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Title:
POWER SUBASSEMBLY FOR MICRO-HYBRID SYSTEM IN AN AUTOMOBILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/149001
Kind Code:
A2
Abstract:
According to the invention, the power subassembly (3) for a micro-hybrid system (1) in an automobile includes a AC-DC converter (8) with a transistor bridge (13), an energy storage device (10) and a power bus (9) including at least two substantially symmetrical and parallel conductors (22). According to the invention, the conductors (22) include respective substantially planar surfaces (23, 23') facing each other. The power bus integrated in the power subassembly of the invention allows for a parasitic inductance that is by far lower than that of the standard cables in power subassemblies of the prior art, particularly in order to avoid overvoltage at the terminals of the transistors in the AC-DC converter.

Inventors:
ABADIA ROGER (FR)
CHEMIN MICHAEL (FR)
GUERIN FABIEN (FR)
MANDION THIERRY (FR)
RONDIER PATRICK (FR)
LEBOEUF CEDRIC (FR)
Application Number:
PCT/FR2008/050804
Publication Date:
December 11, 2008
Filing Date:
May 07, 2008
Export Citation:
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Assignee:
VALEO EQUIP ELECTR MOTEUR (FR)
ABADIA ROGER (FR)
CHEMIN MICHAEL (FR)
GUERIN FABIEN (FR)
MANDION THIERRY (FR)
RONDIER PATRICK (FR)
LEBOEUF CEDRIC (FR)
International Classes:
B60K6/22; B60K6/28; H02J3/00; H02J5/00
Domestic Patent References:
WO2004037613A22004-05-06
WO1995034948A11995-12-21
Foreign References:
US20050068820A12005-03-31
EP1359033A12003-11-05
US20050061561A12005-03-24
Attorney, Agent or Firm:
MARTIN, Joaquim (2 rue André Boulle, Creteil Cedex, FR)
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Claims:
Revendications

1. Sous-ensemble de puissance d'un système micro-hybride pour véhicule comportant : un convertisseur alternatif-continu réversible (8) à pont de transistors (13),

- un dispositif de stockage d'énergie (10),

- un bus de puissance (9) comprenant au moins deux conducteurs (22) sensiblement symétriques et parallèles, caractérisé en ce que lesdits conducteurs (22) comprennent des surfaces respectives sensiblement planes (23, 23') en regard l'une de l'autre.

2. Sous-ensemble de puissance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte au moins un conducteur (22) plat ayant une section comprise entre environ 10mm 2 et environ 60mm 2 .

3. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte au moins un conducteur (22) plat ayant une section rectangulaire.

4. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte au moins un conducteur (22) formé d'une pluralité de feuilles métalliques (26) empilées.

5. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte au moins un conducteur (22) formé d'une tresse métallique.

6. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte au moins un conducteur (22) majoritairement en cuivre.

7. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte au moins un conducteur (22) majoritairement en aluminium.

8. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte au moins un conducteur (22) logé dans une gaine (24).

9. Sous-ensemble de puissance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la gaine (24) est formé d'un isolant (25) placé entre deux conducteurs (22) et en ce que l'isolant (25) comporte une épaisseur comprise entre environ 0,1 mm et environ 5mm.

10. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte un moyen de connexion (40), ledit moyen de connexion (40) comprenant au moins une cosse (42, 42') formée à une extrémité (41 ) d'un conducteur (22) par un procédé d'usinage.

11. Sous-ensemble de puissance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de connexion (40) comporte une cosse (42,

42') réalisée par perçage ou débouchage d'une extrémité (41 ) d'un conducteur (22).

12. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 10 et 11 , caractérisé en ce que le moyen de connexion (40)

comporte une cosse (42, 42') formée dans l'axe longitudinal du conducteur (22) respectif.

13. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 10 et 11 , caractérisé en ce que le moyen de connexion (40) comporte une cosse (42, 42') formée par au moins un coude (43) de l'extrémité (41 ) du conducteur (22).

14. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le bus de puissance (9) comporte un moyen de connexion (40), ledit moyen de connexion (40) comprenant au moins une cosse assemblée (50) sur une extrémité (41 ) d'un conducteur (22) par sertissage et/ou soudage.

15. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de fixation (34) apte à assurer un assemblage mécanique et électrique entre le moyen de connexion (40) et un moyen de connexion complémentaire (30) compris dans le dispositif de stockage d'énergie (10) ou dans le convertisseur alternatif-continu (8).

16. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte un élément formant au moins un capot (45) prévu pour la protection d'un dit moyen de connexion (40, 30).

