FR3018244A1 - Vehicule automobile electrique ou hybride muni d'un convertisseur dc-dc pour la charge et la traction, et procede correspondant - Google Patents

Abstract

Véhicule automobile du type électrique ou hybride comportant une batterie d'alimentation électrique (1) pour alimenter une machine électrique (3) d'un groupe motopropulseur électrique au moyen d'un étage onduleur (4) connecté à la machine électrique. Le véhicule comporte un étage convertisseur DC-DC (5) connecté entre la batterie et l'étage onduleur, l'étage convertisseur DC-DC étant configuré pour : - alimenter en énergie électrique l'étage onduleur à partir de l'énergie stockée dans la batterie d'alimentation électrique lors de phases de traction, et - alimenter en énergie électrique la batterie d'alimentation électrique lors de phase de charge de la batterie à partir d'un raccordement de l'étage convertisseur DC-DC à un réseau d'alimentation électrique ou lors de phases de freinage régénératif à partir de l'énergie électrique fournie par l'étage onduleur, le véhicule comportant en outre un circuit de raccordement muni de trois entrées pour une connexion à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé

Description

Véhicule automobile électrique ou hybride muni d'un convertisseur DC-DC pour la charge et la traction, et procédé correspondant L'invention concerne la charge de batteries de véhicules automobiles du type électrique ou hybride rechargeable, et l'alimentation de machines électriques de ces véhicules.

Les batteries embarquées dans les véhicules automobiles du type électrique ou hybride rechargeable peuvent en général être chargées par un raccordement à un réseau d'alimentation électrique. On peut utiliser un chargeur externe au véhicule pour cette charge, ou un chargeur embarqué dans le véhicule. Pour obtenir un système permettant la charge utilisant peu de composants, ayant un faible encombrement et ayant un faible coût, il a été proposé d'utiliser certains composants de la chaîne de traction, en particulier certains composants électroniques de puissance utilisés au sein du véhicule. Aussi, certains chargeurs existants peuvent être connectés aussi bien sur un réseau monophasé qu'un réseau triphasé. On connaît de l'état de la technique antérieur le document WO 2010063921 qui décrit la charge d'une batterie à partir d'une tension alternative monophasée fournie par l'onduleur utilisé pour la traction du véhicule. L'onduleur forme un étage redresseur élévateur de tension (boost) et un étage abaisseur de tension (buck) permettant d'adapter les tensions. Cette solution a pour inconvénient d'être limitée à une charge à partir d'un réseau d'alimentation monophasé. De plus, ce document propose d'utiliser des enroulements de la machine électrique comme inductances, tant du côté du réseau d'alimentation électrique que du côté de la batterie. Cela a pour inconvénient de causer des vibrations non voulues de la machine électrique. On connaît également le document JP 2002/293499 qui décrit un hacheur de type « boost » (élévateur de tension) qui est utilisé en mode « buck » (abaisseur de tension) pendant la charge. La solution présentée dans ce document a pour inconvénient d'utiliser un pont de diodes supplémentaires pour redresser la tension du réseau d'alimentation électrique. On connaît également le document US2010/0097031 qui décrit un système de traction pour véhicule possédant deux dispositifs de stockage d'énergie, un convertisseur DC/DC, un onduleur, et une machine électrique. Un pont à diodes ou au moins deux bras d'un convertisseur DC/DC sont utilisés pour redresser la tension alternative du réseau et assurer la charge d'au moins un dispositif de stockage d'énergie. Le système décrit dans ce document utilisant plusieurs contacteurs n'est pas adapté pour une charge rapide triphasée. Enfin, on connaît le document US 2009/0103341 qui décrit un convertisseur DC/DC utilisant une unique inductance, et qui est utilisé pour la traction et pour la charge de la batterie basse tension ou haute tension d'un véhicule hybride rechargeable. La solution décrite dans ce document a pour inconvénient d'utiliser un redresseur supplémentaire pour redresser la tension alternative du réseau d'alimentation électrique. Ce redresseur n'est pas utilisé pendant la traction.

Au vu de ce qui précède, la présente invention a pour but de palier au moins en partie les inconvénients procurés par les techniques antérieures et, en particulier, d'obtenir une charge de la batterie utilisant peu de composants et qui est adaptée à plusieurs types de réseau d'alimentation électrique.

L'invention a donc pour objet un véhicule automobile du type électrique ou hybride comportant une batterie d'alimentation électrique pour alimenter une machine électrique d'un groupe motopropulseur électrique au moyen d'un étage onduleur connecté à la machine électrique.

