EP1523803B1

Control and power module for integrated alternator-starter

Abstract

The invention relates to a control and power module for an alternator-starter for a motor vehicle, connected between the alternator-starter ( 3 ), an on-board wiring network (Ua) and a ground line (GND) of the vehicle, and comprising: a transistor bridge with several branches (B 1 -B 3 ), and a control unit for comparing a phase voltage (psi) of the machine with a reference voltage (Ua, GND) and for controlling the transistors as a function of the result of the comparison, the control unit comprising: a driver ( 10, 20, 30 ) for each branch of the transistor bridge, the driver being connected close to the transistors of the branch, and a control circuit for controlling the drivers.

EP1523803B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 17

Term

Term ended

Expired 4 July 2023, 3.2 years ago.

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21 claims: 5 independent, 16 dependent

  1. 1
    Module de contrôle et de puissance (100) d'un alternateur-démarreur polyphasé pour véhicule automobile, connecté aux phases de l'alternateur-démarreur (3) , au réseau de bord (Ua) et à une ligne de masse (GND) du véhicule, comportant:- une unité de puissance (1) comprenant un pont de transistors de puissance à plusieurs branches (B1 - B3), chaque branche correspondant a une phase de l'alternateur-demarreur - une unité de contrôle (50) comparant une tension de phase (e) de l'alternateur-demarreur avec une tension de référence (Va, GND) et commandant les transistors en fonction du résultat de la comparaison, caractérisé en ce qu' il comporte un premier étage (100b) intégré audit alternateur-démarreur (3) et formé d'une pluralité de sous-modules électroniques de puissance intégrés et compacts (100b;200), chaque dit sous-module électronique de puissance (100b;200) étant disposé au niveau d'une sortie de phase respective (ϕ 1 , ϕ 2 , ϕ 3 ) de bobinage statorique de l'alternateur-démarreur, un second étage (100a) formé d'un boîtier distinct desdits sous-modules électroniques de puissance (100b, 200) et comprenant un circuit de gestion (2), chaque dit sous-module électronique de puissance (100b, 200) intégrant une branche (B1, B2, B3) dudit pont de transistors de puissance et un circuit driver (10, 20, 30) pilotant tous les transistors de puissance (11, 12 ;21, 22;31, 32) de ladite branche (B1, B2, B3) et implanté au plus près desdits transistors de puissance, et ledit circuit de gestion (2) contrôlant le fonctionnement de l'ensemble desdits circuits driver (10, 20, 30) et formant avec ceux-ci ladite unité de contrôle (50).
  2. 2
    Module de contrôle et de puissance selon la rendication 1, caractérisé en ce qu' il est intégré à l'arrière de l'alternateur-démarreur.
  3. 3
    Module de contrôle et de puissance selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le second étage est placé dans un boîtier extérieur à l'alternateur-démarreur.
  4. 4
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu' il est destiné à être connecté à un alterno-démarreur triphasé dont chaque phase est connecté à une des branches (B1, B2, B3) de l'unité de puissance et en ce que ces trois branches sont identiques.
  5. 5
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des commandes du circuit de gestion (2) sont communes à tous les drivers.
  6. 6
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque transistor est un ensemble de transistors connectés en parallèle.
  7. 7
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque driver (10, 20, 30) reçoit en entrée des signaux (ALG, SC, VA, VD) provenant du circuit de gestion (2).
  8. 8
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque driver (10, 20, 30) reçoit en entrée des signaux de mesure (MVA, MGND, MPH,) respectivement du potentiel du réseau de bord (UA), du potentiel de la masse (GND) et du potentiel des phases (PH).
  9. 9
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque driver est situé à proximité des potentiel (PH, UA, GND) à mesurer en sorte que les connexions des signaux de mesure (MPH, MVA, MGND) sont de longueur réduite pour diminuer leur sensibilité aux perturbations.
  10. 10
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les connexions des signaux de mesure (MPH, MVA, MGND) sont connectés au potentiel de masse (GND) des transistors de puissance (12, 22, 32) au potentiel d'alimentation (UA) des transistors de puissance (11, 21, 31) et au potentiel de phase (PH) des transistors de puissance (11, 12, 21, 22, 31, 32)
  11. 11
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les signaux de mesure issus du circuit de puissance sont connectés à deux comparateurs (C11, C12) du driver (10, 11, 12).
  12. 12
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque driver (10, 20, 30) est contrôlé par le même circuit de gestion (2).
  13. 13
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les drivers (10, 20, 30) pilotent chacun les transistors (11, 12, 21, 22, 31, 32) de puissance d'une même branche (B1, B2, B3).
  14. 14
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque branche du pont comporte au moins deux transistors de puissance dotés chacun d'une grille et en ce que les drivers (10, 20, 30) sont connectés, en sortie, aux grilles des deux transistors (11, 12;21, 22;31, 32) de puissance d'une même branche.
  15. 15
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication 14, caractérisé en ce que les drivers (10, 20, 30) comparent les potentiels de phase (ϕ1, ϕ2, ϕ3) de l'alterno-démarreur avec le potentiel de masse du pont redresseur pour la commande de l'un des transistors (12, 22, 32) et avec le potentiel de sortie Ua du pont redresseur pour la commande de l'autre transistor (11, 21, 31).
  16. 16
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication 14 ou 15 caractérisé en ce que les drivers (10, 20, 30) reçoivent du circuit de gestion (2) un signal (ALG) d'alimentation des grilles des transistors (11, 12, 21, 22, 31, 32).
  17. 17
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication 16, caractérisé en ce que le signal (ALG) d'alimentation est fourni par une source auxiliaire.
  18. 18
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que la tension du signal (ALG) délivrée par le circuit de gestion (2) est de 16 Volts +/-1 Volt.
  19. 19
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 17 à 18, caractérisé en ce que les drivers (10, 20, 30) reçoivent du circuit de gestion (2) un signal (SC) représentatif des informations fournies par des capteurs de position du rotor de l'alternateur-démarreur pour indiquer la position du rotor que comporte l'alternateur démarreur.
  20. 20
    Module de contrôle et de puissance selon l'une quelconque des revendications 7 à 18, caractérisé en ce que les drivers (10, 20, 30) reçoivent du circuit de gestion (2) un signal (VA, VD) de validation du mode de fonctionnement de l'aitemateur-démarreur en mode alternateur ou en mode démarreur.
  21. 21
    Module de contrôle et de puissance selon la revendication 14, caractérisé en ce que les drivers (10, 20, 30) comportent un circuit logique (13) et des sources de courant (S11, S12) pour commander les grilles des transistors de puissance en fonction des signaux reçus sur les entrées du driver.
Independent claims21