17. Sous-ensemble de puissance selon la revendication 16, caractérisé en ce que le capot (45) comporte un détrompeur (46).

18. Sous-ensemble de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le dispositif de stockage d'énergie (10) comporte un super-condensateur.

19. Système micro-hybride pour véhicule comportant un sous-ensemble de puissance (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes.

20. Véhicule comportant un système micro-hybride (1 ) selon la revendication précédente.

Description:

Sous-ensemble de puissance d'un système micro-hybride pour véhicule automobile

La présente invention trouve des applications dans le domaine automobile. Plus particulièrement, elle concerne un sous-ensemble de puissance d'un système micro-hybride pour véhicule automobile comportant un convertisseur alternatif-continu à pont de transistors, un dispositif de stockage d'énergie et un bus de puissance.

Depuis quelques années, la demande de véhicules "propres" a tendance à augmenter du fait des besoins, d'une part, de réduire la consommation de carburant et d'autre part, de limiter la pollution.

D'une manière générale, les systèmes hybrides et les systèmes micro-hybrides se développent dans le but de répondre aux besoins précités.

Il est connu, par exemple, des systèmes micro-hybrides à freinage récupératif dans lesquels un alternateur est utilisé pour prélever un couple mécanique, produisant ainsi un freinage du véhicule. L'alternateur convertit ce couple prélevé en une énergie électrique pour charger un dispositif de stockage d'énergie sous la forme, par exemple, d'un pack de super-condensateurs ou d'une batterie. Cette énergie récupérée est ensuite restituée aux différents équipements électriques et électroniques que comporte le véhicule automobile. Cette énergie peut, en outre, dans des systèmes micro-hybrides dits "14+X" à tension continue flottante, être utilisée pour le démarrage du moteur thermique ou pour une assistance en couple de ce moteur thermique.

Cependant l'intégration de ce type de système micro-hybride dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile moderne peut poser des problèmes. En effet, un système micro-hybride est composé d'éléments qui doivent être interconnectés entre eux, certains de ces éléments pouvant être relativement volumineux. Le compartiment moteur d'un véhicule

automobile ayant un espace relativement restreint, il est, pour les constructeurs automobiles, de plus en plus difficile d'y intégrer de nouveaux systèmes. Il en découle un certain nombre de choix techniques tel que le fait d'éloigner le dispositif de stockage d'énergie des autres éléments du système micro-hybride, par exemple, en installant celui-ci dans le coffre. Ainsi, les longueurs de câbles de branchement, formant le bus de puissance, peuvent être importantes et introduisent des inductances parasites de nature à pénaliser le système micro-hybride en régime dynamique de fonctionnement commuté.

Le bus de puissance, placé entre le convertisseur alternatif- continu du système micro-hybride et le dispositif de stockage d'énergie, pose un problème particulier. En effet, des courants impulsionnels importants peuvent être véhiculés à travers ce bus de puissance entre le convertisseur alternatif-continu et le dispositif de stockage d'énergie. Par exemple, des courants impulsionnels importants interviennent lors du fonctionnement en mode démarreur de la machine électrique tournante. L'inductance parasite de ce bus de puissance peut, d'une part, affecter le rendement énergétique à certaines fréquences et, d'autre part, provoquer des surtensions de résonance. En outre, l'inductance parasite peut être préjudiciable à la compatibilité électromagnétique.

Les surtensions de résonance sont susceptibles d'entraîner des phénomènes d'avalanche incontrôlés dans des transistors de puissance MOSFET du convertisseur alternatif-continu, ces phénomènes d'avalanche pouvant altérer le fonctionnement de ces transistors, ou les détériorer. La fiabilité du système micro-hybride peut donc fortement être réduite par ces phénomènes d'avalanche.

Dans l'état de la technique, il est connu d'utiliser comme bus de puissance, un câble composé de deux conducteurs cylindriques isolés et juxtaposés. Ce type de câble autorise une réduction de l'inductance parasite par rapport à d'autres solutions de câblage tel qu'un câblage faisant appel à un seul conducteur formant une âme positive, et imposant

un retour par la carrosserie du véhicule automobile formant une âme négative, ce retour faisant masse. Par exemple, pour une longueur de câble de 3m, il est obtenu une inductance de l'ordre de 3μH.

Le câble standard indiqué ci-dessus peut être utilisé dans des systèmes micro-hybrides pour des courants pouvant aller jusqu'à 600A, notamment en mode de démarrage du moteur thermique, du fait de la présence dans le convertisseur alternatif-continu d'un condensateur de quelques dizaines de μF, par exemple 60μF, constituant un filtre passif limitant les surtensions.