Selon une caractéristique générale, le véhicule comporte un étage convertisseur DC-DC connecté entre la batterie et l'étage onduleur, l'étage convertisseur DC-DC étant configuré pour : - alimenter en énergie électrique l'étage onduleur à partir de l'énergie stockée dans la batterie d'alimentation électrique lors de phases de traction (ou lors de phases de propulsion pour un véhicule à propulsion), et - alimenter en énergie électrique la batterie d'alimentation électrique lors de phase de charge de la batterie à partir d'un raccordement de l'étage convertisseur DC-DC à un réseau d'alimentation électrique ou lors de phases de freinage régénératif à partir de l'énergie électrique fournie par l'étage onduleur. Le véhicule comporte en outre un circuit de raccordement muni de trois entrées pour une connexion à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé. Ainsi, contrairement aux solutions selon l'art antérieur, c'est directement à l'étage convertisseur DC-DC que l'on raccorde un réseau d'alimentation électrique lors de phases de charge de la batterie. Ce sont donc les composants du convertisseur DC-DC qui sont utilisés pour à la fois redresser et adapter la tension. Bien entendu, on pourra choisir un convertisseur DC-DC adapté pour l'application, c'est-à-dire adapté pour les différents types de réseau d'alimentation électrique. En outre, en alimentant en énergie électrique l'étage onduleur lors de phases de traction, le convertisseur DC-DC peut délivrer à l'étage onduleur une tension qui ne dépend pas de l'état de charge de la batterie. On obtient donc une charge de la batterie et une alimentation de la machine électrique qui utilisent peu de composants.

L'étage convertisseur DC-DC peut comporter un premier sous- étage convertisseur DC-DC et un deuxième sous-étage convertisseur DC-DC. Un tel étage convertisseur nécessite un nombre réduit de composants supplémentaires par rapport aux convertisseurs selon la technique antérieure. De ce fait, cet étage convertisseur DC-DC est peu encombrant. A titre indicatif, on pourra utiliser un premier sous-étage convertisseur DC-DC muni d'au moins trois branches et un deuxième sous-étage convertisseur DC-DC muni d'au moins une branche, chacune des branches étant munie de deux interrupteurs ayant des diodes intrinsèques. Le circuit de raccordement peut être configuré pour raccorder en parallèle le premier sous-étage convertisseur DC-DC et le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC entre la batterie et l'étage onduleur lors de phases de traction et lors de phases de freinage régénératif. A titre indicatif, le circuit de raccordement peut comporter plusieurs interrupteurs, par exemple des thyristors, des triacs, des relais, ou encore des contacteurs. Le circuit de raccordement permet simplement de modifier avec peu de composants le comportement du convertisseur DC-DC. Le circuit de raccordement peut en outre être configuré pour raccorder en cascade le premier sous-étage convertisseur DC-DC et le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC entre la batterie et une entrée de raccordement à un réseau d'alimentation électrique lors de phases de charge de la batterie. Ainsi, c'est le premier sous-étage convertisseur DC-DC qui opère en tant que redresseur, ce qui peut par exemple être mis en oeuvre en utilisant les diodes antiparallèles des interrupteurs des branches du sous-étage convertisseur DC-DC. L'étage convertisseur DC-DC peut comporter un nombre M de branches au moins égal à 4 comportant chacune des moyens de commutation. On obtient une distribution de la puissance sur les M phases, ce qui permet un meilleur échange thermique. On obtient ainsi un convertisseur plus facilement modulable, et une réduction du coût total du convertisseur qui peut utiliser des composants de calibre plus faible. Enfin, on a aussi une réduction des pertes par commutation dans le cas d'une conduction discontinue.

A titre indicatif, en utilisant un étage convertisseur DC-DC muni de deux sous-étages convertisseurs DC-DC, avec respectivement un nombre p et un nombre q de branches (p+q étant égal à M), on peut utiliser au moins trois branches dans le premier sous-étage (p>3), et au moins une branche dans le deuxième sous-étage (q>1).

