FR2802364A1

FR2802364A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE POWER SUPPLY OF A ROTOR WINDING OF AN ELECTRIC MACHINE SUCH AS AN ALTERNATOR OR ALTERNATOR-STARTER OF A VEHICLE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE

Info

Publication number: FR2802364A1
Application number: FR9915794A
Authority: FR
Inventors: Philippe Masson; Cedric Plasse
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2001-06-15
Also published as: KR20020005587A; DE10084119T1; WO2001045250A1; KR100707517B1

Abstract

The invention concerns a method for controlling an alternator-starter rotor field coil power designed to operate as a power generator in alternator mode and for operating as motor in starter mode. The invention is characterised in that it consists in overexciting the rotor field coil in starter mode to maximise the starting torque of the alternator-starter.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA COMMANDE DE L'ALIMENTATION D'UN BOBINAGE DE ROTOR D'UNE MACHINE ELECTRIQUE TELLE QU'UN ALTERNATEUR OU UN ALTERNATEUR-DEMARREUR DE VEHICULE, NOTAMMENT AUTOMOBILE La présente invention est relative à la commandé de l'alimentation du bobinage de rotor d'une machine électrique telle qu'un alternateur ou un alternateur-démarreur de véhicule, notamment automobile,. METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE SUPPLY OF A ROTOR WINDING OF AN ELECTRIC MACHINE THAT AN ALTERNATOR OR A ALTERNATOR-STARTER OF VEHICLE, IN PARTICULAR AUTOMOTIVE The present invention relates to the control of the power supply of the rotor winding of an electric machine such as alternator or alternator-starter vehicle, including automobile ,.

Afin de faire face à l'augmentation de la puissance que doit aujourd'hui délivrer un alternateur ou un alternateur-démarreur du fait de l'augmentation de la puissance des consommateurs .ou de l'existence de nouveaux consommateurs électriques, on envisage d'augmenter la tension du réseau. In order to cope with the increase in power that an alternator or alternator-starter must now deliver due to the increase in the power of consumers or the existence of new electrical consumers, it is envisaged that increase the network voltage.

Notamment, on envisage d'utiliser des tensions nominales de réseau de bord de l'ordre de 42 V au lieu de 14 V afin de fournir des puissances de l'ordre de 4 à 10 KW. In particular, it is envisaged to use nominal network network voltages of the order of 42 V instead of 14 V in order to provide powers of the order of 4 to 10 KW.

ailleurs, même dans le cas de réseaux de bord dont la tension nominale de 14 volts, il peut être souhaitable que l'alternateur puisse ponctuellement générer une puissance supérieure (tout restant sous 14 V) en surexcitant le rotor. Moreover, even in the case of on-board systems with a nominal voltage of 14 volts, it may be desirable for the alternator to be able occasionally to generate a higher power (all remaining under 14 V) by excitement of the rotor.

Egalement, on souhaite dans certains cas pouvoir surexciter le rotor pour améliorer les performances de démarrage d'un alternateur-démarreur. On comprend que dans tous les cas l'alimentation en régime de surexcitation du bobinage du rotor de la machine électrique va poser des problèmes d'échauffement. Also, it is desired in some cases to overexcite the rotor to improve the starting performance of a alternator-starter. It is understood that in all cases the power supply overexcitation of the rotor winding of the electric machine will cause heating problems.

Un but de l'invention est de proposer commande de l'alimentation d'un bobinage d'excitation qui permette de pallier cet inconvénient. An object of the invention is to provide control of the power supply of an excitation winding which makes it possible to overcome this disadvantage.

Par ailleurs, un autre but de l'invention est de proposer un montage pour générer une tension de surexcitation dans le cas de 14 V. Furthermore, another object of the invention is to propose a mounting for generating an overexcitation voltage in the case of 14 V.

Egalement, un autre but de l'invention est de proposer une commande en mode démarreur de l'alimentation du bobinage d'excitation (c'est à dire du bobinage du rotor) qui permette d'installer rapidement le couple de démarrage, de l'augmenter et de minimiser la dissipation thermique et de maximiser la puissance au démarrage. Another object of the invention is also to provide a starter mode control of the excitation coil power supply (that is to say of the rotor winding) which allows the starter torque, increase and minimize heat dissipation and maximize start-up power.