Pour des systèmes micro-hybrides avec des courants au-delà de

600A, avec ce câble standard ayant une inductance parasite d'environ 3μH pour une longueur de 3m, un condensateur de capacité beaucoup plus élevée est nécessaire. Par exemple, dans un système micro-hybride connu, fonctionnant avec des courants d'environ 1100A, un condensateur d'environ 2000μF peut être nécessaire au niveau du convertisseur alternatif-continu. Ce condensateur devant de préférence être intégré dans le convertisseur alternatif-continu, il en découle une contrainte d'intégration difficile à satisfaire du fait de l'encombrement du condensateur.

L'invention a pour objet de fournir un sous-ensemble de puissance d'un système micro-hybride ne présentant pas les inconvénients des solutions de l'état de la technique exposées ci-dessus.

Le sous-ensemble de puissance, selon l'invention, comporte un convertisseur alternatif-continu, un dispositif de stockage d'énergie un bus de puissance comprenant au moins deux conducteurs sensiblement symétriques et parallèles.

Conformément à l'invention, les conducteurs comportent des surfaces respectives sensiblement planes en regard l'une de l'autre.

Le bus de puissance, intégré dans un sous-ensemble de puissance selon l'invention, autorise une inductance parasite nettement

inférieure aux câbles standard des sous-ensembles de puissance de l'état de la technique. En effet, il est possible, pour une longueur 3m, de réduire l'inductance parasite à une valeur comprise entre environ 0,5μH et environ 2μH.

II en découle une réduction des contraintes de conception notamment par le fait que le condensateur aux bornes du convertisseur alternatif-continu peut garder une faible valeur.

Par ailleurs, ce bus de puissance autorise une connectique simple et favorable à une bonne fiabilité.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

Le bus de puissance comporte au moins un conducteur plat ayant une section comprise entre environ 10mm 2 et environ 60 mm 2 . Cette caractéristique de l'invention permet de standardiser le sous-ensemble de puissance à un grand nombre de systèmes micro-hybrides. En effet, la variabilité de la section d'au moins un conducteur plat permet une adaptation à la longueur de ce conducteur, celle-ci variant en fonction de l'emplacement dans le véhicule du dispositif de stockage, et une adaptation aux courants élevés véhiculés par le bus de puissance.

Le bus de puissance comporte au moins un conducteur plat ayant une section rectangulaire. Cette forme d'au moins un conducteur, et plus particulièrement de deux conducteurs plats, permet de maximiser les surfaces en regard de ces conducteurs et ainsi de minimiser la valeur de l'inductance parasite des conducteurs.

Le bus de puissance comporte au moins un conducteur formé d'une pluralité de feuilles métalliques empilées. Cette

caractéristique permet de faciliter la manipulation du conducteur grâce à une souplesse accrue.

Le bus de puissance comporte au moins un conducteur formé d'une tresse métallique. Cette caractéristique permet, d'une part, d'utiliser une tresse de faible coût, et d'autre part, de faciliter la manipulation du conducteur grâce à une souplesse accrue.

Le bus de puissance comporte au moins un conducteur majoritairement en cuivre, assurant une très bonne conductivité.

Le bus de puissance comporte au moins un conducteur majoritairement en aluminium. Le matériau aluminium permet de diminuer le coût du conducteur et également de minimiser son poids.

Le bus de puissance comporte au moins un conducteur logé dans une gaine.

La gaine est formée d'un isolant placé entre deux conducteurs, et l'isolant comporte une épaisseur comprise entre environ 0, 1 mm et environ 5mm. Avantageusement, cette caractéristique de l'invention permet de minimiser l'inductance tout en assurant une isolation adéquate entre deux conducteurs.

Le bus de puissance comporte un moyen de connexion, et ce moyen de connexion comprend au moins une cosse formée à une extrémité d'un conducteur par un procédé d'usinage.

Cette caractéristique permet avantageusement de réaliser un gain en terme de matière et d'éliminer une résistance de contact.

Le moyen de connexion comporte une cosse réalisée par perçage ou débouchage d'une extrémité d'un conducteur.

Le moyen de connexion comporte une cosse formée dans l'axe longitudinal du conducteur respectif.

Le moyen de connexion comporte une cosse formée par au moins un coude de l'extrémité d'un conducteur.

Le bus de puissance comporte un moyen de connexion, et le moyen de connexion comprend au moins une cosse assemblée sur une extrémité d'un conducteur par sertissage et/ou soudage.