Le véhicule peut comprendre des moyens de commande des moyens de commutation, les moyens de commande des moyens de commutation étant configurés pour faire commuter les moyens de commutation lors de phases de traction ou de freinage régénératif avec un même rapport cyclique. Les moyens de commande peuvent être configurés pour activer un nombre N de branches en fonction d'une puissance requise. On optimise ainsi le rendement. Avec par exemple un même rapport cyclique pour toutes les branches activées, chaque branche est parcourue avec un même courant moyen, et l'ondulation des courants en entrée et en sortie de l'étage convertisseur DC-DC sont réduites parce que les commandes sont toutes décalées d'un déphasage de 27t/N. Les moyens de commande des moyens de commutation peuvent en outre comporter un capteur de courant dans chaque branche pour élaborer un rapport cyclique de commutation pour chaque branche. On obtient ainsi une meilleure précision. En variante, les moyens de commande des moyens de commutation comportent en outre un capteur de courant pour mesurer le courant total en sortie de l'étage convertisseur DC-DC pour élaborer un rapport cyclique de commutation pour toutes les branches. Dans cette variante, un unique capteur de courant est suffisant. Les moyens de commande peuvent être en outre configurés pour faire commuter les moyens de commutation du deuxième sous- étage convertisseur DC-DC, lors de phases de charge, de manière à ce que le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC fonctionne en étage redresseur, et le premier sous-étage convertisseur DC-DC fonctionne en étage abaisseur. L'invention a également pour objet un procédé de charge et d'alimentation au sein d'un véhicule automobile du type électrique ou hybride, le véhicule comportant une batterie d'alimentation électrique et une machine électrique d'un groupe motopropulseur électrique connecté à un étage onduleur.

Selon une caractéristique générale, le procédé comprend une étape de conversion DC-DC comportant : - l'alimentation en énergie électrique de l'étage onduleur à partir de l'énergie stockée dans une batterie d'alimentation électrique lors de phases de traction, et - l'alimentation en énergie électrique de la batterie d'alimentation électrique lors de phases de charge de la batterie à partir d'un raccordement de l'étage convertisseur DC-DC à un réseau d'alimentation électrique ou lors de phases de freinage à partir de l'énergie électrique fournie par l'étage onduleur. Lors de phases de traction et lors de phases de freinage régénératif, on peut raccorder en parallèle un premier sous-étage convertisseur DC-DC de l'étage convertisseur DC-DC et un deuxième sous-étage convertisseur DC-DC de l'étage convertisseur DC-DC, entre la batterie et l'étage onduleur. Lors de phases de charge de la batterie, on peut raccorder en cascade le premier sous-étage convertisseur DC-DC et le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC entre la batterie et une entrée de raccordement à un réseau d'alimentation électrique.

On peut commander les moyens de commutation lors de phases de traction ou de freinage régénératif avec un même rapport cyclique, l'étage convertisseur DC-DC pouvant comporter un nombre M au moins égal à 4 de branches comportant chacune des moyens de commutation.

On peut activer un nombre N de branches en fonction d'une puissance requise. Chaque branche pouvant être commandée avec un déphasage de 27c/N. On peut mesurer le courant dans chaque branche et on élabore un rapport cyclique de commutation pour chaque branche.

On peut mesurer le courant total en sortie de l'étage convertisseur DC-DC et on peut élaborer un rapport cyclique de commutation pour toutes les branches. On peut commander les moyens de commutation du deuxième sous-étage convertisseur DC-DC, lors de phases de charge, de manière à ce que le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC fonctionne en étage redresseur, et le premier sous-étage convertisseur DC-DC fonctionne en étage abaisseur. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faire en référence aux dessins annexés sur lesquels : les figures 1 à 5 illustrent schématiquement un convertisseur DC-DC disposé entre une batterie et un onduleur qui alimente une machine électrique selon un mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté une batterie 1 embarquée au sein d'un véhicule automobile du type électrique ou hybride, à laquelle on a raccordé un dispositif de charge et d'alimentation 2 lui-même raccordé à une machine électrique 3 d'un groupe motopropulseur électrique du véhicule automobile assurant la traction du véhicule et également la récupération d'énergie lors de phases de freinage régénératif. Le dispositif de charge et d'alimentation 2 comporte ici un étage onduleur 4 configuré pour alimenter la machine électrique avec trois phases de courants, à partir de l'énergie délivrée par la batterie 1. En outre, un étage convertisseur DC-DC 5 est placé entre la batterie 1 et l'étage onduleur 4. L'étage convertisseur DC-DC 5 est configuré pour : - alimenter en énergie électrique l'étage onduleur à partir de l'énergie stockée dans la batterie d'alimentation électrique lors de phases de traction, et - alimenter en énergie électrique la batterie d'alimentation électrique lors de phase de charge de la batterie à partir d'un raccordement de l'étage convertisseur DC-DC à un réseau d'alimentation électrique ou lors de phases de freinage régénératif à partir de l'énergie électrique fournie par l'étage onduleur. En outre, un condensateur 6 a été connecté entre l'étage convertisseur DC-DC 5 et l'étage onduleur 4.

