FR3150184A1 - Système d’alimentation électrique embarqué à bord d’un aéronef, avec redondance et continuité d’alimentation électrique en cas de panne, aéronef associé - Google Patents
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Abstract
Système d’alimentation électrique embarqué à bord d’un aéronef , avec redondance et continuité d’alimentation électrique en cas de panne, aéronef associé
Ce système d’alimentation électrique (10) embarqué à bord d’un aéronef comprend :
- une batterie primaire (40) connectée à une machine tournante (20) ;
- au moins une batterie secondaire (42), chacune alimentant un système auxiliaire de propulsion ;
- un dispositif de conversion continu-continu (45) comportant au moins deux modules de conversion continu-continu (48) distincts, chacun étant connecté à une batterie électrique (40, 42) respective, recevant une énergie continue de ladite batterie (40, 42) et la convertissant en une autre énergie continue délivrée en sortie ;
- un dispositif de sélection (50) comportant au moins un module (52) de sélection d’une tension respective parmi plusieurs tensions (U1, U2), chacun étant connecté à au moins deux modules de conversion (48) et sélectionnant, selon une règle de sélection, une tension parmi des tensions distinctes (U1, U2) issues desdits modules de conversion (48), puis délivrant la tension sélectionnée à un bus (39).
Figure pour l'abrégé : Figure 2
Description
La présente invention concerne un système d’alimentation électrique embarqué à bord d’un aéronef, le système d’alimentation étant configuré pour être connecté à une machine tournante pour recevoir une énergie électrique d’entrée et pour délivrer une énergie électrique de sortie à au moins un bus d’alimentation d’équipement(s) électrique(s) de l’aéronef.
L’invention concerne également un aéronef, notamment un drone, comprenant un tel système d’alimentation électrique.
L’invention concerne le domaine des aéronefs légers, par exemple les drones certifiés légers, typiquement ayant une masse inférieure à 200 kg, ainsi que l’aviation légère électrique et les taxis urbains électriques.
Les nouvelles réglementations concernant les drones certifiés légers, par exemple la réglementation intitulée «Special Condition for Light Unmanned Aircraft Systems – High Risk» publiée par l’agence de l'Union européenne pour la sécurité aérienne, aussi appelée AESA ou EASA (de l’anglaisEuropean Union Aviation Safety Agency), imposent des contraintes de sécurité équivalentes à celles d’avions de transport, mais avec la nécessité de poids, consommation, volumes et couts réduits d’un facteur 100.
Les systèmes existants d’alimentation électrique embarqués à bord d’aéronefs font généralement une utilisation étendue de systèmes électromécaniques et électroniques (de l’anglaisstatic switch), tels que des relais électromécaniques et des convertisseurs de puissance, pilotés par des calculateurs électroniques pour réaliser des fonctions complexes de régulation de tension, de conversion, de distribution, ainsi que des reconfigurations électriques en cas de panne. Ces fonctions nécessitent des équipements électroniques encombrants, difficiles et couteux à certifier, incompatibles avec les objectifs précités des aéronefs légers.
En effet, les relais électromécaniques sont conçus pour couper la tension d’alimentation, passer les courant de court-circuit, et résister à des niveaux de vibrations élevés afin d’éviter des ouvertures ou fermetures intempestives, ce qui explique la masse élevée. De manière générale, les relais utilisés dans l’aéronautique, qu’ils soient électromécaniques ou électroniques, sont encombrants et nécessitent une électronique de contrôle pour les piloter. Pour les relais électroniques, l’électronique de contrôle peut être complexe car il faut prévoir des protections contre les courts-circuits de courant (donc prévoir un ou plusieurs capteurs de courant) et des protections contre les surtensions et donc une électronique de contrôle plus sophistiquée que les relais électromécaniques. Cette électronique de contrôle est en outre redondée pour éviter un cas de panne simple liée à la perte de l’électronique de contrôle, car cela risquerait d’engendrer une perte de contrôle de tout le système d’alimentation. De plus, les relais, notamment les relais électromécaniques, ont des temps de fermeture et d’ouverture importants, ce qui nécessite de les piloter suivant une séquence bien définie et de respecter les temps d’ouverture et de fermeture pour éviter des court-circuit entre sources d’alimentation. Pendant que ces relais commutent, il y a en outre un risque d’interruption d’alimentation et de réinitialisation (de l’anglaisreset) des équipements.
Le but de l’invention est alors de proposer un système d’alimentation électrique embarqué à bord d’un aéronef, permettant une redondance d’alimentation électrique, tout en étant compatible de la contrainte de masse liée à un aéronef léger.
A cet effet, l’invention a pour objet un système d’alimentation électrique embarqué à bord d’un aéronef, le système d’alimentation étant configuré pour être connecté à une machine tournante pour recevoir une énergie électrique d’entrée et pour délivrer une énergie électrique de sortie à au moins un bus d’alimentation électrique d’équipement(s) de l’aéronef, la machine tournante étant incluse dans un système principal de propulsion de l’aéronef, le système d’alimentation comprenant :
- une batterie électrique primaire, destinée à être connectée à la machine tournante ;
- au moins une batterie électrique secondaire, chacune configurée pour alimenter un système auxiliaire de propulsion de l’aéronef ;
- un dispositif de conversion continu-continu comportant au moins deux modules de conversion continu-continu distincts, chaque module de conversion étant connecté à une batterie électrique respective et configuré pour recevoir une énergie continue de ladite batterie et la convertir en une autre énergie continue délivrée en sortie ;
- un dispositif de sélection comportant au moins un module de sélection d’une tension respective parmi plusieurs tensions, chaque module de sélection étant connecté à au moins deux modules de conversion distincts et configuré pour sélectionner, automatiquement et selon une règle de sélection, une tension parmi des tensions distinctes issues desdits modules de conversion, puis pour délivrer la tension sélectionnée à un bus d’alimentation respectif.
Le système d’alimentation électrique selon l’invention permet alors d’offrir une redondance d’alimentation électrique de par l’au moins une batterie électrique secondaire en complément de la batterie électrique primaire, également appelée batterie électrique principale ; de par le dispositif de conversion continu-continu permettant d’avoir une tension de valeur prédéfinie correspondant à chaque batterie électrique, malgré des variations éventuelles de tension de batterie ; ainsi que de par le dispositif de sélection permettant de sélectionner automatiquement l’une des tensions distinctes issues des modules de conversion du dispositif de conversion, et ce faisant, de basculer typiquement de la tension continue sélectionnée initialement à une autre tension continue en cas de panne de la source de tension, telle qu’une batterie électrique respective, associée à la tension sélectionnée initialement, par exemple de basculer de la tension continue correspondant à la batterie électrique primaire à celle correspondant à une batterie électrique secondaire respective en cas de panne de la batterie électrique primaire et/ou de la machine tournante à laquelle est destinée à être connectée cette batterie primaire.