Le sous-ensemble de puissance comprend un élément de fixation apte à assurer un assemblage mécanique et électrique entre le moyen de connexion et un moyen de connexion complémentaire compris dans le dispositif de stockage d'énergie ou dans le convertisseur alternatif-continu.

Le sous-ensemble de puissance comporte au moins un élément formant capot prévu pour la protection d'un moyen de connexion. Le capot peut avantageusement assurer le maintien des extrémités des conducteurs formant le moyen de connexion de manière à fiabiliser le sous-ensemble de puissance. De plus, le capot permet d'assurer l'étanchéité du moyen de connexion.

Le capot comporte un détrompeur permettant avantageusement d'éviter les erreurs de connexion entre les moyens de connexion et ainsi d'accroître encore la fiabilité du sous-ensemble de puissance.

Le convertisseur alternatif-continu est réversible.

Le dispositif de stockage d'énergie comporte un supercondensateur.

Selon d'autres aspects, l'invention concerne également un système micro-hybride comportant un sous-ensemble de puissance tel que décrit brièvement ci-dessus, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel système micro-hybride.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures qu'elle comporte, parmi lesquelles:

-la Fig.1 représente de manière simplifiée un système micro-hybride comprenant un sous-ensemble de puissance.

-la Fig.2 représente de manière détaillée le sous-ensemble de puissance de la Fig.1. -les Fig.3A, 3B et 3C représentent respectivement trois formes de réalisations différents d'un bus de puissance inclut dans un sous-ensemble de puissance selon l'invention.

-la Fig.4A représente une vue en coupe détaillée d'un exemple de moyen de connexion situé en des extrémités d'un bus de puissance selon l'invention.

-la Fig.4B représente une vue de dessus en coupe simplifiée du moyen de connexion de la Fig.4A.

-les Figs.δA et 5B représentent des vues en coupe d'autres exemples de moyen de connexion situés en des extrémités du bus de puissance selon l'invention.

-la Fig.6 représente une vue en coupe d'un autre exemple de moyen de connexion situé en des extrémités du bus de puissance selon l'invention.

-la Fig.7A représente une vue de face d'un autre exemple de moyen de connexion situé en des extrémités du bus de puissance selon l'invention.

-la Fig.7B représente une vue en coupe selon un axe A montré à la Fig.7A du moyen de connexion de la Fig.7A.

On a représenté sur la Fig .1 plusieurs modules d'un système micro- hybride à alterno-démarreur 1 pour véhicule automobile. Parmi ces modules, figurent :

- une machine électrique tournante polyphasée réversible 2,

- un sous-ensemble de puissance 3, connecté à la machine 2, et comprenant des éléments 8, 9 et 10 décrits ci-après, - un convertisseur de tension continu-continu DC/DC 4, connecté au sous-ensemble de puissance 3, et

- une unité de stockage d'énergie 5 connectée au convertisseur DC/DC 4.

Dans cette forme de réalisation, le système micro-hybride comporte une machine électrique tournante 2, du type alterno-démarreur.

Le sous-ensemble de puissance 3 comprend :

- un convertisseur alternatif-continu AC/DC 8 réversible,

- un bus de puissance 9, et

- un dispositif de stockage d'énergie 10, de type super- condensateur dans cette forme de réalisation.

Le convertisseur AC/DC 8 permet notamment de convertir une tension continue provenant de moyens de stockage d'énergie du véhicule en tensions alternatives polyphasées utilisées pour l'entraînement de l'alterno-démarreur 2.

Le bus de puissance 9 permet de transférer de l'énergie entre le convertisseur AC/DC 8 et le dispositif de stockage 10.

Le dispositif de stockage 10 peut comprendre une pluralité de super-condensateurs formant un pack et disposés sous forme de cellules en série.

Le convertisseur de tension DC/DC 4 permet des transferts bidirectionnels d'énergie électrique entre le sous-ensemble de puissance 3 et l'unité de stockage d'énergie 5.

L'unité de stockage d'énergie 5 peut comprendre une batterie d'alimentation classique, par exemple de type batterie au plomb. La notion de batterie d'alimentation 5 se comprend dans la présente invention comme couvrant tout dispositif formant un réservoir d'énergie électrique rechargeable, aux bornes duquel une tension électrique non nulle est disponible, du moins dans un état de charge non nul du dispositif.

L'unité de stockage d'énergie 5 et le dispositif de stockage d'énergie 10, respectivement la batterie d'alimentation 5 et les super- condensateurs 10, ou pack de super-condensateurs, constituent les moyens de stockage d'énergie. Ces moyens de stockage peuvent notamment permettrent d'alimenter des consommateurs électriques ou électroniques du véhicule. Ces consommateurs dans un véhicule automobile sont typiquement des phares, une radio, une climatisation, des essuie-glaces, etc.