Plus particulièrement, l'invention propose un procédé pour la commande de l'alimentation du bobinage de rotor d'un alternateur ou d'un alternateur-démarreur, caractérisé en ce qu'on contrôle un paramètre est fonction de la tension aux bornes du bobinage d'ekcitation et/ou courant dans ce bobinage d'excitation pour maintenir ce paramètre permanence d'un même côté d'une valeur seuil qui correspond à température maximale admissible pour la machine électrique et ses composants. More particularly, the invention proposes a method for controlling the supply of the rotor winding of an alternator or an alternator-starter, characterized in that a parameter is controlled depending on the voltage across the winding. ekcitation and / or current in this excitation winding to maintain this parameter permanently on the same side of a threshold value that corresponds to maximum admissible temperature for the electric machine and its components.

Un tel procédé est avantageusement complété . par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons possibles - on détermine la température d'un composant caractéristique et on asservit le paramètre de contrôle de façon à ce que cette température soit permanence égale ou inférieure à une température maximale admissible pour la machine électrique et ses composants. Such a method is advantageously completed. by the following different characteristics taken alone or in all their possible combinations - the temperature of a characteristic component is determined and the control parameter is enslaved so that this temperature is permanently equal to or lower than a maximum permissible temperature for the machine electrical and its components.

- on mesure la vitesse angulaire de l'alternateur et en ce que le paramètre de controle est comparé à une valeur seuil qui est fonction de la vitesse angulaire du rotor de l'alternateur. the angular velocity of the alternator is measured and the control parameter is compared with a threshold value which is a function of the angular velocity of the rotor of the alternator.

- le paramètre de contrôle est fonction de la tension ou du courant en sortie d'un circuit générant une tension de surexcitation et on asservit ce circuit pour maintenir le paramètre de contrôle par rapport à la valeur seuil. - The control parameter is a function of the voltage or current output of a circuit generating an overexcitation voltage and enslaved this circuit to maintain the control parameter with respect to the threshold value.

- on contrôle le rapport cyclique d'un signal à modulation de largeur d'impulsions qui commande un commutateur qui lui-même commande l'alimentation du bobinage d'excitation, pour maintenir ce rapport cyclique inférieur égal à un rapport cyclique de seuil. - Controlling the duty cycle of a pulse width modulated signal which controls a switch which itself controls the power supply of the excitation coil, to maintain the lower duty cycle equal to a duty cycle threshold.

- l'asservissement en température est mis en oeuvre en mesurant température du composant le plus chaud et en le comparant à une tension de référence. the temperature control is implemented by measuring the temperature of the hottest component and comparing it with a reference voltage.

- l'asservissement est mis en oeuvre en estimant la température du composant le plus chaud à partir d'une température facile à mesurer. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique illustrant circuit d'alimentation conforme à un mode de mise en oeuvre possible pour l'invention ; - la figure 2 est un graphe sur lequel on a porté une courbe illustrant l'allure, en fonction de la vitesse angulaire du rotor de l'alternateur de la température du composant le plus chaud de la machine d'une dans le cas d'un alternateur refroidi par air et d'autre part dans cas d'un alternateur refroidi par un circuit d'eau ; on voit que dans certaines zones de vitesse la température maximale admissible n'est pas atteinte d'où l'objet de l'invention d'asservir la température d'un composant représentatif à la température maximale admissible. the control is implemented by estimating the temperature of the hottest component from a temperature easy to measure. Other features and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting and should be read with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a schematic representation illustrating the power supply circuit complies to an embodiment possible for the invention; FIG. 2 is a graph on which a curve has been plotted illustrating the speed, as a function of the angular speed of the alternator rotor of the temperature of the hottest component of the machine of one in the case of an alternator cooled by air and secondly in the case of an alternator cooled by a water circuit; it can be seen that in certain speed zones the maximum permissible temperature is not reached, whence the object of the invention is to enslave the temperature of a representative component to the maximum permissible temperature.