De préférence, le ou chaque module de sélection inclus dans le dispositif de sélection comporte seulement des composants passifs, notamment des diodes, chaque module de sélection comportant typiquement une unité OU à diodes (de l’anglaisO R ing), ce qui permet de réduire encore la masse du système d’alimentation électrique selon l’invention.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le système d’alimentation électrique comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la règle de sélection est une sélection de la tension disponible la plus prioritaire parmi les tensions distinctes issues desdits modules de conversion, suivant un ordre prédéfini de priorité desdites tensions ;
- la règle de sélection est une sélection de la tension la plus élevée parmi les tensions distinctes issues desdits modules de conversion ;
- parmi les au moins deux modules de conversion connectés à chaque module de sélection, au moins un module de conversion est connecté la batterie électrique primaire ; et en fonctionnement normal de la batterie électrique primaire, la tension la plus élevée parmi les tensions issues desdits modules de conversion est celle issue du module de conversion connecté la batterie électrique primaire ; la tension la plus élevée parmi les tensions issues desdits modules de conversion étant celle issue d’un module de conversion connecté à une batterie électrique secondaire respective seulement en cas de dysfonctionnement de la batterie électrique primaire ;
- chaque module de sélection est connecté à exactement deux modules de conversion distincts, et est configuré pour sélectionner une tension respective parmi une première tension délivrée par l’un des deux modules de conversion et une deuxième tension délivrée par l’autre des deux modules de conversion, une valeur de la première tension appartenant à une première plage de valeurs et une valeur de la deuxième tension appartenant à une deuxième plage de valeurs, la deuxième plage étant disjointe de la première plage.
la première plage étant de préférence supérieure à la deuxième plage ;
-chaque module de sélection comporte seulement des composants passifs ;
chaque module de sélection comportant de préférence une unité OU à diodes ;
- le système comprend une seule batterie électrique secondaire ;
le dispositif de conversion continu-continu comportant de préférence exactement deux modules de conversion distincts ;
- chaque module de conversion comporte deux bornes de sortie distinctes et est configuré pour délivrer une tension respective en chacune de ses bornes de sortie, et le dispositif de sélection comporte deux modules de sélection, chacun étant connecté à une borne de sortie respective de chaque module de conversion ;
- le système comprend deux batteries électriques secondaires ;
- le dispositif de conversion continu-continu comporte quatre modules de conversion distincts ;
deux modules de conversion étant de préférence connectés à la batterie électrique primaire, et à chacune des deux batteries électriques secondaires étant connecté un module de conversion respectif ;
- chaque module de conversion comporte deux bornes de sortie distinctes et est configuré pour délivrer une tension respective en chacune de ses bornes de sortie, et le dispositif de sélection comporte quatre modules de sélection, chacun étant connecté à une borne de sortie respective de chaque module d’une paire respective de modules de conversion ; et
- le dispositif de conversion continu-continu comporte trois modules de conversion distincts ;
un module de conversion respectif étant de préférence connecté à chacune des batteries électriques primaire et secondaires.
L’invention concerne également un aéronef, notamment un drone, comprenant :
- un système principal de propulsion comportant une machine tournante et une hélice principale couplée à la machine tournante ;
- au moins un système auxiliaire de propulsion, chacun comportant un moteur et une hélice auxiliaire couplée au moteur ;
- un système d’alimentation électrique tel que défini ci-dessus, le système d’alimentation étant connecté à la machine tournante pour recevoir une énergie électrique d’entrée et configuré pour délivrer une énergie électrique de sortie à au moins un bus d’alimentation électrique d’équipement(s) ;
la machine tournante étant de préférence une machine thermique ;
le moteur du ou de chaque système auxiliaire de propulsion étant de préférence encore un moteur électrique.
Ces caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
Dans la suite de la description, les expressions « sensiblement égal(e) à » et « de l’ordre de » définissent chacune une relation d’égalité à plus ou moins 20%, de préférence à plus ou moins 10%, et de préférence encore à plus ou moins 5%.
Sur la , un aéronef 5 comprend un système principal de propulsion 6, au moins un système auxiliaire de propulsion 8, un système d’alimentation électrique 10, et un ensemble 12 d’équipements aéronautiques. Le système d’alimentation électrique 10 est connecté, d’une part, au système principal de propulsion 6 pour recevoir une énergie électrique d’entrée, et d’autre part, à l’au moins un système auxiliaire de propulsion 8 et à l’ensemble 12 d’équipements aéronautiques pour leur délivrer une énergie électrique de sortie. En complément, le système d’alimentation électrique 10 est relié à un appareil électronique 14 externe à l’aéronef 5, typiquement via une liaison radioélectrique 16, l’appareil électronique 14 étant par exemple une station sol.
L’aéronef 5 est typiquement un drone, c’est-à-dire un véhicule aérien sans pilote ou UAV (de anglaisUnmanned Aerial Vehicle). Le drone est par exemple un drone à voilure fixe, ou encore un drone à voilure tournante.
En variante, l’aéronef 5 est un avion électrique léger, ou encore un taxi urbain électrique volant.
Dans l’exemple de la , l’aéronef 5 comprend deux systèmes auxiliaires de propulsion 8, à savoir un premier système auxiliaire de propulsion 8A et un deuxième système auxiliaire de propulsion 8B. Le premier système auxiliaire de propulsion 8A correspond par exemple à un bord droit de l’aéronef 5, et le deuxième système auxiliaire de propulsion 8B correspond par exemple à un bord gauche de l’aéronef 5.
Le système principal de propulsion 6 comporte une hélice principale 18 et une machine tournante 20 couplée à l’hélice principale 18 pour l’entraîner en rotation. La machine tournante 20 est par exemple une machine thermique alimentée par un carburant stocké dans un réservoir, non représenté.
En complément, le système principal de propulsion 6 comporte un générateur 22 et une unité de pilotage 24, le générateur 22 étant apte à fournir une énergie électrique à partir de la rotation d’un arbre, non représenté, engendrée par la machine tournante 20. Le générateur 22 est par exemple un générateur à aimant permanent, aussi noté PMG (de l’anglaisPermanent Magnet Generator). L’unité de pilotage 24 est également notée SGCU (de l’anglaisStarter-Generator Control Unit), et est configurée pour délivrer une énergie électrique, de préférence continue, au système d’alimentation électrique 10, ceci à partir de l’énergie électrique produite par le générateur 22. L’unité de pilotage 24 est également configurée pour fournir une énergie électrique nécessaire au démarrage de la machine tournante 20 lorsque l’aéronef 5 est au sol et/ou une énergie électrique nécessaire à un éventuel redémarrage de la machine tournante 20 lorsque l’aéronef 5 est en vol.