Lors d'un démarrage du moteur thermique, ou lors d'une phase d'assistance en couple du moteur thermique, si les moyens de stockage d'énergie 5 et 10 sont chargés, et plus particulièrement le pack de supercondensateurs 10, l'alterno-démarreur 2 devient disponible pour un fonctionnement en mode moteur électrique.

Lorsque la machine électrique tournante 2 fonctionne en mode moteur électrique, le convertisseur AC/DC 8 opère de manière à convertir une tension continue provenant des moyens de stockage d'énergie du véhicule en des tensions alternatives polyphasées, plus précisément des

tensions triphasées dans la réalisation de la Fig.1. Les tensions alternatives polyphasées alimentent des bobinages statoriques pour provoquer la rotation d'un arbre de sortie (non représenté) de la machine électrique tournante 2. La fin de ce mode de fonctionnement est décidée par le système micro-hybride 1 lorsque les moyens de stockage d'énergie 5 et 10 sont vides ou lorsque la phase de démarrage, ou d'accélération, est terminée.

Lorsque la machine électrique tournante 2 fonctionne en mode alternateur, plus précisément, en mode alternateur normal ou en mode alternateur de freinage récupératif, le convertisseur AC/DC 8 opère de manière à convertir des tensions polyphasées fournies par la machine 2 en une tension continue qui est employée pour alimenter le réseau de distribution électrique du véhicule et charger les moyens de stockage d'énergie de celui-ci.

Dans les véhicules équipés de réseaux dits "14+X" de distribution électrique bi-tension, un réseau à tension continue élevée flottante peut être alimenté directement à partir de la tension présente aux bornes du pack de super-condensateurs 10. L'énergie fournie à ce réseau 14+X peut alors provenir du pack de super-condensateurs 10, de la machine 2 opérant en alternateur, à travers le convertisseur AC/DC 8, ou de la batterie d'alimentation 5 à travers le convertisseur DC/DC 4 opérant alors en élévateur de tension.

Comme cela apparaît à la Fig.1 , des branchements 18 et 19 du système micro-hybride sont prévus respectivement pour un réseau 14+X fonctionnant à tension continue flottante et le réseau 12 V habituellement présent dans les véhicules automobiles actuels.

Le sous-ensemble de puissance 3 peut être intégré dans différents endroits du véhicule automobile, même ailleurs que sous le capot moteur du véhicule. Ainsi, les éléments 8, 9 et 10 du sous-ensemble de puissance 3 peuvent chacun être intégrés à différents endroits dans un

véhicule automobile. Dans un exemple particulier, le convertisseur AC/DC 8 est placé sous le capot du véhicule, le dispositif de stockage 10, quant à lui, est placé dans le coffre du véhicule, et ainsi, le bus de puissance 9 s'étend sensiblement sur toute la longueur du véhicule de manière à connecter les deux éléments 8 et 10.

La Fig.2 montre le sous-ensemble de puissance 3 selon l'invention comprenant le convertisseur AC/DC 8 connecté, d'une part, à l'alterno-démarreur 2, et d'autre part, au pack de super-condensateurs 10.

Le convertisseur AC/DC 8 est un dispositif électrique triphasé permettant, notamment en mode moteur électrique de l'alterno-démarreur, de convertir une tension continue en des tensions alternatives polyphasées. Le convertisseur AC/DC 8 comporte plusieurs bras de pont 11 , ici au nombre de 3, égal au nombre de phases électriques. Chaque bras de pont 11 comporte 2 interrupteurs commandés électroniquement 12, formés chacun d'un transistor de puissance 13 et d'une diode 14 de roue libre. Le transistor 13 peut par exemple être un transistor de type MOSFET. Comme cela est bien connu de l'homme du métier, le transistor MOSFET 13 comprend deux états de fonctionnement, à savoir un état passant qui autorise le passage d'un courant, et un état bloqué qui interdit le passage d'un courant. Le passage d'un état à un autre se fait par une commutation. Le transistor 13 a un troisième état dit "passage en avalanche". Par exemple, ce troisième état peut apparaître lorsqu'il se produit une surtension aux bornes d'un transistor 13 lors d'une commutation d'un état passant à un état bloqué. Lorsque la tension aux bornes du transistor 13 dépasse par exemple une valeur de 45V, le phénomène d'avalanche apparaît, provoquant ainsi un accroissement très rapide de la température du transistor. Cette température, dite température de jonction du transistor 13, peut atteindre une valeur proche de 200 0 C, bien supérieure à la température maximale de jonction de 175°C. Dans ce cas, le transistor 13 devient inopérant quant à sa fonction de commutateur et le fonctionnement du pont est perturbé voire bloqué.

