCT/EP2024/067355
Authority: WO
Inventors: Nicolas ALLALI; Jean-Guilhem Dalissier
Original assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Current assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date: 2023-06-21
Filing date: 2024-06-20
Publication date: 2024-12-26
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: FR3150360A1

Abstract

Méthode de commande d'un dispositif de transfert d'énergie électrique par induction comprenant : o un circuit primaire (20) comprenant : ■ un onduleur à 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), ■ 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 : ■ 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), ■ 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, F_in et R_ref, moduler la valeur du paramètre n'ayant pas été fixé.

Description

Titre de l’invention : Méthode de commande d’un dispositif de transfert d’énergie électrique par 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.

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

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.

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 :

- 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

- un étage de redressement réalisant une adaptation d’impédance connecté aux bornes de la cellule inductive secondaire.

Le système présente trois paramètres d’entrée pour sa commande :

- 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 ;

- 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

- R_ref, l’impédance équivalente de charge imposée à la cellule inductive secondaire, R_ref étant la valeur d’impédance de référence pour piloter l’étage de redressement réalisant l’adaptation d’impédance. Cette impédance équivalente R_ref est par exemple exprimée selon l’équation

[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.

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.

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.

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 :

■ 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,

■ 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 :

■ un redresseur de tension apte à être connecté à une unité de stockage d’énergie électrique et à réaliser une adaptation d’impédance R_ref sur son entrée alternative indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique,

■ 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 R_ref, et moduler la valeur du paramètre n’ayant pas été fixé.

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 R_ref. 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.

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 R_ref sont fixés, les critères de performance étant différents en fonction des paramètres fixés.

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 R_ref, ou Fin et Phi, ou R_ref 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.

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°.

Selon un premier exemple de mise en œuvre de l’invention, les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et R_ref. Ce premier exemple de mise en œuvre permet d’obtenir un rendement entre la puissance vue par la charge R_ref 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.

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 R_ref 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 R_ref et en balayant en fréquence.

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 R_ref 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.

Une fois cette fixation des valeurs de Fin et de R_ref effectuée, on peut procéder à l’étape de modulation de Phi.

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.

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 R_ref données. La valeur de R_ref 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 R_ref 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 R_ref.

Selon un troisième exemple de mise en œuvre, les paramètres dont les valeurs sont fixées sont R_ref 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 R_ref et/ou de 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 R_ref et de Phi effectuée, on peut procéder à l’étape de modulation de Fin.

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.

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. . .

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 R_ref pour atteindre la puissance attendue.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 :

- une charge de l’unité de stockage d’énergie électrique depuis le réseau de tension, ou

- une charge du réseau de tension depuis l’unité de stockage d’énergie électrique.

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.

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.

L’unité de contrôle comprend par exemple un module de commande du circuit primaire et un module de commande du circuit secondaire.

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.

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.

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:

- 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

- 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.

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.

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 :

[Fig. l] représente de façon schématique un circuit électrique selon un exemple de mise en œuvre de l’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.4] représente la puissance délivrée (a) et le rendement (b) du transfert d’énergie par couplage inductif selon une troisième méthode de commande, R_ref étant fixé.

On a représenté sur la figure 1 un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction 1 comprenant : o un circuit primaire 20 comprenant :

■ 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,

■ 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 :

■ un redresseur de tension 42 connecté à une unité de stockage d’énergie électrique 4 et réalisant une adaptation d’impédance R_ref sur son entrée alternative indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique,

■ une cellule inductive secondaire 44 connectée aux bornes du redresseur de tension, et comprenant un deuxième condensateur 46 et une deuxième 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.

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.

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 R_ref, peuvent être modulées entre deux bornes de valeurs (F i_n min/Fin max, Phi min/Phi max et RR_ef min/RR_ef 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.

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).

Un paramètre parmi Phi, Fin et R_ref 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.

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 R_ref, la valeur du troisième paramètre étant fixée.

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 R_ref en ohms.

La valeur du paramètre Fin est fixée tandis que les valeurs des paramètres Phi, et R_ref sont modulées dans la figure 2 représentant une première méthode de commande non couverte par les revendications.

La valeur du paramètre Phi est fixée tandis que les valeurs des paramètres Fin, et R_ref sont modulées dans la figure 3 représentant une deuxième méthode de commande non couverte par les revendications.

La valeur du paramètre R_ref 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.

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 R_ref ou de Fin et R_ref ou de Fin et Phi tandis que sont modulées respectivement les valeurs des paramètres Fin, Phi, R_ref.

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 R_ref fixées. La méthode comprend également dans cet exemple une étape de fixation de la valeur de R_ref 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.

La valeur de Phi peut être fixée à toute valeur comprise entre 0° et 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.

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 :

Lp étant la valeur d’inductance de la première inductance 28 et Cp la capacité du premier condensateur 26.

La valeur nominale optimale de R_ref 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 _

_ r^ef “J Cs

K étant le taux de couplage des inductances primaire 28 et secondaire 48.

Ls étant la valeur d’inductance de la deuxième inductance 48 et Cs la capacitance du second condensateur 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.

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.

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.

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.

Selon un autre mode de réalisation non couvert, deux des paramètres parmi Phi, Fin et R_ref 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.

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.

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.

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.

Claims

REVENDICATIONS

1. Méthode de commande d’un dispositif de transfert d’énergie électrique par induction comprenant : o un circuit primaire (20) comprenant :

■ 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),

■ 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 :

■ 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 R_ref sur son entrée alternative indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique (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 R_ref, moduler la valeur du paramètre n’ayant pas été fixé.

2. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et R_ref.

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 R_ref données.

4. Méthode selon l’une des revendications 2 ou 3, comprenant une étape de fixation de la valeur de R_ref 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.

5. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle les paramètres dont les valeurs sont fixées sont Fin et 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 R_ref données.

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°.

8. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle les paramètres dont les valeurs sont fixées sont R_ref et 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.

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.

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.