FR3149442A1 - Two-capacitor power supply circuit of a vehicle electrical energy storage unit - Google Patents
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Abstract
Circuit primaire (110) apte à être connecté à un réseau de tension (5) comprenant : - un onduleur (46), apte à être monté en série avec un redresseur de tension (44) apte à être connecté au réseau de tension (5), - une cellule inductive (64), et un premier et un second condensateur (62, 66), le premier condensateur étant connecté à une première borne de la cellule inductive (64) et à l’onduleur, le second condensateur étant connecté à une seconde borne de la cellule inductive (64) et à l’onduleur (46). Figure d’abrégé : Fig.1Primary circuit (110) capable of being connected to a voltage network (5) comprising: - an inverter (46), capable of being connected in series with a voltage rectifier (44) capable of being connected to the voltage network (5), - an inductive cell (64), and a first and a second capacitor (62, 66), the first capacitor being connected to a first terminal of the inductive cell (64) and to the inverter, the second capacitor being connected to a second terminal of the inductive cell (64) and to the inverter (46). Abstract figure: Fig.1
Description
La présente invention concerne un circuit d’alimentation électrique sans contact d’une unité de stockage d’énergie électrique de véhicule.The present invention relates to a contactless power supply circuit for 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 sous-circuits électriques distants couplés magnétiquement et accordés à la même fréquence de résonance. Les sous-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 subcircuits tuned to the same resonant frequency. The magnetically coupled subcircuits 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, il faut adapter le comportement des cellules inductives en mettant de grands composants passifs capacitifs et inductifs afin de fonctionner à basse fréquence. Dans cette solution, une cellule résonante de type LC est constituée d’une cellule inductive montée en série avec un composant capacitif. Le composant capacitif joue le rôle de filtre passe-bande tandis que la cellule inductive permet le transfert d’énergie par couplage inductif entre la cellule inductive primaire et la cellule inductive secondaire. Cette architecture électronique présente un risque du point de vue de la sécurité. En effet, en cas de défaillance de l’isolation électrique de l’un des deux composants constitutifs d’une cellule résonante, des risques électriques pour l’environnement peuvent survenir tels qu’électrocution, apparition d’arc électriques, etc. Cette défaillance de l’isolation électrique peut survenir pour différentes raisons qui doivent être prises en considération lors de la mise en œuvre d’une alimentation sans contact d’une unité de stockage d’énergie électrique d’un véhicule, telles que détérioration volontaire ou accidentelle, déformation du sol, défaillance due aux cycles thermiques, etc.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 electrical energy at low frequency in an electrical energy storage unit, for example an electric vehicle battery. In this solution, the behavior of the inductive cells must be adapted by installing large passive capacitive and inductive components in order to operate at low frequency. In this solution, an LC-type resonant cell consists of an inductive cell connected in series with a capacitive component. The capacitive component acts as a bandpass filter while the inductive cell allows the transfer of energy by inductive coupling between the primary inductive cell and the secondary inductive cell. This electronic architecture presents a risk from a safety point of view. Indeed, in the event of failure of the electrical insulation of one of the two components constituting a resonant cell, electrical risks for the environment may arise such as electrocution, appearance of electric arcs, etc. This failure of the electrical insulation may occur for different reasons which must be taken into consideration when implementing a contactless power supply of an electrical energy storage unit of a vehicle, such as intentional or accidental deterioration, deformation of the ground, failure due to thermal cycles, etc.
Il existe donc un besoin pour réaliser un circuit électrique intégré dans un circuit d’alimentation électrique d’une unité de stockage d’énergie électrique sans contact qui remédie aux inconvénients précités.There is therefore a need to produce an electrical circuit integrated into a power supply circuit of a contactless electrical energy storage unit which overcomes the aforementioned drawbacks.