Sur la figure 2, on a représenté de manière plus détaillée le dispositif de charge et d'alimentation 2 fonctionnant lors d'une phase de traction. L'étage convertisseur DC-DC 5 comporte un premier sous-étage convertisseur DC-DC 7 et un deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8. Le premier sous-étage convertisseur DC-DC 7 est connecté par deux premières bornes 71 et 72 en parallèle à la batterie, et par deux deuxièmes bornes 73 et 74 en parallèle au condensateur 6. Le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8 est connecté par trois premières bornes 81, 82, et 83 à la borne de la batterie connectée à la première borne 71 du premier sous-étage convertisseur DC-DC 7 au moyen d'un circuit de raccordement 9. Le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8 est également connecté par deux deuxièmes bornes 84 et 85 en parallèle au condensateur 6.

Le circuit de raccordement 9 comporte trois interrupteurs 10, 11 et 12 respectivement reliés chacun d'une part à une entrée du deuxième sous-étage convertisseur DC-DC et d'autre part à un point de connexion électrique en communication électrique avec la borne de la batterie connectée à la première borne 71 du premier sous-étage convertisseur DC-DC 7. Sur cette figure 2, les trois interrupteurs 10, 11 et 12 sont fermés, ce qui correspond à une configuration permettant la traction du véhicule par la machine électrique 3. On peut noter que les deux sous-étages convertisseurs DC-DC 7 et 8 fonctionnent ici en parallèle, et ils sont tous les deux alimentés par la batterie pour eux-mêmes alimenter l'étage onduleur 6. Aussi, l'utilisation de l'étage convertisseur DC-DC 5 permet de maintenir une tension d'alimentation de l'étage onduleur continue pour tout niveau de charge de la batterie, en fonctionnant en mode hacheur-élévateur.

Plus précisément, les deux sous-étages convertisseurs DC-DC 7 et 8 fonctionnent en mode hacheur-élévateur. De ce fait, on peut avantageusement dimensionner la machine électrique 3 pour ce niveau de tension constant en sortie de l'étage convertisseur DC-DC et pour un courant plus faible en sortie de l'étage onduleur 4. On peut également noter que les pertes par conduction dans l'onduleur sont réduites et son rendement est plus élevé. Toutefois, il peut alors être nécessaire d'augmenter le nombre de spires de la machine électrique 3 pour maintenir la même force magnétomotrice. A titre d'exemple, pour une batterie 1 ayant une tension à ses bornes variant entre 250V et 410V, la tension de sortie de l'étage convertisseur DC-DC 5 peut être de l'ordre de 500V, ce qui permet de réduire le niveau de courant en sortie de l'onduleur par un facteur 2 (par rapport à un système sans étage convertisseur DC-DC), ce qui peut nécessiter de doubler le nombre de spires pour une force magnétomotrice égale. Sur la figure 3, on a représenté de manière plus détaillée l'étage convertisseur DC-DC 5. Le premier sous-étage convertisseur DC-DC 7 comporte trois connexions électriques reliées à la première borne 71, ces connexions étant représentées schématiquement par leur inductance 701. Ces trois connexions sont connectées au point central de branches de convertisseur DC-DC chacune munie de deux interrupteurs 702 et de diodes 703, ici des transistors bipolaires à grille isolée 702 munis de diodes intrinsèque 703. Dans chaque branche, l'un des transistors bipolaire à grille isolée 702 a son collecteur relié à la deuxième borne 73 du premier sous-étage convertisseur DC-DC 7. L'autre transistor bipolaire à grille isolée 702, qui est en série avec le premier transistor bipolaire à grille isolée, a son émetteur relié à la deuxième borne 74 du premier sous- étage convertisseur DC-DC 7. Le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8 comporte également trois connexions électriques représentées par leur inductance 801. Ces trois connexions sont connectées au point central de branches de convertisseur DC-DC chacune munie de deux interrupteurs 802 et de diodes 803, ici des transistors bipolaires à grille isolée 802 munis de diodes intrinsèques 803. Dans chaque branche, l'un des transistors bipolaire à grille isolée 802 a son collecteur relié à la deuxième borne 73 du premier sous-étage convertisseur DC-DC 7. L'autre transistor bipolaire à grille isolée 802, qui est en série avec le premier transistor bipolaire à grille isolée, a son émetteur relié à la deuxième borne 74 du premier sous-étage convertisseur DC-DC 7.