Le convertisseur AC/DC 8 comprend également un élément de filtrage 15 de la tension de sortie du convertisseur 8 afin de satisfaire aux exigences de compatibilité électromagnétique. Cet élément de filtrage comporte un condensateur 15 de faible valeur, par exemple de 60μF, de manière à former un filtre passif.

Le bus de puissance 9 comporte au moins deux conducteurs 22 sensiblement symétriques et parallèles, comprenant une inductance de ligne 21 parasite qui doit être la plus faible possible afin d'optimiser les transferts d'énergies via le bus de puissance 9.

Lorsque l'alterno-démarreur 2 fonctionne en tant que moteur électrique, par exemple pour le démarrage du moteur thermique, les courants circulant à travers le bus de puissance 9 et le convertisseur AC/DC 8 sont très élevés, et peuvent atteindre 1100A.

La Fig.3A montre une première forme du bus de puissance 9 comprenant des conducteurs 22 sensiblement symétriques et parallèles, logés dans une gaine 24 formée d'un isolant 25. Les conducteurs 22 comportent des surfaces respectives planes 23 en regard l'une de l'autre.

Le bus de puissance 9 selon l'invention garantit la fiabilité du système micro-hybride 1. En effet, les caractéristiques des conducteurs 22 selon l'invention permettent de limiter l'inductance 21 , de manière à éviter les surtensions aux bornes des transistors 13 du convertisseur AC/DC 8, et les phénomènes d'avalanche qui en découlent. Un bus de puissance 9 selon l'invention permet un transfert d'énergie efficace entre les moyens de stockage 5 et 10 et l'alterno-démarreur 2, en dépit d'une longueur importante des conducteurs 22 et de valeurs élevées de courants.

Comme montré à la Fig.3A, les deux conducteurs 22 sont de section rectangulaire. Cette section rectangulaire est définie par une épaisseur b et une largeur a. Les conducteurs 22, dit conducteurs plats, comprennent une inductance 21 qui est fonction des paramètres a et b.

Ainsi, pour réduire l'inductance 21 liée à un conducteur 22, il convient d'augmenter la largeur a et de réduire l'épaisseur b de manière à avoir une surface 23 la plus grande possible, à section constante. Conformément à des réalisations particulières de l'invention, et selon les applications de celle-ci, un conducteur plat 22 comporte une section rectangulaire qui varie entre environ 10mm 2 et environ 60mm 2 . Cette forme rectangulaire de la section des conducteurs 22 permet d'améliorer le couplage électromagnétique et autorise une valeur d'inductance comprise entre environ 0,5μH et environ 2μH.

La Fig.3B illustre une seconde forme de réalisation du bus de puissance 9 selon l'invention, à conducteurs plats 22. Dans cette forme de réalisation, les conducteurs plats 22 comportent une pluralité de feuilles métalliques 26 empilées. Comme montré à la Fig.3B, un conducteur plat 22 est formé de deux feuilles métalliques 26 empilées. Cette forme de réalisation autorise la diminution de l'inductance de ligne 21 et l'accroissement de la souplesse du conducteur 22.

En outre, les deux conducteurs plats 22 de la Fig.3B sont logés dans une même gaine 24. Cette caractéristique permet de minimiser l'épaisseur de l'isolant 25 qui forme la gaine 24 de manière à diminuer une distance D entre deux conducteurs plats 22. L'isolant est placé notamment entre deux conducteurs correspondant respectivement à des âmes positive et négative afin de les isoler l'une de l'autre. Minimiser la distance D entre deux conducteurs plats 22 permet de diminuer encore davantage l'inductance de ligne 21. Conformément à des réalisations particulières de l'invention, et selon les applications de celle-ci, l'épaisseur de l'isolant peut par exemple être compris entre environ 0,1 mm et environ 5mm. Ces applications permettent de réduire davantage la valeur d'inductance a une valeur comprise entre environ 0,5μH et environ 1 ,5μH, et induisent des fréquences de coupure de la bande passante égales à environ 2MHz et environ 20MHz.

La Fig.3C montre une troisième forme de réalisation du bus de puissance 9. Dans cette forme de réalisation, les conducteurs 22 comportent des tresses métalliques formées d'une pluralité de fils de faible section 28. Les tresses métalliques comprennent des surfaces sensiblement planes 23' ayant la même fonction que la surface plane 23 décrite précédemment en référence à la Fig.3A. Cette forme de réalisation présente l'avantage d'utiliser des conducteurs de faible coût.