L’invention a pour objet de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon un premier aspect, à l’aide d’un circuit électrique apte à être connecté à un réseau de tension. Le circuit comprend :
- un onduleur, notamment monté en série avec un redresseur de tension apte à être connecté au réseau de tension,
- une cellule inductive, et
- un premier et un second condensateur,
- an inverter, in particular mounted in series with a voltage rectifier capable of being connected to the voltage network,
- an inductive cell, and
- a first and a second capacitor,
le premier condensateur étant connecté à une première borne de la cellule inductive et à l’onduleur, le second condensateur étant connecté à une seconde borne de la cellule inductive et à l’onduleur.the first capacitor being connected to a first terminal of the inductive cell and to the inverter, the second capacitor being connected to a second terminal of the inductive cell and to the inverter.
L’invention telle que définie ci-dessus permet par la présence d’un condensateur de part et d’autre de la cellule inductive :
- si la cellule inductive est défaillante : de conserver une impédance élevée aux basses fréquences séparant les interrupteurs de l’onduleur, et le cas échéant du redresseur, du point de défaillance de la cellule inductive, ces interrupteurs étant notamment des transistors,
- si l’un des deux condensateurs est défaillant : de conserver une bonne isolation électrique de part et d’autre de la cellule inductive. De plus, dans l’architecture de la solution mentionnée ci-dessus, un condensateur n’est présent que d’un seul côté de la cellule inductive dans sa connexion avec l’onduleur. En cas de défaillance du côté de la cellule inductive où le condensateur est absent, l’environnement se trouve alors directement exposé au courant émanant des interrupteurs de l’onduleur, et le cas échéant du redresseur. La présence d’un second condensateur permet de conserver une impédance élevée aux basses fréquences séparant les interrupteurs de l’onduleur, et le cas échéant du redresseur, du point de défaillance.
- if the inductive cell is faulty: to maintain a high impedance at low frequencies separating the switches of the inverter, and where applicable the rectifier, from the point of failure of the inductive cell, these switches being in particular transistors,
- if one of the two capacitors fails: to maintain good electrical insulation on both sides of the inductive cell. In addition, in the architecture of the solution mentioned above, a capacitor is only present on one side of the inductive cell in its connection with the inverter. In the event of a failure on the side of the inductive cell where the capacitor is absent, the environment is then directly exposed to the current emanating from the inverter switches, and where applicable from the rectifier. The presence of a second capacitor makes it possible to maintain a high impedance at low frequencies separating the inverter switches, and where applicable from the rectifier, from the point of failure.
Le ratio de la capacité du premier condensateur et la capacité du second condensateur peut être supérieur ou égal à 0,8 et inférieur ou égal à 1,2. Ce ratio est par exemple égal à 1.The ratio of the capacitance of the first capacitor to the capacitance of the second capacitor can be greater than or equal to 0.8 and less than or equal to 1.2. This ratio is for example equal to 1.
La capacité du premier condensateur peut être supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance of the first capacitor may be greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
La capacité du second condensateur peut être supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance of the second capacitor may be greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
Le réseau 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 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. En variante, 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. Alternatively, it may be an independent local grid, for example comprising one or more batteries powered by energy sources such as wind turbines, solar panels, fuel cells or hydroelectric generators.
L’invention concerne également, selon un deuxième aspect, un circuit apte à être connecté à une unité de stockage d’énergie électrique comprenant :
- un redresseur de tension apte à réaliser une adaptation d’impédance sur son entrée alternative, indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique,
- une cellule inductive, et
- a voltage rectifier capable of performing an impedance adaptation on its alternating input, independently of the impedance of the electrical energy storage unit,
- an inductive cell, and
un premier et un second condensateur, le premier condensateur étant connecté à une première borne de la cellule inductive et au redresseur de tension, le second condensateur étant connecté à une seconde borne de la cellule inductive et au redresseur de tension.a first and a second capacitor, the first capacitor being connected to a first terminal of the inductive cell and to the voltage rectifier, the second capacitor being connected to a second terminal of the inductive cell and to the voltage rectifier.
Les deux bornes d’entrée du circuit électrique peuvent être connectées à une unité de stockage d’énergie électrique.The two input terminals of the electrical circuit can be connected to an electrical energy storage unit.
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, 48V, 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.