L'étage convertisseur DC-DC 5 comporte ici six branches indépendantes, les inductances de liaison 701 et 801 de chacune de ces branches sont identiques. Lors d'une phase de traction, l'étage convertisseur DC-DC 5 assure le transfert de puissance de la batterie 1 vers l'onduleur 4. Lors d'une phase de freinage régénératif, l'étage convertisseur DC-DC 5 assure le transfert de puissance de l'onduleur 4 vers la batterie 1. Lors de phases de traction ou lors de phases de freinage régénératif, on peut commander les interrupteurs ou transistors bipolaires à grille isolée des branches de l'étage convertisseur DC-DC 5 avec des signaux déphasés de 27t/6 (le nombre de branche activées étant égal à 6), avec un même rapport cyclique. Les inductances 701 et 801 sont alors parcourues par un même courant moyen (le courant total divisé par le nombre de branches), ce qui limite les contraintes sur chaque interrupteur et qui augmente la surface d'échange thermique.

La fréquence d'ondulation du courant en entrée de l'étage convertisseur DC-DC 5, en traction, est égale à la fréquence de découpage multipliée par le nombre de branches, ce qui permet de réduire l'ondulation de la tension de sortie et du courant d'entrée. La valeur de la capacité du condensateur 6 peut ainsi être réduite, ce qui augmente la densité de puissance du convertisseur. On peut noter que l'on peut alors observer une distribution de la puissance sur plusieurs phases et donc une meilleure répartition des échanges thermiques. On obtient aussi un convertisseur DC-DC plus modulaire et facilement modifiable, et dont le coût peut être réduit compte tenu du fait que des composants de calibre plus faible peuvent être utilisés. Enfin, on a une réduction des pertes par commutation en cas de fonctionnement en conduction discontinue.

A titre d'exemple, chaque sous-étage convertisseur DC-DC peut fournir une puissance de 22kW, on obtient donc, lors d'une phase de traction, en sortie de l'étage convertisseur DC-DC 44kW. Pour commander les interrupteurs de chacun des sous-étages convertisseurs DC-DC 7 et 8 de l'étage convertisseur DC-DC 5, on peut utiliser un unique capteur de courant pour mesurer le courant en sortie de la batterie 1 pour ensuite calculer un rapport cyclique commun à tous les interrupteurs. En variante, on peut utiliser un capteur de courant par branche pour tenir compte des variations des pertes dans chaque branche. Le calcul des rapports cycliques et la commande des interrupteurs peuvent être mis en oeuvre au sein de moyens de commande, par exemple une unité de commande électronique embarquée au sein du véhicule.

Le circuit de raccordement est muni de trois entrées 90, 91 et 92 pour une connexion à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé, comme on va le voir ci-après en se référant aux figures 4 et 5. Sur la figure 4, on a représenté une configuration permettant la charge de la batterie 1 par un raccordement à un réseau d'alimentation électrique. Dans cette configuration, les interrupteurs 10, 11 et 12 sont ouverts. De ce fait, le deuxième sous-étage convertisseur 8 se retrouve disposé en amont avec le premier sous-étage convertisseur 7 (en charge par un réseau d'alimentation électrique, l'onduleur 4 est bloqué). Sur cette figure 4, on a également représenté un réseau d'alimentation électrique triphasé muni de phases 21, 22 et 23 raccordées aux connexions électriques représentées par les inductances 801.

On peut noter que les deux sous-étages convertisseurs DC-DC 7 et 8 mis en cascade lors d'une phase de charge peuvent fournir à la batterie 1 une puissance de 22kW s'ils sont tous les deux dimensionnés pour fournir une telle puissance.

Le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8 est ici commandé pour former un circuit redresseur avec correction du facteur de puissance pour former un circuit connu sous le nom de « bridgeless boost PFC ». La commande du deuxième sous-étage convertisseur DC- DC 8 peut être obtenue par une commande à modulation de largeur d'impulsion intersective ou vectorielle. A cet effet, on pourra se référer au document « Design, simulation and implementation of a 3-phase boost battery charger » (Sylvain Lechat Sanjuan - Department of Energy and Environment, Division of Electric Power Engineering - Chalmers University of Technology - Gôteborg, Sweden, 2010) ou au document « Generalised simulation and experimental implementation of space vector PWM technique of a three-phase voltage source inverter » (Atif Iqbal et al - International Journal of Engineering, Science and Technology - Vol. 1, No 1, 2010, pp. 1-12).