Chaque système auxiliaire de propulsion 8 comporte une hélice auxiliaire 26 et un moteur 28 couplé à l’hélice auxiliaire 26 pour l’entraîner en rotation. Le moteur 28 est par exemple un moteur électrique.
En complément, chaque système auxiliaire de propulsion 8 comporte une unité 30 de contrôle du moteur 28 correspondant. L’unité de contrôle 30, visible sur les à 4, est également notée ESC (de l’anglaisElectronic Speed Controller), et est configurée pour contrôler la vitesse du moteur 28 à partir de l’alimentation électrique fournie par le système d’alimentation électrique 10.
Chaque système auxiliaire de propulsion 8 est de préférence disposé sur un bord respectif, droit ou gauche, de l’aéronef 5. Chaque système auxiliaire de propulsion 8 est prévu pour fonctionner au décollage de l’aéronef 5 afin de fournir une aide à la propulsion assurée par le système principal de propulsion 6, et également en cas de défaillance du système principal de propulsion 6 pour permettre de rejoindre en sécurité un lieu d’atterrissage à proximité de l’aéronef 5.
L’ensemble 12 d’équipements aéronautiques, alimenté par le système d’alimentation électrique 10, comporte une interface homme-machine 32, incluant typiquement un écran d’affichage et un ou plusieurs organes de commande de fonctionnalités de l’aéronef, non représentés ; un ou plusieurs équipements avioniques 34, notamment un calculateur de commandes de vol, non représenté, également noté FCC (de l’anglaisFlight Control Computer) ; et un ou plusieurs équipements électriques 36 embarqués à bord de l’aéronef.
L’ensemble 12 est typiquement alimenté par le système d’alimentation électrique 10 via au moins un bus d’alimentation 39, et avantageusement via plusieurs bus d’alimentation 39 agencés en parallèle les uns des autres, comme représenté sur les figures 2 à 4.
Le système d’alimentation électrique 10 comprend une batterie électrique primaire 40 connectée à la machine tournante 20, par exemple via le générateur 22 et l’unité de pilotage 24, comme représenté sur les figures 1 et 2.
Le générateur 22 et l’unité de pilotage 24 permettent alors de recharger la batterie électrique primaire 40. En particulier, l’unité de pilotage 24 est configurée pour maintenir la batterie primaire 40 à son état de charge maximal, tout en respectant un courant de charge maximal de ladite batterie. Lorsque la batterie primaire 40 est totalement chargée, l’unité de pilotage 24 est configurée pour pouvoir délivrer un courant maximal et/ou une tension maximale n’entrainant pas de surcharge de la batterie primaire 40, afin d’éviter un risque d’emballement thermique de cette batterie primaire 40. L’unité de pilotage 24 est configurée pour continuer à fournir de l’énergie électrique au(x) module(s) de conversion 48, décrits ci-après, qui lui sont connectés. L’unité de pilotage 24 est également configurée pour démarrer la machine tournante 20 comme décrit précédemment, ceci typiquement à l’aide de la batterie électrique primaire 40, celle-ci présentant alors une charge minimale avant le décollage de l’aéronef 5.
La batterie électrique primaire 40 est avantageusement une batterie ayant une forte densité de puissance, telle qu’une densité de puissance supérieure à 3 kW/kg, de préférence de l’ordre de 5 kW/kg. La batterie électrique primaire 40 présente alors typiquement une faible densité d’énergie, telle qu’une densité d’énergie comprise entre 30 Wh/kg et 100 Wh/kg, et de préférence comprise entre 50 Wh/kg et 70 Wh/kg. La batterie électrique primaire 40 est alors généralement une batterie dite typée puissance, c’est-à-dire une batterie conçue pour fournir une quantité élevée d'énergie électrique sur une période de temps relativement courte. L’homme du métier comprendra que les plages de valeurs précitées de densité de puissance et de densité d’énergie correspondent à un exemple de réalisation pour la batterie électrique primaire 40, et bien entendu que pour une même densité d’énergie, plus la densité de puissance de la batterie électrique primaire 40 sera élevée, mieux ce sera.
La batterie électrique primaire 40 présente par exemple une tension nominale de l’ordre de 48 V (volts), et la tension de la batterie primaire 40 peut néanmoins varier entre une tension minimale, par exemple de l’ordre de 36 V, et une tension maximale, par exemple de l’ordre de 54 V.
La batterie électrique primaire 40 est par exemple une batterie sodium-ion (Na-ion), ou une batterie lithium-ion (Li-ion), ou encore une batterie lithium-titanate.
Le système d’alimentation électrique 10 comprend au moins une batterie électrique secondaire 42, chacune étant configurée pour alimenter un système auxiliaire de propulsion 8 respectif, comme représenté sur les figures 2 à 4.
Chaque batterie électrique secondaire 42 est avantageusement une batterie ayant une forte densité d’énergie, telle qu’une densité d’énergie supérieure à 150 Wh/kg, et de préférence supérieure à 250 Wh/kg. Chaque batterie électrique secondaire 42 présente alors typiquement une faible densité de puissance, telle qu’une densité de puissance inférieure à 1,5 kW/kg, de préférence comprise entre 0,5 kW/kg et 1 kW/kg. Chaque batterie électrique secondaire 42 est alors généralement une batterie dite typée énergie, c’est-à-dire une batterie conçue pour stocker et fournir une quantité d'énergie électrique sur une période de temps prolongée et offrir alors une autonomie élevée. L’homme du métier comprendra que les plages de valeurs précitées de densité de puissance et de densité d’énergie correspondent à un exemple de réalisation pour la ou les batteries électriques secondaires 42, et bien entendu que pour une même densité de puissance, plus la densité d’énergie de chaque batterie électrique secondaire 42 sera élevée, mieux ce sera.
Chaque batterie électrique secondaire 42 présente par exemple une tension nominale de l’ordre de 56 V, et la tension de chaque batterie secondaire 42 peut néanmoins varier entre une tension minimale, par exemple de l’ordre de 40 V, et une tension maximale, par exemple de l’ordre de 60 V.
Chaque batterie électrique secondaire 42 est par exemple une batterie lithium-ion, telle qu’une batterie lithium-ion MC (Manganèse Cobalt) ou une batterie lithium-ion NMC (Nickel Manganèse Cobalt).
Chaque batterie électrique secondaire 42 est totalement chargée avant le décollage de l’aéronef 5, et n’est ensuite plus rechargée au cours du vol de l’aéronef, chaque batterie secondaire 42 étant destinée à être utilisée au cours de périodes temporelles de courte durée, par exemple lors du décollage de l’aéronef 5 ou en en mode secours, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.