Le ratio de la capacité du premier condensateur et de la capacité du second condensateur peut être supérieur ou égal à 0,8 et inférieur ou égal à 1,2. Ce ratio est par exemple égal à 1.The ratio of the capacitance of the first capacitor to the capacitance of the second capacitor can be greater than or equal to 0.8 and less than or equal to 1.2. This ratio is for example equal to 1.
La capacité du premier condensateur peut être supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance of the first capacitor may be greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
La capacité du second condensateur peut être supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance of the second capacitor may be greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
L’invention concerne également un circuit d’alimentation électrique d'une unité de stockage d'énergie électrique, comprenant :
- un premier circuit électrique selon l’invention, dit « circuit primaire »,
- un deuxième circuit électrique selon l’invention, dit « circuit secondaire »,
- le circuit primaire et le circuit secondaire étant configurés de manière à échanger de l’énergie électrique sans contact par couplage inductif.
- a first electrical circuit according to the invention, called “primary circuit”,
- a second electrical circuit according to the invention, called “secondary circuit”,
- the primary circuit and the secondary circuit being configured to exchange electrical energy without contact by inductive coupling.
De préférence, le premier circuit électrique correspond à un circuit électrique selon le premier aspect de l’invention et le deuxième circuit électrique correspond à un circuit électrique selon le deuxième aspect de l’invention.Preferably, the first electrical circuit corresponds to an electrical circuit according to the first aspect of the invention and the second electrical circuit corresponds to an electrical circuit according to the second aspect of the invention.
Typiquement, le circuit d’alimentation électrique selon l’invention comprend une unité de stockage d’énergie électrique montée entre les bornes d’entrée du circuit secondaire.Typically, the power supply circuit according to the invention comprises an electrical energy storage unit mounted between the input terminals of the secondary circuit.
Afin de permettre un échange d’énergie électrique 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 an 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 du circuit primaire peut comprendre, notamment être constituée par, une bobine permettant la génération d’énergie magnétique et la cellule inductive du circuit secondaire peut comprendre, notamment être constituée par, une bobine permettant de récupérer l’énergie magnétique issue de la cellule inductive du circuit primaire.The inductive cell of the primary circuit may comprise, in particular be constituted by, a coil allowing the generation of magnetic energy and the inductive cell of the secondary circuit may comprise, in particular be constituted by, a coil allowing the recovery of magnetic energy from the inductive cell of the primary circuit.
Les bobines physiques et les autres composants sont de préférence choisis de manière à ce que la cellule inductive du circuit primaire et la cellule inductive du circuit secondaire aient sensiblement la même fréquence de résonance.The physical coils and other components are preferably chosen so that the inductive cell of the primary circuit and the inductive cell of the secondary circuit have substantially the same resonant frequency.
Typiquement, l’échange sans contact par couplage inductif d’énergie électrique se faisant à une fréquence inférieure 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.Typically, the contactless exchange by inductive coupling of electrical energy taking place at a frequency lower than 5 kHz, for example lower than 3 kHz, or even lower than 2 kHz or 1 kHz, in particular still substantially equal to 400 Hz or 50 Hz.
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 circuit électrique tel que défini ci-dessus, le composant définissant notamment une structure supportant de manière rigidement couplée 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 electrical circuit as defined above, the component defining in particular a structure rigidly supporting the primary circuit and the secondary circuit. 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 le circuit primaire du circuit électrique tel que défini ci-dessus, et- a charging station for a hybrid or electric vehicle, in which the primary circuit of the electrical circuit as defined above is arranged, and
- un composant apte à être embarqué dans un véhicule hybride ou électrique, dans lequel est disposé le circuit secondaire du circuit électrique tel que défini ci-dessus.- a component capable of being fitted into a hybrid or electric vehicle, in which the secondary circuit of the electrical circuit 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.
Dans tout ce qui précède, chaque condensateur peut être disposé en série entre une borne d’une cellule inductive et un point milieu d’un bras de commutation d’un des convertisseurs « onduleur » ou « redresseur » précités.In all of the above, each capacitor can be arranged in series between a terminal of an inductive cell and a midpoint of a switching arm of one of the aforementioned “inverter” or “rectifier” converters.