- la figure 3 est un graphe sur lequel on a porté une courbe illustrant l'allure, en fonction de la vitesse angulaire du rotor de l'alternateur, de la tension ou du courant maximal admissible aux bornes du bobinage d'excitation de l'alternateur ou de l'alternateur-démarreur, dans le cas d'une commande conforme à un mode de mise en oeuvre possible de l'invention ; - la figure 4 est un graphe sur lequel on a porté une courbe illustrant l'allure, en fonction de la vitesse angulaire du rotor de l'alternateur, du rapport cyclique maximal admissible aux bornes du bobinage d'excitation de l'alternateur dans le cas d'une commande conforme à un mode de mise en ceuvre possible de l'invention ; - la figure 5 est une représentation schématique illustrant un mode de réalisation possible pour un circuit de commande de l'alimentation d'un bobinage de rotor, comportant un montage d'élévation de tension ; - la figure 6 illustre l'allure de la tension aux bornes du bobinage d'excitation d'un demarreur de véhicule automobile conformément à une séquence de commande de démarrage préférée ; - les figures 7 à 9 sont des représentations schématiques semblables à celle de la figure 5 illustrant d'autres modes de réalisation possibles. Le montage qui est représente sur la figure 1 comporte un alternateur dont les bobinages statoriques et le pont redresseur, référencés par ALT, sont montés en parallèle avec batterie B d'un véhicule et dont le bobinage d'excitation EXC est alimente par l'intermédiaire d'un circuit de surexcitation 1. FIG. 3 is a graph on which a curve illustrating the speed, as a function of the angular speed of the rotor of the alternator, of the maximum voltage or current allowed at the terminals of the excitation winding of the generator is plotted. alternator or alternator-starter, in the case of a command according to a possible embodiment of the invention; FIG. 4 is a graph on which a curve illustrating the speed, as a function of the angular speed of the rotor of the alternator, of the maximum admissible duty cycle at the terminals of the excitation winding of the alternator in the case of an order according to a possible embodiment of the invention; FIG. 5 is a schematic representation illustrating a possible embodiment for a control circuit of the power supply of a rotor winding, comprising a voltage rise assembly; FIG. 6 illustrates the shape of the voltage at the terminals of the motor vehicle starter motor winding according to a preferred start command sequence; - Figures 7 to 9 are schematic representations similar to that of Figure 5 illustrating other possible embodiments. The assembly which is shown in FIG. 1 comprises an alternator whose stator windings and the rectifier bridge, referenced by ALT, are connected in parallel with battery B of a vehicle and whose EXC excitation winding is supplied via an overexcitation circuit 1.

Ce circuit de surexcitation 1 reçoit en entrée la terïsion de réseau de bord délivrée par la batterie et/ou l'alternateur et délivre aux bornes du bobinage d'excitation EXC une tension supérieure à cette tension de réseau de bord. This overexcitation circuit 1 receives as input the edge network connection delivered by the battery and / or the alternator and delivers across the terminals of the excitation coil EXC a voltage greater than this edge network voltage.

Le montage représenté sur la figure 1 comporte en outre des moyens de commutation 2 (interrupteur de puissance par exemple) commandés par une unité de commande Cette unité de commande 3 par exemple constituée par le régulateur de l'alternateur et commande le commutateur 2 par un signal à modulation de largeur d'impulsion. The assembly shown in FIG. 1 furthermore comprises switching means 2 (power switch for example) controlled by a control unit. This control unit 3, for example constituted by the regulator of the alternator, and controls the switch 2 by a signal with pulse width modulation.

Egalement, l'unité de commande peut comporter des moyens qui permettent, dans le cas où l'alternateur déchargerait sur le réseau de bord en étant déconnecté par rapport à la batterie (cas de load dump selon la terminologie anglo-saxonne généralement utilisée par l'homme du métier), de commander immédiatement l'ouverture du commutateur de puissance 2, afin de réaliser une démagnétisation rapide de l'alternateur. Also, the control unit may comprise means which, in the case where the alternator discharges on the on-board network while being disconnected from the battery (in the case of load dump according to the English terminology generally used by the skilled in the art), to immediately control the opening of the power switch 2, in order to achieve rapid demagnetization of the alternator.