De préférence, les conducteurs plats 22 du bus de puissance 9 seront réalisés dans un matériau comportant majoritairement du cuivre de manière à bénéficier d'une très faible résistivité.

Cependant, les conducteurs plats 22 peuvent également être réalisés dans un matériau comportant majoritairement de l'aluminium.

L'aluminium permet de bénéficier d'un moindre coût comparativement au cuivre, tout en conservant une faible résistivité. Par ailleurs, l'aluminium présente l'avantage d'un plus faible poids par rapport au cuivre.

Les Figs.4A et 4B illustrent un exemple d'un moyen de connexion 40 situé en des extrémités 41 des conducteurs 22 du bus de puissance 9 selon l'invention. Le bus de puissance 9 comporte le moyen de connexion 40 comprenant au moins une cosse 42 formée à l'extrémité 41 d'un conducteur 22. Cette cosse 42 est ici obtenue par débouchage de l'extrémité 41 d'un conducteur 22. En variante, la cosse 42 peut bien entendu être obtenue par un autre procédé d'usinage connu de l'homme du métier, par exemple par perçage. La cosse 42 est formée sans courbure dans l'axe longitudinal de l'extrémité du conducteur 22 respectif. En une extrémité du bus de puissance 9, les cosses 42 des conducteurs 22 sont disposées en parallèle, c'est-à-dire en regard l'une de l'autre.

On notera que cette forme de réalisation des Figs.4A et 4B, avec cosse obtenue 42, permet de manière avantageuse de réaliser un gain en terme de matière et donc une réduction de coût. En outre, la cosse obtenue

42 permet d'éliminer une résistance de contact par rapport à une cosse assemblée.

Dans cet exemple du moyen de connexion 40 illustré aux Figs.4A et 4B, la cosse obtenue 42 se fixe sur un moyen de connexion complémentaire 30, ou bornier, du pack de super-condensateurs 10 grâce à un élément de fixation 34, qui est ici formé d'une vis 35 et d'un écrou 36. Cet élément de fixation 34 s'insère dans les cosses 42. L'élément de fixation 34 assure un assemblage mécanique et électrique entre le moyen de connexion 40 et le moyen de connexion complémentaire 30.

Le moyen de connexion complémentaire 30 comporte deux traces

31 assurant la connexion mécanique et électrique des conducteurs 22 au pack de super-condensateurs 10, et un élément isolant 33 inséré entre les traces 31 et assurant une fonction d'isolation entre ces deux traces 31. Le moyen de connexion complémentaire 30 comprend également des canons isolants 32, par exemple en matière plastique. Ces canons isolants 32 sont disposés le long de l'élément de fixation 34 de manière à éviter un court- circuit entre l'élément de fixation 34 et les extrémités 41 des conducteurs 22.

Pour assurer la connexion entre le moyen de connexion complémentaire 30 et les conducteurs 22, les cosses 42 reçoivent les traces 31 et l'isolant 33 du bornier 30 entre les surfaces 23 des extrémités

41 des conducteurs 22. Les canons isolants 32 sont ensuite mis en place et la vis 35 est insérée dans un évidemment de la cosse 42 (Fig.4B), contre les canons isolants 32. La vis 35 traverse le moyen de connexion 40 et le bornier 30. L'écrou 36 est vissé sur la vis 35 de manière à assurer un serrage des éléments 40 et 30.

Bien entendu, d'autres éléments de fixation 34, autre que la vis et l'écrou, pourront être adoptées par l'homme du métier en fonction des applications de l'invention. Par exemple, l'élément de fixation 34 peut comporter une vis ou une goupille.

La connexion d'une extrémité du bus de puissance avec le pack de super-condensateurs a été détaillée ci-dessus, en référence aux Figs.4A et 4B. Dans cette forme de réalisation, une connexion analogue est prévue entre l'autre extrémité du bus de puissance et le convertisseur (AC/DC). Cependant, dans d'autres formes de réalisation de l'invention, les connexions aux extrémités du bus de puissance pourront être différentes et comporter par exemple une connexion du type décrit ci-dessous, en référence aux Figs.δA et 5B.

Les Figs.δA et 5B illustrent donc d'autres exemples du moyen de connexion 40 situé en des extrémités 41 du bus de puissance 9 connectées au bornier 30 du convertisseur AC/DC 8.