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:
On a représenté sur la
Ce circuit d’alimentation électrique comprend :This power supply circuit includes:
- un circuit primaire 110, connecté à un réseau de tension 5, et- a primary circuit 110, connected to a voltage network 5, and
- un circuit secondaire 120, connecté à l’unité de stockage d’énergie électrique 9.- a secondary circuit 120, connected to the electrical energy storage unit 9.
Le circuit d’alimentation électrique met en œuvre un échange d’énergie électrique sans contact par couplage inductif entre le circuit primaire 110 et le circuit secondaire 120, pour la charge de l’unité de stockage d’énergie électrique 9.The power supply circuit implements a contactless exchange of electrical energy by inductive coupling between the primary circuit 110 and the secondary circuit 120, for charging the electrical energy storage unit 9.
Dans l’exemple considéré, le circuit primaire 110 comprend :In the example considered, the primary circuit 110 comprises:
- un redresseur de tension 44 et un onduleur 46 connectés en série, le redresseur de tension 44 est connecté au réseau de tension 5,- a voltage rectifier 44 and an inverter 46 connected in series, the voltage rectifier 44 is connected to the voltage network 5,
- une cellule inductive 64 pour l'échange d'énergie sans contact constituée ici par une inductance, et- an inductive cell 64 for contactless energy exchange constituted here by an inductance, and
- un premier et un second condensateur 62, 66,- a first and a second capacitor 62, 66,
le premier condensateur étant connecté à une première borne de la cellule inductive 64 et à l’onduleur 46, le second condensateur étant connecté à une seconde borne de la cellule inductive 64 et à l’onduleur 46.the first capacitor being connected to a first terminal of the inductive cell 64 and to the inverter 46, the second capacitor being connected to a second terminal of the inductive cell 64 and to the inverter 46.
Dans l’exemple considéré, le circuit secondaire 120 comprend :In the example considered, the secondary circuit 120 comprises:
- un redresseur de tension 74 apte à réaliser une adaptation d’impédance sur son entrée alternative, indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique, le redresseur de tension 74 étant connecté à l’unité de stockage d’énergie électrique 9,- a voltage rectifier 74 capable of performing an impedance adaptation on its alternating input, independently of the impedance of the electrical energy storage unit, the voltage rectifier 74 being connected to the electrical energy storage unit 9,
- une cellule inductive 84 pour l'échange d'énergie sans contact constituée ici par une inductance, et- an inductive cell 84 for contactless energy exchange constituted here by an inductance, and
- un premier et un second condensateur 82, 86, le premier condensateur étant connecté à une première borne de la cellule inductive 84 et au redresseur de tension 74, le second condensateur étant connecté à une seconde borne de la cellule inductive 84 et au redresseur de tension 74.- a first and a second capacitor 82, 86, the first capacitor being connected to a first terminal of the inductive cell 84 and to the voltage rectifier 74, the second capacitor being connected to a second terminal of the inductive cell 84 and to the voltage rectifier 74.
Comme représenté sur la
Comme représenté sur la
Le réseau électrique 5 fournit par exemple une tension efficace nominale de 230V avec une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz. Le réseau électrique 5 est ici monophasé, de sorte que la tension aux bornes du convertisseur AC/DC 9 est aussi monophasé.The electrical network 5, for example, provides a nominal effective voltage of 230 V with a frequency of 50 Hz or 60 Hz. The electrical network 5 is single-phase here, so that the voltage across the AC/DC converter 9 is also single-phase.
Le ratio entre la capacité C1 du premier condensateur 62 et la capacité C2 du second condensateur 66 est par exemple supérieur ou égal à 0,8 et inférieur ou égal à 1,2, étant notamment égal à 1.The ratio between the capacitance C1 of the first capacitor 62 and the capacitance C2 of the second capacitor 66 is for example greater than or equal to 0.8 and less than or equal to 1.2, being in particular equal to 1.