Le circuit de surexcitation 1 est commandé de façon que la tension ou le courant de surexcitation qu'il délivre soit toujours inférieure à une tension ou un courant qui correspond à la température maximale admissible pour l'alternateur et les composants qui sont montés sur celui-ci. The overexcitation circuit 1 is controlled so that the overexcitation voltage or current it delivers is always less than a voltage or a current which corresponds to the maximum permissible temperature for the alternator and the components which are mounted on it. this.

Notamment, dans un premier mode de mise en ceuvre, il est prévu sur l'alternateur au moins un capteur thermique qui permet de connaître avec précision la température de l'élément le plus chaud. In particular, in a first mode of implementation, there is provided on the alternator at least one thermal sensor that allows to know precisely the temperature of the hottest element.

Une boucle d'asservissement permet de maintenir la tension ou le courant de surexcitation délivré par le circuit d'excitation 1 à des valeurs imposant en permanence à l'alternateur d'être à une température inférieure à la température maximale admissible pour celui-ci et ses composants. Dans un autre mode de mise en oeuvre, qui est un mode de mise en oeuvre préféré, on commande le circuit de surexcitation 1 de façon que la tension ou le courant délivre soit toujours inférieure à une tension ou un courant qui, pour vitesse angulaire donnée pour le rotor de l'alternateur, correspondrait à une température maximale prédéterminée par des essais ou un autre moyen. A control loop makes it possible to maintain the voltage or the overexcitation current delivered by the excitation circuit 1 at values permanently imposing on the alternator to be at a temperature lower than the maximum permissible temperature for the latter and its components. In another embodiment, which is a preferred embodiment, the overexcitation circuit 1 is controlled so that the voltage or the current delivers is always less than a voltage or a current which, for a given angular velocity for the rotor of the alternator, would correspond to a predetermined maximum temperature by tests or other means.

Notamment, on sait que la température d'un alternateur et de ses composants - c'est à dire des pièces qui le constituent - varie, en fonction de la vitesse angulaire du rotor, selon des courbes du type de celles représentées sur la figure 2, dans le cas d'un alternateur refroidi à air (courbe en trait plein) alternateur refroidi à eau (courbe en traits mixtes). De plus, la température maximale admissible (représentée en trait mixte 2 points) est droite horizontale coupant les courbes de température de l'alternateur ou de ses composants à leur maximum (vitesse d'environ 3000 trlmin). In particular, it is known that the temperature of an alternator and its components - that is to say parts which constitute it - varies, as a function of the angular speed of the rotor, according to curves of the type of those represented in FIG. , in the case of an air cooled alternator (solid line curve) alternator water cooled (curve in phantom). In addition, the maximum allowable temperature (shown in 2-dot dotted lines) is straight horizontal cutting the temperature curves of the alternator or its components to their maximum (speed of about 3000 rpm).

II est bien entendu possible d'inverser ces courbes pour en déduire en fonction de la vitesse angulaire du rotor une tension de surexcitation Vs maximale. It is of course possible to invert these curves to deduce as a function of the angular speed of the rotor a maximum overexcitation voltage Vs.

Des courbes en sens sont illustrées sur la figure 3. Curves in direction are illustrated in FIG.

Le circuit de surexcitation 1 est commandé, en fonction de la vitesse angulaire du rotor l'alternateur, de façon que la tension Vs ou le courant de surexcitation le circuit 1 délivre soit -toujours inférieur à la tension ou au courant maximal qui correspond à cette vitesse angulaire. The overexcitation circuit 1 is controlled, as a function of the angular speed of the rotor the alternator, so that the voltage Vs or the overexcitation current the circuit 1 delivers is always lower than the maximum voltage or current corresponding to this angular velocity.

On utilise ainsi l'alternateur au maximum de ses possibilités. The alternator is thus used to the maximum of its possibilities.