Les tensions maximales des batteries électriques 40, 42 sont préférentiellement inférieures à 60 V DC pour des raisons de sécurité de personne. Les tensions minimale et maximale des batteries électriques 40, 42 sont susceptibles de varier d’une batterie à l’autre.
Dans les exemples des figures 2 et 3, le système d’alimentation électrique 10 comprend deux batteries électriques secondaires 42, à savoir une première batterie électrique secondaire 42A et une deuxième batterie électrique secondaire 42B. La première batterie électrique secondaire 42A est typiquement configurée pour alimenter le premier système auxiliaire de propulsion 8A, correspondant par exemple au bord droit de l’aéronef ; et la deuxième batterie électrique secondaire 42B est typiquement configurée pour alimenter le deuxième système auxiliaire de propulsion 8B, correspondant par exemple au bord gauche de l’aéronef.
Dans l’exemple de la , le système d’alimentation électrique 10 comprend une seule batterie électrique secondaire 42.
Le système d’alimentation électrique 10 comprend un dispositif de conversion continu-continu 45, également appelé dispositif de conversion DC-DC (de l’anglaisDirect Current - Direct Current), comportant au moins deux modules de conversion continu-continu 48 distincts. Chaque module de conversion 48, également appelé module de conversion DC-DC, est connecté à une batterie électrique 40, 42 respective et configuré pour recevoir une énergie continue de ladite batterie 40, 42 et la convertir en une autre énergie continue délivrée en sortie.
Chaque module de conversion 48 connecté à la batterie électrique primaire 40 est également appelé module de conversion primaire 48P. Chaque module de conversion primaire 48P est alors configuré pour convertir la tension de la batterie électrique primaire 40 en une première tension U1. La première tension U1 appartient à une première plage de valeurs. La première tension U1 est avantageusement de l’ordre de 28 V, et la première plage est alors préférentiellement sensiblement centrée autour de 28 V.
Chaque module de conversion 48 connecté à une batterie électrique secondaire 42 respective est également appelé module de conversion secondaire 48S. Chaque module de conversion secondaire 48S est alors configuré pour convertir la tension de la batterie électrique secondaire 42 respective en une deuxième tension U2. La deuxième tension U2 appartient à une deuxième plage de valeurs, avantageusement disjointe de la première plage de valeurs associée à la première tension U1, la deuxième plage étant préférentiellement inférieure à la première plage. La deuxième tension U2 est avantageusement de l’ordre de 24 V, et la deuxième plage est alors préférentiellement sensiblement centrée autour de 24 V.
Chaque module de conversion 48 est connu en soi, et comporte typiquement des interrupteurs commandables, pilotés pour mettre en œuvre ladite conversion. Les interrupteurs commandables sont par exemple des transistors, tels que des transistors à effet de champ, en particulier des MOSFET (de l’anglaisMetal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), optionnellement chacun avec une diode connectée en antiparallèle pour être bidirectionnel ; ou encore des thyristors.
Les modules de conversion 48 sont avantageusement ségrégués physiquement et électriquement en sortie les uns des autres.
En complément, chaque module de conversion 48 comporte avantageusement un isolement galvanique interne, non représenté, permettant d’éviter une propagation d’une surtension de l’entrée vers la sortie dudit module de conversion.
Dans l’exemple de la , le dispositif de conversion 45 comporte quatre modules de conversion 48 distincts, à savoir deux modules de conversion primaire 48P connectés chacun à la batterie électrique primaire 40 et deux modules de conversion secondaire 48S, chaque module de conversion secondaire 48S étant connecté à une batterie électrique secondaire 42 respective, c’est-à-dire à l’une des deux batteries secondaires 42.
Le système d’alimentation électrique 10 comprend un dispositif de sélection de tension(s) 50 comportant au moins un module 52 de sélection d’une tension respective parmi plusieurs tensions. Chaque module de sélection 52 est connecté à au moins deux modules de conversion 48 distincts et configuré pour sélectionner, automatiquement et selon une règle de sélection, une tension parmi les tensions distinctes issues desdits modules de conversion 48, puis pour délivrer la tension sélectionnée à un réseau interne 38. Ce réseau interne 38 est distribué vers au moins un bus d’alimentation 39, et avantageusement via plusieurs bus d’alimentation 39 par l’intermédiaire d’unité(s) respective(s) de protection 62, décrites plus en détail par la suite. Le réseau interne 38 est dit réseau interne de haute disponibilité car alimenté par deux réseaux d’entrée dont les pannes sont non-corrélées.
Chaque module de sélection 52 comporte alors au moins deux entrées, chacune étant connectée à un module de conversion 48 respectif, et une sortie connectée au bus d’alimentation 39 respectif.
Dans les exemples des figures 2 à 4, chaque module de sélection 52 comporte une unité de sélection 56 configurée pour sélectionner, automatiquement et selon la règle de sélection, la tension parmi les tensions distinctes issues desdits modules de conversion 48, puis pour délivrer la tension sélectionnée au réseau interne 38. Chaque unité de sélection 56 comporte plusieurs entrées et une sortie, et est alors reliée par ses entrées auxdits modules de conversion 48, et par sa sortie au réseau interne 38. Dans les exemples des figures 2 à 4, chaque module de sélection 52 comporte en outre pour chacune de ses entrées, une unité de protection, par exemple sous forme d’une deuxième unité de protection 60 décrite ci-après ; et pour chacune de ses sorties connectées aux bus d’alimentation 39 respectifs, une autre unité de protection, par exemple sous forme d’une troisième unité de protection 62 décrite ci-après. Chaque unité de sélection 56 est alors disposée entre les deuxièmes unités de protection 60 et la ou les troisièmes unités de protection 62.
Chaque module de sélection 52 est typiquement connecté à la fois à un module de conversion primaire 48P respectif et à un module de conversion secondaire 48S respectif, et configuré alors pour sélectionner, automatiquement et selon la règle de sélection, une tension parmi la première tension U1 issue du module de conversion primaire 48P et la deuxième tension U2 issue du module de conversion secondaire 48S.
Dans l’exemple de la , chaque module de conversion 48 comporte deux bornes de sortie 54 distinctes et est configuré pour délivrer une tension respective en chacune de ses bornes de sortie 54, et le dispositif de sélection 50 comporte quatre modules de sélection 52, chaque module de sélection 52 étant connecté à une borne de sortie 54 respective de chaque module 48 d’une paire respective de modules de conversion 48.