Dans ces exemples du moyen de connexion 40, les extrémités 41 des conducteurs plats 22 sont coudées dans des directions opposées de manière à former des cosses 42'. Dans cette forme de réalisation, les extrémités 41 des conducteurs 22 comportent des coudes 43 sensiblement perpendiculaires. Bien entendu, les coudes 43 peuvent être adaptées et avoir des formes et des dimensions différentes à celles des Figs.δA et 5B, en fonction notamment de la configuration du bornier 30. Par exemple, les coudes 43 peuvent être formés avec des angles autres que 90°.

Dans l'exemple de la Fig.5A, le bornier 30 intègre une vis de fixation 35' pour chaque cosse 42'. Les vis 35' sont rendues solidaires de traces métalliques conductrices correspondantes du bornier 30, par exemple par soudage. Des écrous 36 sont également prévus pour fixer par serrage les cosses 42' sur les vis 35'.

Dans l'exemple de la Fig.5B, le bornier 30 intègre un écrou 36 pour chaque cosse 42'. Les écrous 36' peuvent être rapportés sur des traces métalliques conductrices du bornier 30 par soudage, ou bien leur fonction peut être remplie par un trou taraudé réalisé directement sur ces traces métalliques conductrices. Des vis 35 sont prévues pour fixer par serrage les cosses 42' sur les écrous 36'.

Ainsi, comme cela vient d'être décrit en référence aux Figs.δA et 5B, l'élément de fixation 34 peut comporter au moins une vis 35 et un écrou 36 intégré dans le bornier 30 du convertisseur AC/DC 8, dans la forme de réalisation des Figs.δA et 5B. Plus généralement, l'intégration de la vis ou de l'écrou dans le bornier peut s'appliquer dans le cas de la connexion du bus de puissance au convertisseur AC/DC ou dans celle bus de puissance au pack de super-condensateurs.

Les caractéristiques décrites ci-dessus des formes de réalisation des Figs.δA et 5B permettent avantageusement de serrer chacune des cosses obtenues 42' sur le bornier en une seule opération et donc de simplifier le procédé d'assemblage des éléments 30 et 40. Ces caractéristiques permettent aussi de supprimer la mise en place de canons isolants et d'améliorer la compacité du sous-ensemble de puissance 3.

En référence aux Figs.7A et 7B, il est maintenant décrit brièvement un autre exemple d'un moyen de connexion 40 comportant deux cosses rapportées 50.

Comme montré aux Figs.7A et 7B, le moyen de connexion 40 comporte deux cosses 50 assemblées par sertissage et soudage sur des extrémités 41 des conducteurs 22. Bien entendu, dans d'autres exemples d'un moyen de connexion, les cosses peuvent être assemblées par sertissage ou soudage. Les cosses 50 sont ainsi "rapportées" sur les extrémités 41 des conducteurs 22. Chaque cosse rapportée 50 comprend un élément de maintien 51 de l'extrémité 41 d'un conducteur 22. L'extrémité 41 est insérée dans l'élément de maintien 51 avant d'être serti et soudé avec cet élément 51. Les conducteurs plats 22 comprennent des coudes 43' leurs conférant une forme adaptée aux éléments de maintien 51 des cosses rapportées.

Les cosses 50 illustrée à la Fig.7A sont aptes à être fixées à un bornier (non représentée) compris dans le convertisseur AC/DC 8 ou dans le pack de super-condensateurs 10.

Conformément à l'invention, un capot 45 peut être prévu pour la protection d'un moyen de connexion 30 ou 40. Le capot 45 peut permettre, dans certaines formes de réalisation du sous-ensemble de puissance selon l'invention, notamment d'améliorer la fiabilité de celui-ci, par exemple en terme de protection électrique, contre les courts-circuits, ou en terme de protection contre l'environnement.

Comme montré à titre d'exemple à la Fig.6, le moyen de connexion 40 peut aussi comporter un élément formant capot 45 prévu pour la protection d'un moyen de connexion 30 ou 40. Le capot 45 peut être en plastique.

En variante, par exemple, lorsqu'une étanchéité renforcée vis-à- vis de l'eau ou de poussières est requise, le capot plastique 45 peut comporter un surmoulage 44 des conducteurs plats 22 avec la matière du capot 45, comme illustré sur la Fig.6.

En outre, le capot plastique 45 peut comprendre un détrompeur

46 afin d'éviter des erreurs des éléments 30 et 40.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en œuvre qui viennent d'être décrit. Elle trouve notamment des applications particulièrement avantageuses en combinaison avec le système à réseau bi-tension dit 14+X. Bien entendu, l'invention est aussi utilisée en combinaison avec un système comprenant une machine électrique tournante fonctionnant en alternateur, ou une machine électrique tournante fonctionnant en alterno-démarreur.