En variante encore, ainsi que l'illustre la figure 4, on peut prévoir que c'est le rapport cyclique du signal à modulation de largeur d'impulsion qui commande le commutateur 2 qui est asservi, soit en fonction de la température, soit en fonction de la vitesse angulaire du rotor, de façon que la température du composant le plus chaud de l'alternateur soit toujours inférieure à la température maximale admissible. As a further variant, as illustrated in FIG. 4, it is possible to predict that it is the duty cycle of the pulse width modulated signal which controls the switch 2 which is slaved, either as a function of the temperature or as a function of the temperature. depending on the angular speed of the rotor, so that the temperature of the hottest component of the alternator is always lower than the maximum admissible temperature.

La mise en oeuvre de cet asservissement en température peut être réalisée en mesurant la température du composant le plus chaud et en le comparant à une tension de référence. L'asservissement peut aussi être réalisé en estimant la température du composant le plus chaud à partir d'une température facile à mesurer (typiquement dans le régulateur et en en déduisant ladite température du composant le plus chaud. The implementation of this temperature control can be achieved by measuring the temperature of the hottest component and comparing it with a reference voltage. Servo-control can also be achieved by estimating the temperature of the hottest component from a temperature easy to measure (typically in the regulator and deducting said temperature from the hottest component.

Un exemple de circuit d'alimentation du bobinage rotor d'un alternateur-démarreur a été représenté sur la figure 5. Ce-circuit d'excitation 1 est un circuit hacheur élévateur qui comporte une inductance LB montée entre une ligne d'alimentation à la tension positive du reseau et un interrupteur TB qui est par ailleurs relié à la masse. An exemplary alternator-starter rotor winding supply circuit has been shown in FIG. 5. This excitation circuit 1 is a step-up chopper circuit which comprises an inductance LB mounted between a power supply line at the positive voltage of the network and a switch TB which is otherwise connected to ground.

interrupteur TB monté entre la masse et l'inductance LB est monté parallèle à une branche qui comporte en série un condensateur CB et une diode DB, l'anode de cette diode DB étant reliée ' l'inductance LB, sa cathode étant reliée au condensateur CB, le condensateur CB étant monté entre cette diode DB et la masse. switch TB mounted between the ground and the inductor LB is mounted parallel to a branch which comprises in series a capacitor CB and a diode DB, the anode of this diode DB being connected inductance LB, its cathode being connected to the capacitor CB, the capacitor CB being mounted between this diode DB and ground.

Le point entre la cathode de la diode DB et le condensateur CB est celui qui alimente le bobinage du rotor LEXC. The point between the cathode of the diode DB and the capacitor CB is the one that feeds the winding of the rotor LEXC.

A cet effet, ce point est relié audit bobinage LEXC par l'intermédiaire d'un interrupteur T2. For this purpose, this point is connected to said winding LEXC via a switch T2.

Par ailleurs, un interrupteur T1 est monté avec une diode D1 entre la ligne d'alimentation positive du réseau et la masse. In addition, a switch T1 is mounted with a diode D1 between the positive supply line of the network and the ground.

La diode D1 est passante de la masse vers l'interrupteur T1, son anode étant reliée à la masse. The diode D1 is passing the mass to the switch T1, its anode being connected to ground.

Un point entre l'interrupteur T1 et la diode D1 est relie à un point entre le bobinage de rotor LEXC et l'interrupteur T2 par une diode D2 qui est passante du transistor T1 vers le bobinage de rotor LEXC. A point between the switch T1 and the diode D1 is connected to a point between the rotor winding LEXC and the switch T2 by a diode D2 which is passing from the transistor T1 to the rotor winding LEXC.

L'ensemble que constituent le transistor T1 et diode D1 correspond aux moyens de commutation référencés par 2 la figure 1 (cet ensemble 2 peut par exemple être un régulateur désigné sous la terminologie "high side" par l'homme du métier et utilisé sur machines actuellement). The set constituted by the transistor T1 and diode D1 corresponds to the switching means referenced by 2 in FIG. 1 (this assembly 2 can for example be a regulator designated under the terminology "high side" by those skilled in the art and used on machines currently).

A son extrémité opposée au transistor T2, le bobinage de rotor LEXC est relié par une diode D3 à la ligne d'alimentation a la tension réseau. Cette diode D3 est passante du bobinage de rotor vers ladite ligne de tension réseau. At its opposite end to the transistor T2, the rotor winding LEXC is connected by a diode D3 to the supply line at the mains voltage. This diode D3 is passing from the rotor winding to said line of network voltage.