La règle de sélection est, par exemple, une sélection de la tension la plus élevée parmi les tensions distinctes U1, U2 issues desdits modules de conversion 48, et chaque module de sélection 52 est alors configuré pour sélectionner automatiquement la tension la plus élevée parmi les tensions distinctes issues desdits modules de conversion 48.
Chaque unité de sélection 56 comporte avantageusement seulement des composants passifs. Dans l’exemple de la , chaque unité de sélection 56 comporte alors une unité OU à diodes. L’unité OU à diodes, également connue sous l’appellation anglaiseORing, comporte deux diodes D1, D2, à savoir une première diode D1 et une deuxième diode D2. Les cathodes des deux diodes D1, D2 sont typiquement connectées ensemble et reliées à un réseau interne 38 respectif, l’anode de la première diode D1 étant reliée à la sortie d’un module de conversion primaire 48P respectif pour recevoir la première tension U1, et l’anode de la deuxième diode D2 étant reliée à la sortie d’un module de conversion secondaire 48S respectif pour recevoir la deuxième tension U2.
En variante, chaque unité de sélection 56 comporte des composants actifs, tels que des transistors et des diodes. Selon cette variante, chaque unité de sélection 56 comporte par exemple une unité OU logique, non représentée, réalisée avec des transistors et des diodes. Cette variante permet alors de s’affranchir d’une tension résiduelle des diodes D1, D2, tout en bloquant le courant inverse.
En variante, la règle de sélection est une sélection de la tension disponible la plus prioritaire parmi les tensions distinctes U1, U2 issues desdits modules de conversion 48, suivant un ordre prédéfini de priorité desdites tensions, et chaque module de sélection 52 est alors configuré pour sélectionner automatiquement la tension disponible la plus prioritaire parmi les tensions distinctes issues desdits modules de conversion 48.
Selon cette variante de la règle de sélection, chaque module de sélection 52, et en particulier chaque unité de sélection 56, est typiquement configuré pour sélectionner la tension disponible la plus prioritaire suivant la manière décrite dans le document FR 2 985 103 A1 publié le 28 juin 2013.
Selon cette variante de la règle de sélection, typiquement, l’ordre de priorité entre les tensions est prédéfini, et la disponibilité de chacun des tensions est définie via une plage de valeurs de tension respectives pour chaque tension. Chaque module de sélection 52, et en particulier chaque unité de sélection 56, est alors d’abord configuré pour déterminer les tensions disponibles parmi les différentes tensions distinctes issues des modules de conversion 48 auxquels il est connecté, ceci en vérifiant pour chaque tension si la valeur courante de ladite tension appartient à la plage de valeurs prédéfinie pour ladite tension. Chaque module de sélection 52, et en particulier chaque unité de sélection 56, est ensuite configuré pour sélectionner, parmi les tensions disponibles déterminées, celle qui est la plus prioritaire suivant l’ordre prédéfini de priorité pour lesdites tensions.
Selon cette variante de la règle de sélection, chaque module de conversion 48 peut se libérer de la contrainte de convertir la tension des batteries 40 et/ou 42 vers des tensions U1 et U2 régulées.
Par ailleurs, l’isolation galvanique peut-être assurée par le module de conversion 48 et/ou par le module de sélection 52 suivant la manière décrite dans le document FR 2 985 392 A1 publié le 5 juillet 2013, ou encore dans le document EP 2 610 985 A1 publié le 3 juillet 2013.
En complément facultatif, le système d’alimentation électrique 10 comprend des premières unités de protection 58 et/ou des deuxièmes unités de protection 60 et/ou des troisièmes unités de protection 62 et/ou des quatrièmes unités de protection 64 et/ou des cinquièmes unités de protection 66.
Chaque première unité de protection 58 est configurée pour protéger une sortie respective d’une batterie électrique secondaire 42 contre une surintensité. Chaque première unité de protection 58 est également notée OCP (de l’anglaisOver Current Protection).
Chaque deuxième unité de protection 60 est configurée pour protéger une entrée respective d’un module de sélection 52 à la fois contre une surtension et contre une surintensité. Les deuxièmes unités de protection 60 d’un même module de sélection 52 sont optionnellement configurées pour détecter la présence d’un courant inverse, signe de défaillance, et arrêter les effets de propagation de cette panne en s’ouvrant de manière simultanée. Chaque deuxième unité de protection 60 est également notée OVCP (de l’anglaisOver Voltage and Current Protection).
Chaque troisième unité de protection 62 est configurée pour protéger une sortie respective d’un module de sélection 52 contre une surintensité. Chaque troisième unité de protection 62 permet dans un premier temps de limiter le courant distribué, puis dans un deuxième temps d’isoler un bus d’alimentation 39 si le défaut persiste. En option, chaque troisième unité de protection 62 est configurée pour limiter une surtension appliquée sur un bus d’alimentation 39 et limiter sa propagation aux autres bus d’alimentation 39 en parallèle d’un même module de sélection 52, ceci via l’utilisation de diode(s) anti-retour (assistée ou non), ou encore via l’utilisation d’un système de limitation de tension sur chacune des sorties des troisièmes unités de protection 62. Chaque troisième unité de protection 62 est également notée OCLP (de l’anglaisOver Current Limiter and Protection).
Chaque quatrième unité de protection 64 est configurée pour protéger une sortie respective d’un module de conversion 48 contre une surintensité. Chaque quatrième unité de protection 64 permet dans un premier temps de limiter le courant distribué, puis dans un deuxième temps d’isoler l’une des sorties du module de conversion 48 respectif si le défaut persiste. En option, chaque quatrième unité de protection 64 est configurée pour limiter une surtension appliquée sur l’une des sorties du module de conversion 48 respectif et limiter sa propagation aux autres sorties dudit module de conversion 48 respectif, ceci via l’utilisation de diode(s) anti-retour (assistée ou non), ou encore via l’utilisation d’un système de limitation en tension sur chacune des sorties des quatrièmes unités de protection 64. Chaque quatrième unité de protection 64 est également notée OCLP (de l’anglaisOver Current Limiter and Protection).
L’utilisation d’un module de conversion 48 individuel pour chaque tension U1 ou U2 permettrait de s’affranchir de l’utilisation des quatrièmes unités de protection 64, la protection pouvant alors être intégrée dans le module de conversion 48.
Chaque cinquième unité de protection 66 est configurée pour protéger une entrée respective d’un module de conversion 48, typiquement d’un module de conversion primaire 48P, à la fois contre une surtension et contre une surintensité. Chaque cinquième unité de protection 66 protège l’apparition d’une surtension sur l’entrée du module de conversion primaire 48P respectif, en cas de panne de régulation de l’unité de pilotage 24 ou de la perte de la connexion avec la batterie électrique primaire 40 (de l’anglaisLoad-Dump). Chaque cinquième unité de protection 66 est optionnellement configurée pour détecter et protéger de la panne le module de conversion 48 respectif, ceci en surtension ou en court-circuit/surcharge permanent sur la sortie du module de conversion 48 respectif par l’arrêt d’un transfert de puissance. Chaque cinquième unité de protection 66 est également notée OVCP (de l’anglaisOver Voltage and Current Protection).