Le ratio entre la capacité C3 du premier condensateur 82 et la capacité C4 du second condensateur 86 est par exemple supérieur ou égal à 0,8 et inférieur ou égal à 1,2, étant notamment égal à 1.The ratio between the capacitance C3 of the first capacitor 82 and the capacitance C4 of the second capacitor 86 is for example greater than or equal to 0.8 and less than or equal to 1.2, being in particular equal to 1.
La capacité C1 du premier condensateur 62 est supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance C1 of the first capacitor 62 is greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
La capacité C2 du second condensateur 66 est supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance C2 of the second capacitor 66 is greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
La capacité C3 du premier condensateur 82 est supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance C3 of the first capacitor 82 is greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
La capacité C4 du second condensateur 86 est supérieure ou égale à 10 nF, par exemple supérieure ou égale à 100 nF, par exemple supérieure ou égale à 1 µF, et inférieure ou égale à 1 mF, par exemple inférieure ou égale à 100 µF, par exemple inférieure ou égale à 10 µF.The capacitance C4 of the second capacitor 86 is greater than or equal to 10 nF, for example greater than or equal to 100 nF, for example greater than or equal to 1 µF, and less than or equal to 1 mF, for example less than or equal to 100 µF, for example less than or equal to 10 µF.
La cellule inductive 64 comprend ici une bobine permettant la génération d’énergie magnétique.The inductive cell 64 here comprises a coil allowing the generation of magnetic energy.
La cellule inductive 84 comprend ici une bobine permettant la génération d’énergie magnétique.The inductive cell 84 here comprises a coil enabling the generation of magnetic energy.
La bobine de la cellule inductive 64 pour le transfert d’énergie a par exemple une inductance comprise entre 1mH et 100mH.The coil of the inductive cell 64 for energy transfer has for example an inductance between 1mH and 100mH.
La bobine de la cellule inductive 84 pour le transfert d’énergie a par exemple une inductance comprise entre 1mH et 100mH.The coil of the inductive cell 84 for energy transfer has for example an inductance between 1mH and 100mH.
L’invention a été décrite ci-dessus avec l’aide de modes de réalisations présentés sur la figure, sans limitation du concept inventif général.The invention has been described above with the help of embodiments shown in the figure, without limitation of the general inventive concept.
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.
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 (1)
- un onduleur (46), notamment monté en série avec un redresseur de tension (44) apte à être connecté au réseau de tension (5),
- une cellule inductive (64), et
un premier et un second condensateur (62, 66),
le premier condensateur étant connecté à une première borne de la cellule inductive (64) et à l’onduleur, le second condensateur étant connecté à une seconde borne de la cellule inductive (64) et à l’onduleur (46).
2. Circuit primaire selon la revendication 1, dans lequel le ratio entre la capacité C1 du premier condensateur (62) et la capacité C2 du second condensateur (66) est supérieur ou égal à 0,8 et inférieur ou égal à 1,2, étant notamment égal à 1.
3. Circuit primaire selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel la capacité C1 du premier condensateur (62) est supérieure ou égale à 10 nF et inférieure ou égale à 1 mF, et/ou dans lequel la capacité C2 du second condensateur (66) est supérieure ou égale à 10 nF et inférieure ou égale à 1 mF.
4. Circuit primaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réseau de tension fournit une tension efficace nominale de 230 V ou 110 V avec une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz.
5. Circuit secondaire (120), apte à être connecté à une unité de stockage d’énergie électrique (9) et apte à échanger de l’énergie électrique sans contact par couplage inductif avec le circuit primaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit secondaire (120) comprenant :
- un redresseur de tension (74) apte à réaliser une adaptation d’impédance sur son entrée alternative, indépendamment de l’impédance de l’unité de stockage d’énergie électrique,
- une cellule inductive (84), et
- un premier et un second condensateur (82, 86), le premier condensateur étant connecté à une première borne de la cellule inductive (84) et au redresseur de tension, le second condensateur étant connecté à une seconde borne de la cellule inductive (84) et au redresseur de tension.