Le point commun au bobinage rotor et à la diode D3 est relié à la masse par un interrupteur TDMG qui commande la démagnétisation rapide. Un tel montage permet le fonctionnement qui va maintenant être décrit. The common point of the rotor winding and the diode D3 is grounded by a TDMG switch which controls the rapid demagnetization. Such an arrangement allows the operation which will now be described.

En fonctionnement en mode alternateur, l'interrupteur T2 est ouvert et l'interrupteur TDMG est fermé. When operating in alternator mode, the switch T2 is open and the switch TDMG is closed.

La régulation se fait par l'intermediaire de l'interrupteur T1 Dans le cas où il survient accidentellement une coupure de la liaison électrique entre l'alternateur et batterie (" load dump"), on met en oeuvre une démagnétisation rapide en ouvrant l'interrupteur T1 et l'interrupteur TDMG. The regulation is done by means of the switch T1 In the case where it accidentally occurs a break of the electrical connection between the alternator and battery ("load dump"), one implements a fast demagnetization by opening the T1 switch and the TDMG switch.

Le courant circule alors dans bobinage de rotor LEXC de la façon qui est illustrée sur la figure 5. The current then flows in LEXC rotor winding as shown in FIG. 5.

En mode démarreur, l'interrupteur T2 est fermé. II en est de même de l'interrupteur TDMG. In starter mode, switch T2 is closed. It is the same with the TDMG switch.

Ainsi que l'illustre la figure à la fermeture de l'interrupteur de contact, on alimente avantageusement bobinage d'excitation avec une tension ou un courant important, par exemple une tension de l'ordre de 20 V et un courant de 10 A. As illustrated in the figure at the closing of the contact switch, the excitation winding is advantageously supplied with a voltage or a large current, for example a voltage of the order of 20 V and a current of 10 A.

Ceci est obtenu grâce au circuit de surexcitation 1 dans lequel l'interrupteur TB est commandé avec signal à impulsions à largeur modulée (TWM selon la terminologie anglo-saxonne) d'une fréquence de l'ordre de 100 à 150 KHZ. This is obtained thanks to the overexcitation circuit 1 in which the switch TB is controlled with pulse width modulated signal (TWM according to the English terminology) with a frequency of the order of 100 to 150 KHZ.

La tension ou le courant important ainsi généré permettent d'installer rapidement un couple de demarrage important. The high voltage or current thus generated makes it possible to quickly install a large starting torque.

Par exemple, le circuit de surexcitation 1 permet d'imposer une tension aux bornes du rotor de 18 V au lieu d'une tension de 8 V. For example, the overexcitation circuit 1 makes it possible to impose a voltage across the rotor of 18 V instead of a voltage of 8 V.

La tension d'alimentation du bobinage de rotor LEXC est ensuite diminuée dans une deuxième phase pour être passée par exemple à 12 V ou 6 A à l'issue d'un temps donné, ce qui évite de chauffer de façon trop importante le bobinage d'excitation de l'alterno-démarreur. Puis, la tension devient négative lorsque le démarrage est détecté, afin de ne pas surcharger le moteur thermique dans la phase de démarrage. The supply voltage of the rotor winding LEXC is then decreased in a second phase to be passed for example to 12 V or 6 A at the end of a given time, which avoids overheating the winding excitation of the alternator-starter. Then, the voltage becomes negative when the start is detected, so as not to overload the engine in the start phase.

Cette inversion de tension est obtenue par exemple grace à l'interrupteur démagnétisation rapide TDMG, que l'on maintient alors ouvert, en même temps que l'interrupteur T1. This voltage reversal is obtained for example by the rapid demagnetization switch TDMG, which is then kept open, along with the switch T1.

On réfère maintenant à la figure 7 sur laquelle on a illustré un autre mode de réalisation possible de l'invention. Referring now to Figure 7 which illustrates another possible embodiment of the invention.