De par l’absence de couplage de l’unité de pilotage 24 aux batteries électriques secondaires 42, cette cinquième unité de protection 66 est optionnelle en entrée d’un module de conversion secondaire 48S.
Dans les exemples des figures 2 à 4, chaque batterie électrique secondaire 42 comporte deux sorties, l’une étant connectée à un système auxiliaire de propulsion respectif et l’autre étant connectée à un module de conversion secondaire 48S respectif. Selon ce complément facultatif, chaque batterie électrique secondaire 42 est alors équipée de deux premières unités de protection 58, à savoir une pour chacune de ses deux sorties.
Dans les exemples des figures 2 et 4, chaque module de conversion 48 comporte deux sorties, l’une étant connectée à un module de sélection 52 respectif et l’autre étant connectée à un autre module de sélection 52 respectif. Selon ce complément facultatif, chaque module de conversion 48 est alors équipé de deux quatrièmes unités de protection 64, à savoir une pour chacune de ses deux sorties.
Dans l’exemple de la , l’unique module de conversion primaire 48P comporte quatre sorties, chacune étant connectée à un module de sélection 52 respectif ; et chaque module de conversion secondaire 48S comporte deux sorties, l’une étant connectée à un module de sélection 52 respectif et l’autre étant connectée à un autre module de sélection 52 respectif. Selon ce complément facultatif, le module de conversion primaire 48P est alors équipé de quatre quatrièmes unités de protection 64, et chaque module de conversion secondaire 48S est équipé de deux quatrièmes unités de protection 64, à savoir une pour chacune des sorties respectives desdits modules de conversion 48P, 48S.
Selon ce complément facultatif, chaque module de conversion secondaire 48S est alors protégé en entrée par la première unité de protection 58 équipant la batterie électrique secondaire 42 à laquelle il est connecté, et en sortie par les deux quatrièmes unités de protection 64 dont il est équipé.
Selon ce complément facultatif encore, chaque module de sélection 52 est équipé d’une deuxième unité de protection 60 respective en chacune de ses entrées. Chaque module de sélection 52 est alors équipé d’au moins deux deuxièmes unités de protection 60.
Selon ce complément facultatif encore, chaque module de sélection 52 est équipé d’une troisième unité de protection 62 respective en chacune de ses sorties. Chaque module de sélection 52 est alors équipé d’au moins une troisième unité de protection 62, et typiquement de plusieurs troisièmes unités de protection 62 en parallèle.
Selon ce complément facultatif encore, chaque module de conversion primaire 48P est équipé en entrée d’une cinquième unité de protection 66 respective, afin de protéger ledit module contre une surintensité et/ou une surtension due à la batterie électrique primaire 40 à laquelle il est connecté. Chaque module de conversion primaire 48P est alors protégé en entrée par ladite cinquième unité de protection 66, et en sortie par les quatrièmes unités de protection 64 dont il est équipé.
En complément facultatif, le système d’alimentation 10 comprend des convertisseurs additionnels, non représentés, chacun étant configuré pour être connecté à un réseau interne 38 respectif et pour recevoir alors la tension appliquée à ce réseau interne 38, puis la convertir en une autre tension, typiquement de valeur inférieure par exemple de l’ordre de 5 V ou 12 V.
L’homme du métier observera alors que dans les exemples des figures 2 et 3, l’aéronef 5 présente une architecture répartie suivant trois canaux, à savoir un canal central CC et deux canaux latéraux CA, CB, avec un premier canal latéral CA correspondant par exemple au bord droit de l’aéronef et un deuxième canal latéral CB correspondant au bord gauche de l’aéronef. Les séparations entre les canaux CA, CB, CC sont représentées par des droites en trait pointillé sur les figures 2 et 3.
Le canal central CC correspond alors au système principal de propulsion 6, à la batterie électrique primaire 40 et à chaque module de conversion primaire 48P. Ce canal central CC correspond également à deux voies centrales VCA, VCB d’alimentation, avec une première voie centrale VCA du côté du premier canal latéral CA (par exemple du côté du bord droit de l’aéronef) et une deuxième voie centrale VCB du côté du deuxième canal latéral CB (par exemple du côté du bord gauche de l’aéronef). Chaque voie centrale VCA, VCB comporte un module de sélection 52 respectif et un bus d’alimentation 39 respectif.
Chaque canal latéral CA, CB correspond alors à un système auxiliaire de propulsion 8 respectif, à la batterie électrique secondaire 42 connectée audit système auxiliaire de propulsion 8 et au module de conversion secondaire 48S connecté à ladite batterie électrique secondaire 42. Chaque canal latéral CA, CB correspond également à une voie latérale VA, VB, le premier canal latéral CA correspondant à une première voie latérale VA, par exemple pour le bord droit de l’aéronef ; et le deuxième canal latéral CB correspondant à une deuxième voie latérale VB, par exemple pour le bord gauche de l’aéronef. Chaque voie latérale VA, VB comporte un module de sélection 52 respectif et un bus d’alimentation 39 respectif.
L’homme du métier observera en outre que dans l’exemple de la , le système d’alimentation électrique 10 présente une architecture symétrique par rapport à une ligne médiane, représentée sous forme d’une ligne de points à la , avec d’une part la première voie latérale VA et la première voie centrale VCA (correspondant par exemple au côté droit de l’aéronef), et d’autre part la deuxième voie latérale VB et la deuxième voie centrale VCB (correspondant par exemple au côté gauche de l’aéronef).
Lorsque le système principal de propulsion 6 fonctionne normalement, celui-ci recharge alors la batterie électrique primaire 40, et les modules de conversion primaire 48P sont donc alimentés de manière nominale, ce qui permet ensuite d’alimenter chaque bus d’alimentation 39 avec la tension sélectionnée par le module de sélection 52 respectif parmi la première tension U1 et la deuxième tension U2.
À titre d'exemple, si la règle de sélection est la sélection de la tension la plus élevée, pour chaque module de sélection 52, lorsque la première tension U1 est plus élevée que la deuxième tension U2, c’est-à-dire en fonctionnement normal de la batterie électrique primaire 40, la première diode D1 est polarisée en direct et permet au courant de circuler de la première tension U1 vers une tension de sortie délivrée au bus d’alimentation 39 respectif. La deuxième diode D2 est alors polarisée en inverse et bloque le courant de la deuxième tension U2 vers la tension de sortie. La tension de sortie est alors sensiblement égale à la première tension U1, et le module de sélection 52 correspondant a sélectionné la première tension U1 le cas échéant.