7. Circuit secondaire selon l’une des revendications 5 ou 6, dans lequel la capacité C3 du premier condensateur (82) est supérieure ou égale à 10 nF et inférieure ou égale à 1 mF, et/ou dans lequel la capacité C4 du second condensateur (86) est supérieure ou égale à 10 nF et inférieure ou égale à 1 mF.
8. Circuit d’alimentation électrique d'une unité de stockage d'énergie électrique (9), ce circuit d’alimentation électrique comprenant :
- un circuit primaire (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, et
- un circuit secondaire (120) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7,
- le circuit primaire (110) et le circuit secondaire (120) étant configurés de manière à échanger de l’énergie électrique sans contact par couplage inductif.
- an inverter (46), in particular mounted in series with a voltage rectifier (44) capable of being connected to the voltage network (5),
- an inductive cell (64), and
a first and a second capacitor (62, 66),
the first capacitor being connected to a first terminal of the inductive cell (64) and to the inverter, the second capacitor being connected to a second terminal of the inductive cell (64) and to the inverter (46).
2. Primary circuit according to claim 1, in which the ratio between the capacitance C1 of the first capacitor (62) and the capacitance C2 of the second capacitor (66) is greater than or equal to 0.8 and less than or equal to 1.2, being in particular equal to 1.
3. Primary circuit according to one of claims 1 or 2, in which the capacitance C1 of the first capacitor (62) is greater than or equal to 10 nF and less than or equal to 1 mF, and/or in which the capacitance C2 of the second capacitor (66) is greater than or equal to 10 nF and less than or equal to 1 mF.
4. Primary circuit according to any one of the preceding claims, in which the voltage network provides a nominal effective voltage of 230 V or 110 V with a frequency of 50 Hz or 60 Hz.
5. Secondary circuit (120), capable of being connected to an electrical energy storage unit (9) and capable of exchanging electrical energy without contact by inductive coupling with the primary circuit according to any one of the preceding claims, the secondary circuit (120) comprising:
- a voltage rectifier (74) capable of performing an impedance adaptation on its alternating input, independently of the impedance of the electrical energy storage unit,
- an inductive cell (84), and
- a first and a second capacitor (82, 86), the first capacitor being connected to a first terminal of the inductive cell (84) and to the voltage rectifier, the second capacitor being connected to a second terminal of the inductive cell (84) and to the voltage rectifier.
7. Secondary circuit according to one of claims 5 or 6, in which the capacitance C3 of the first capacitor (82) is greater than or equal to 10 nF and less than or equal to 1 mF, and/or in which the capacitance C4 of the second capacitor (86) is greater than or equal to 10 nF and less than or equal to 1 mF.
8. Power supply circuit of an electrical energy storage unit (9), this power supply circuit comprising:
- a primary circuit (110) according to any one of claims 1 to 4, and
- a secondary circuit (120) according to any one of claims 5 to 7,
- the primary circuit (110) and the secondary circuit (120) being configured to exchange electrical energy without contact by inductive coupling.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2305575A FR3149442A1 (en) | 2023-06-02 | 2023-06-02 | Two-capacitor power supply circuit of a vehicle electrical energy storage unit |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2305575 | 2023-06-02 | ||
| FR2305575A FR3149442A1 (en) | 2023-06-02 | 2023-06-02 | Two-capacitor power supply circuit of a vehicle electrical energy storage unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3149442A1 true FR3149442A1 (en) | 2024-12-06 |
Family
ID=88778232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2305575A Pending FR3149442A1 (en) | 2023-06-02 | 2023-06-02 | Two-capacitor power supply circuit of a vehicle electrical energy storage unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3149442A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150001956A1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-01 | Tdk Corporation | Wireless power receiving device, and wireless power transmission device |
| US20210328443A1 (en) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | Momentum Dynamics Corporation | Safety circuits for wireless power transfer |
| EP3902098A1 (en) * | 2018-12-19 | 2021-10-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Contactless power supply system |
-
2023
- 2023-06-02 FR FR2305575A patent/FR3149442A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150001956A1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-01 | Tdk Corporation | Wireless power receiving device, and wireless power transmission device |
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