Dans ce mode de réalisation, le circuit de surexcitation 1 est identique à celui décrit en référence à la figure 5, à ceci près que l'interrupteur T2 est monté entre l'inductance LB et la ligne d'alimentation. In this embodiment, the overexcitation circuit 1 is identical to that described with reference to FIG. 5, except that the switch T2 is connected between the inductance LB and the supply line.

Le point commun au condensateur CB et à la diode est directement relié au bobinage d'excitation LEXC. The point common to the capacitor CB and to the diode is directly connected to the excitation winding LEXC.

A son extrémité opposée, ce bobinage d'excitation LEXC est relié à la masse par l'interrupteur T1 et à la ligne d'alimentation par la diode D1, laquelle est passante dudit bobinage d'excitation LEXC vers la ligne d'alimentation positive. At its opposite end, this excitation winding LEXC is connected to ground by the switch T1 and the supply line by the diode D1, which is passing from said excitation winding LEXC to the positive supply line.

Le fonctionnement d'un tel circuit est le suivant. The operation of such a circuit is as follows.

En mode alternateur, l'interrupteur TB est ouvert, tandis que l'interrupteur T2 est fermé. In alternator mode, the switch TB is open, while the switch T2 is closed.

L'alimentation du bobinage du rotor LEXC est régule par l'interrupteur T1, qui est commandé par exemple par une tension "PWM", au moyen d'une régulateur du commerce désigné sous la terminologie "low side" par l'homme du métier. The rotor winding power supply LEXC is controlled by the switch T1, which is controlled for example by a voltage "PWM", by means of a commercial controller designated by the skilled person under the terminology "low side" .

En mode démarreur, les interrupteurs T1 et T2 sont fermés. In starter mode, switches T1 and T2 are closed.

La surexcitation du bobinage LEXC est commandée par l'interrupteur TB et notamment par le rapport cyclique du signal qui ouvre et ferme cet interrupteur. The overexcitation of the winding LEXC is controlled by the switch TB and in particular by the duty cycle of the signal which opens and closes this switch.

Lorsque l'on souhaite inverser la tension aux bornes du bobinage d'excitation LEC, notamment à la fin de la période de démarrage pour réaliser une démagnétisation rapide, on ouvre les trois interrupteurs T1, T2 et TB. Le courant de démagnétisation rapide circule alors de la façon indiquée sur la figure 7 et notamment à travers la diode qui est montée en parallèle au transistor TB et qui peut être la diode intrinsèque transistor MOSFET. When it is desired to invert the voltage across the excitation coil LEC, particularly at the end of the start-up period in order to carry out rapid demagnetization, the three switches T1, T2 and TB are opened. The fast demagnetizing current then flows in the manner indicated in FIG. 7 and in particular through the diode which is connected in parallel with the transistor TB and which may be the intrinsic diode MOSFET transistor.

On se réfère maintenant à la figure 8. Reference is now made to FIG.

Le circuit représenté sur cette figure est un circuit a montage abaisseur-élévateur ou "buck - boost" selon la terminologie de l'homme du métier. The circuit shown in this figure is a buck-boost circuit according to the terminology of a person skilled in the art.

II comporte une inductance LB montée entre la ligne d'alimentation positive la masse, une diode DB montée entre l'extrémité de ladite inductance LB qui est opposée à la masse et un condensateur CB qui est relié à la masse à son extrémité opposée à ladite diode DB. It comprises an inductor LB mounted between the positive supply line ground, a diode DB mounted between the end of said inductor LB which is opposite the ground and a capacitor CB which is connected to ground at its end opposite to said DB diode.

point commun à la diode DB et au condensateur CB est relié au potentiel négatif du bobinage du rotor LEXC, l'extrémité opposée dudit bobinage étant quant à elle reliée par un interrupteur TDMG à masse du réseau bord. common point to the diode DB and the capacitor CB is connected to the negative potential of the winding of the rotor LEXC, the opposite end of said winding being connected by a switch TDMG ground network network.