En cas de dysfonctionnement du système principal de propulsion 6 et/ou de la batterie électrique primaire 40, les modules de conversion primaire 48P ne sont plus alimentés de manière nominale, et les modules de conversion secondaire 48S permettent alors, en mode de secours, d’assurer une continuité de l’alimentation électrique de l’ensemble 12 d’équipements aéronautiques de l’aéronef via les bus d’alimentation 39.
En effet, pour chaque module de sélection 52, lorsque la deuxième tension U2 est plus élevée que la première tension U1, c’est-à-dire en cas de dysfonctionnement de la batterie électrique primaire 40, la deuxième diode D2 est polarisée en direct et permet au courant de circuler de la deuxième tension U2 vers la tension de sortie. La première diode D1 est alors polarisée en inverse et bloque le courant de la première tension U1 vers la tension de sortie. Par conséquent, la tension de sortie est alors sensiblement égale à la deuxième tension U2, et le module de sélection 52 correspondant a sélectionné la deuxième tension U2 dans ce cas.
Selon ce mode de secours, chaque batterie électrique secondaire 42 alimente également électriquement le système auxiliaire de propulsion 8 auquel elle est connectée, ce qui permet alors d’effectuer un atterrissage de l’aéronef 5 en sécurité.
À titre d’exemple encore, si la règle de sélection est la sélection de la tension disponible la plus prioritaire, avec en outre la priorité la plus élevée pour la première tension U1, le fonctionnement est alors similaire à celui décrit précédemment lorsque la règle de sélection est la sélection de la tension la plus élevée.
L’homme du métier observera que si la première tension U1 et la deuxième tension U2 sont égales, un phénomène de partage de la consommation s’effectuerait sur les deux réseaux provoquant une décharge non souhaitée de la batterie secondaire 42 respective. Le fait d’avoir la première plage et la deuxième plage disjointes permet d’assurer la consommation de la puissance sur un réseau principal associé à la batterie primaire 40 tant qu’il est présent sans impacter l’autonomie disponible par la batterie secondaire 42 respective.
L’homme du métier comprendra aussi que l’unité de pilotage 24 incluse dans le système de principal de propulsion 6 sert à recharger la batterie électrique primaire 40, et effectue une limitation en courant pendant la recharge de la batterie primaire 40, puis une régulation en tension lorsque la batterie primaire 40 est chargée. Autrement dit, l’unité de pilotage 24 est configurée pour effectuer une régulation en tension protégé par une limitation en courant.
Ainsi, le système d’alimentation électrique 10 selon l’invention permet de résister à une double panne, par exemple à une panne de la machine tournante 20 et de la batterie primaire 40, l’alimentation électrique de l’aéronef 5 étant alors assurée via la ou les batteries secondaires 42, le dispositif de conversion 45 et le dispositif de sélection 50. En effet, une perte de l’alimentation des équipements aéronautiques de l’aéronef 5 et/ou de tous les systèmes de propulsion 6, 8 seraient des événements catastrophiques, car l’aéronef 5 est prévu pour survoler des zones peuplées. Le système d’alimentation électrique 10 selon l’invention permet alors de réduire ce risque d’événement catastrophique.
Aussi, en cas de dysfonctionnement de la machine tournante 20, le système d’alimentation électrique 10 selon l’invention permet d’alimenter l’aéronef 5, et notamment chaque système auxiliaire de propulsion 8, pendant une durée suffisante, typiquement de l’ordre de plusieurs dizaines de minutes, pour permettre à l’aéronef 5 de rejoindre en sécurité un terrain d’atterrissage proche.
Le système d’alimentation électrique 10 selon l’invention permet également de démarrer la machine tournante 20 lorsque l’aéronef 5 est au sol et/ou de redémarrer la machine tournante 20 lorsque l’aéronef 5 est en vol, ceci en fournissant - depuis la batterie électrique primaire 40 à la machine tournante 20 - l’énergie électrique nécessaire à son démarrage et/ou à son redémarrage.
En complément, le système d’alimentation électrique 10 selon l’invention offre également une protection contre les surcharges de tension et de courant, notamment de par les premières, deuxièmes, troisièmes, quatrièmes et cinquièmes unités de protection 58, 60, 62, 64, 66.
La illustre un deuxième mode de réalisation du système d’alimentation électrique 10 selon l’invention pour lequel les éléments identiques au premier mode de réalisation, décrits précédemment, sont repérés par des références identiques et ne sont pas décrits à nouveau.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le dispositif de conversion 45 comporte un seul module de conversion 48 connecté à la batterie électrique primaire 40. Dans l’exemple de la , le dispositif de conversion 45 comporte alors trois modules de conversion 48, à savoir un seul module de conversion primaire 48P et deux modules de conversion secondaire 48S.
Selon ce deuxième mode de réalisation, l’unique module de conversion primaire 48P est alors connecté par l’une de ses sorties à chacun des modules de sélection 52. Le dispositif de sélection 50 comporte par exemple quatre modules de sélection 52, de manière identique au premier mode de réalisation.
Les connexions électriques pour chacun des modules de conversion secondaire 48S sont identiques à celles décrites précédemment pour le premier mode de réalisation.
Le fonctionnement et les avantages du système d’alimentation électrique 10 selon ce deuxième mode de réalisation sont analogues à ceux décrits précédemment pour le premier mode de réalisation, à la différence que le module de conversion primaire 48P n’est pas redondé selon ce deuxième mode de réalisation, ce qui engendre une moindre résistance aux pannes, mais permet de réduire la masse du système d’alimentation électrique 10, et donc de l’aéronef 5.
La illustre un troisième mode de réalisation du système d’alimentation électrique 10 selon l’invention pour lequel les éléments identiques au premier mode de réalisation, décrits précédemment, sont repérés par des références identiques et ne sont pas décrits à nouveau.
Selon ce troisième mode de réalisation, l’aéronef 5 comporte un seul système auxiliaire de propulsion 8, et le système d’alimentation électrique 10 comporte alors également une seule batterie électrique secondaire 42.
Selon ce troisième mode de réalisation, le dispositif de conversion 45 comporte un seul module de conversion 48 connecté à la batterie électrique primaire 40. Dans l’exemple de la , le dispositif de conversion 45 comporte alors deux modules de conversion 48, à savoir un seul module de conversion primaire 48P et un seul module de conversion secondaire 48S.
Selon ce troisième mode de réalisation, le dispositif de sélection 50 comporte seulement deux modules de sélection 52, et chaque module de conversion 48 est alors connecté par l’une de ses sorties à chacun des deux modules de sélection 52.
Le fonctionnement du système d’alimentation électrique 10 selon ce troisième mode de réalisation est similaire à celui décrit précédemment pour le premier mode de réalisation, et n’est alors pas décrit à nouveau.
Selon ce troisième mode de réalisation, le système d’alimentation électrique 10 offre une moindre résistance aux pannes de par une moindre redondance, en comportant un seul module de conversion primaire 48P, une seule batterie secondaire 42 et un seul module de conversion secondaire 48S, mais autorise en contrepartie une réduction significative de la masse du système d’alimentation électrique 10, et donc de l’aéronef 5.
On conçoit ainsi que le système d’alimentation électrique 10 selon l’invention permet une redondance d’alimentation électrique, tout en étant compatible de la contrainte de masse liée à un aéronef léger.
Claims (13)
- Système d’alimentation électrique (10) embarqué à bord d’un aéronef (5), le système d’alimentation (10) étant configuré pour être connecté à une machine tournante (20) pour recevoir une énergie électrique d’entrée et pour délivrer une énergie électrique de sortie à au moins un bus (39) d’alimentation électrique d’équipement(s) de l’aéronef (5), la machine tournante (20) étant incluse dans un système principal (6) de propulsion de l’aéronef (5), le système d’alimentation (10) comprenant :
- une batterie électrique primaire (40), destinée à être connectée à la machine tournante (20) ;
- au moins une batterie électrique secondaire (42), chacune configurée pour alimenter un système auxiliaire (8) de propulsion de l’aéronef (5) ;
- un dispositif de conversion continu-continu (45) comportant au moins deux modules de conversion continu-continu (48) distincts, chaque module de conversion (48) étant connecté à une batterie électrique (40, 42) respective et configuré pour recevoir une énergie continue de ladite batterie (40, 42) et la convertir en une autre énergie continue délivrée en sortie ;
- un dispositif de sélection (50) comportant au moins un module (52) de sélection d’une tension respective parmi plusieurs tensions (U1, U2), chaque module de sélection (52) étant connecté à au moins deux modules de conversion (48) distincts et configuré pour sélectionner, automatiquement et selon une règle de sélection, une tension parmi des tensions distinctes (U1, U2) issues desdits modules de conversion (48), puis pour délivrer la tension sélectionnée à un bus d’alimentation (39) respectif. - Système (10) selon la revendication 1, dans lequel la règle de sélection est une sélection de la tension disponible la plus prioritaire parmi les tensions distinctes (U1, U2) issues desdits modules de conversion (48), suivant un ordre prédéfini de priorité desdites tensions.
- Système (10) selon la revendication 1, dans lequel la règle de sélection est une sélection de la tension la plus élevée parmi les tensions distinctes (U1, U2) issues desdits modules de conversion (48).
- Système (10) selon la revendication 3, dans lequel parmi les au moins deux modules de conversion (48) connectés à chaque module de sélection (52), au moins un module de conversion (48P) est connecté la batterie électrique primaire (40) ; et en fonctionnement normal de la batterie électrique primaire (40), la tension la plus élevée parmi les tensions (U1, U2) issues desdits modules de conversion (48) est celle (U1) issue du module de conversion (48P) connecté la batterie électrique primaire (40) ; la tension la plus élevée parmi les tensions (U1, U2) issues desdits modules de conversion (48) étant celle issue (U2) d’un module de conversion (48S) connecté à une batterie électrique secondaire (42) respective seulement en cas de dysfonctionnement de la batterie électrique primaire (40).
- Système (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque module de sélection (52) est connecté à exactement deux modules de conversion (48) distincts, et est configuré pour sélectionner une tension respective parmi une première tension (U1) délivrée par l’un (48P) des deux modules de conversion (48) et une deuxième tension (U2) délivrée par l’autre (48S) des deux modules de conversion (48), une valeur de la première tension (U1) appartenant à une première plage de valeurs et une valeur de la deuxième tension (U2) appartenant à une deuxième plage de valeurs, la deuxième plage étant disjointe de la première plage.
la première plage étant de préférence supérieure à la deuxième plage. - Système (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque module de sélection (52) comporte seulement des composants passifs ;
chaque module de sélection (52) comportant de préférence une unité OU à diodes. - Système (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système (10) comprend une seule batterie électrique secondaire (42) ;
le dispositif de conversion continu-continu (45) comportant de préférence exactement deux modules de conversion (48) distincts. - Système (10) selon la revendication 7, dans lequel chaque module de conversion (48) comporte deux bornes de sortie (54) distinctes et est configuré pour délivrer une tension respective en chacune de ses bornes de sortie (54), et le dispositif de sélection (50) comporte deux modules de sélection (52), chacun étant connecté à une borne de sortie (54) respective de chaque module de conversion (48).
- Système (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le système (10) comprend deux batteries électriques secondaires (42).
- Système (10) selon la revendication 9, dans lequel le dispositif de conversion continu-continu (45) comporte quatre modules de conversion (48) distincts ;
deux modules de conversion (48P) étant de préférence connectés à la batterie électrique primaire (40), et à chacune des deux batteries électriques secondaires (42) étant connecté un module de conversion (48S) respectif. - Système (10) selon la revendication 10, dans lequel chaque module de conversion (48) comporte deux bornes de sortie (54) distinctes et est configuré pour délivrer une tension respective en chacune de ses bornes de sortie (54), et le dispositif de sélection (50) comporte quatre modules de sélection (52), chacun étant connecté à une borne de sortie (54) respective de chaque module (48) d’une paire respective de modules de conversion (48P, 48S).
- Système (10) selon la revendication 9, dans lequel le dispositif de conversion continu-continu (45) comporte trois modules de conversion (48) distincts ;
un module de conversion (48) respectif étant de préférence connecté à chacune des batteries électriques primaire (40) et secondaires (42). - Aéronef (5), notamment drone, comprenant :
- un système principal de propulsion (6) comportant une machine tournante (20) et une hélice principale (18) couplée à la machine tournante (20) ;
- au moins un système auxiliaire de propulsion (8), chacun comportant un moteur (28) et une hélice auxiliaire (26) couplée au moteur (8) ;
- un système d’alimentation électrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système d’alimentation (10) étant connecté à la machine tournante (20) pour recevoir une énergie électrique d’entrée et configuré pour délivrer une énergie électrique de sortie à au moins un bus (39) d’alimentation électrique d’équipement(s).
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2024
- 2024-06-21 WO PCT/EP2024/067412 patent/WO2024261228A1/fr not_active Ceased
- 2024-06-21 EP EP24735984.7A patent/EP4732392A1/fr active Pending
Patent Citations (6)
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Also Published As
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