Un interrupteur T1 est monté entre le point commun à l'inductance LB et à diode DB et une borne d'alimentation à la tension de batterie. L'interrupteur TDMG est un transistor MOSFET. Une diode Zener DZ est montée entre la grille dudit transistor et son drain (la masse du réseau bord), en étant passante en mode Zener de la masse vers la grille. A switch T1 is mounted between the point common to the inductance LB and diode DB and a power supply terminal to the battery voltage. The TDMG switch is a MOSFET transistor. A Zener diode DZ is mounted between the gate of said transistor and its drain (the ground network ground), passing Zener mode from ground to gate.

Le fonctionnement d'un tel montage est le suivant. The operation of such an assembly is as follows.

En mode alternateur et en mode démarreur, l'interrupteur TDMG est fermé et la machine est régulée par l'interrupteur T1. In alternator mode and starter mode, the TDMG switch is closed and the machine is regulated by the switch T1.

La tension de démagnétisation est obtenue en ouvrant l'interrupteur T1 et en ouvrant l'interrupteur TDMG. L'interrupteur TDMG fonctionne alors en régime linéaire avec une tension drain source égale à la tension Zener. The demagnetizing voltage is obtained by opening the switch T1 and opening the TDMG switch. The TDMG switch then operates in linear mode with a source drain voltage equal to the Zener voltage.

Le bobinage de rotor se décharge alors de la façon qui est illustrée sur la figure 8, le potentiel du point commun au condensateur CB et à la diode DB devenant juste supérieur à la masse. The rotor winding then discharges in the manner illustrated in FIG. 8, the potential of the point common to capacitor CB and diode DB becoming just greater than ground.

On se réfère enfin à la figure 9. Le montage qui est représenté sur cette figure est identique à celui de la figure 8, à ceci près que l'interrupteur TDMG n'est pas monté entre le bobinage de rotor LEXC et la masse, mais entre l'inductance LB et la masse. Finally, reference is made to FIG. 9. The assembly shown in this figure is identical to that of FIG. 8, except that the TDMG switch is not mounted between the LEXC rotor winding and the ground, but between the inductance LB and the mass.

En mode alternateur, l'interrupteur TDMG est fermé et l'alimentation du bobinage de rotor LEXC est commandée par l'interrupteur T1. In alternator mode, the TDMG switch is closed and the power supply of the LEXC rotor winding is controlled by the switch T1.

En mode démarreur, la régulation se fait à travers l'interrupteur T1, l'interrupteur TDMG étant fermé. In starter mode, the regulation is done through the switch T1, the TDMG switch being closed.

Pour inverser la tension aux bornes du bobinage de rotor, notamment dans le cas où un "load dump" est détecté ou encore à la fin de la période de démarrage, ainsi qu'illustré sur la figure 6, on ouvre l'interrupteur TDMG en même temps que l'interrupteur T1, de sorte que la bobine d'excitation se décharge rapidement dans le réseau de bord.To invert the voltage across the rotor winding, especially in the case where a load dump is detected or at the end of the start-up period, as illustrated in FIG. 6, the TDMG switch is opened in same time as the switch T1, so that the excitation coil is discharged quickly in the onboard network.

Claims

CLAIMS

A method for controlling the power supply of the rotor winding of an alternator or an alternator-starter, characterized in that a parameter is controlled which is a function of the voltage at the terminals of the excitation winding and or current in this excitation winding to maintain this parameter permanently on the same side of a threshold value which corresponds to a maximum permissible temperature for the electric machine and its components.

2. Method according to claim 1, characterized in that the temperature of a characteristic component is determined and the control parameter is enslaved so that this temperature is permanently equal to or lower than a maximum permissible temperature for an electric machine and its components.

3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the angular speed of the alternator is measured and in that the control parameter is compared with a threshold value which is a function of the angular speed of the rotor of the generator. alternator.

4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control parameter is a function of the voltage or current output of a circuit generating an overexcitation voltage and enslaved this circuit to maintain the parameter of check against the threshold value.

5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that controls the duty cycle of a pulse width modulated signal which controls a switch which itself controls the power supply of the excitation winding, to maintain this duty cycle less than or equal to a threshold duty cycle.

6. Method according to claim 2, characterized in that the temperature control is implemented by measuring the temperature of the hottest component and comparing it with a reference voltage.

7. Method according to claim 2, characterized in that the control is implemented by estimating the temperature of the hottest component from a temperature easy to measure.