On peut noter que la tension en sortie du deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8 peut être contrôlée à une valeur au moins égale au double de la tension crête du réseau d'alimentation électrique (650V(DC) pour une tension efficace phase-neutre de 230V(AC)). Le premier sous-étage convertisseur DC-DC 7 permet quant à lui d'adapter la tension en sortie pour la batterie. L'étage convertisseur DC-DC 5, réversible en courant, assure le transfert de la puissance du réseau d'alimentation électrique 21, 22 et 23 vers la batterie. Aussi, il est possible de fournir de l'énergie de la batterie vers le réseau pendant les heures de pointe.

Sur la figure 5, on a représenté une connexion à un réseau d'alimentation électrique monophasé comportant une phase 31. Dans cette configuration, seuls deux bras du deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8 seront commandés. On obtient un redresseur de type « Full bridge boost rectifier ».

Le circuit de raccordement 9 est néanmoins également configuré pour recevoir trois phases lors d'un raccordement à un réseau d'alimentation triphasé, comme illustré dans l'exemple de la figure 4.

L'invention permet d'obtenir des fonctions de redresseur-survolteur et de hacheur-abaisseur facilement au moyen du deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8 et du premier sous-étage convertisseur DC-DC 7. Aucun pont redresseur n'est nécessaire pour la charge à partir d'un réseau d'alimentation électrique qui est mise en oeuvre par un raccordement direct au deuxième sous-étage convertisseur DC-DC 8. L'invention permet également d'obtenir un bon partage de la puissance entre un nombre plus élevé de composants, de bien intégrer l'élévation de tension en traction et la charge, de limiter les perturbations de mode commun dues au couplage entre la machine électrique et le châssis (la charge du véhicule n'utilisant pas la machine électrique), de réduire les perturbations en mode commun due aux capacités parasites entre la borne négative de la batterie et le châssis (ce qui permet de réduire le filtrage), d'éliminer le risque de rotation ou de vibration de la machine électrique pendant la charge, et enfin d'être adaptée pour plusieurs types d'application et de réseau d'alimentations électriques.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Véhicule automobile du type électrique ou hybride comportant une batterie d'alimentation électrique (1) pour alimenter une machine électrique (3) d'un groupe motopropulseur électrique au moyen d'un étage onduleur (4) connecté à la machine électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un étage convertisseur DC-DC (5) connecté entre la batterie et l'étage onduleur, l'étage convertisseur DC-DC étant configuré pour : - alimenter en énergie électrique l'étage onduleur à partir de l'énergie stockée dans la batterie d'alimentation électrique lors de phases de traction, et - alimenter en énergie électrique la batterie d'alimentation électrique lors de phase de charge de la batterie à partir d'un raccordement de l'étage convertisseur DC-DC à un réseau d'alimentation électrique ou lors de phases de freinage régénératif à partir de l'énergie électrique fournie par l'étage onduleur, le véhicule comportant en outre un circuit de raccordement muni de trois entrées (90, 91, 92) pour une connexion à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé.
2. 2. Véhicule selon la revendication 1, dans lequel l'étage convertisseur DC-DC comporte un premier sous-étage convertisseur DC-DC (7) et un deuxième sous-étage convertisseur DC-DC (8).
3. 3. Véhicule selon la revendication 2, dans lequel le circuit de raccordement (9) est en outre configuré pour raccorder en parallèle le premier sous-étage convertisseur DC-DC et le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC entre la batterie et l'étage onduleur lors de phases de traction et lors de phases de freinage régénératif.
4. 4. Véhicule selon la revendication 3, dans lequel le circuit de raccordement est en outre configuré pour raccorder en cascade le premier sous-étage convertisseur DC-DC et le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC entre la batterie et une entrée de raccordement àun réseau d'alimentation électrique lors de phases de charge de la batterie.
5. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'étage convertisseur DC-DC comporte un nombre M de branches au moins égal à 4 comportant chacune des moyens de commutation (702, 802).
6. 6. Véhicule selon la revendication 5, comprenant des moyens de commande des moyens de commutation, les moyens de commande des moyens de commutation étant configurés pour faire commuter les moyens de commutation lors de phases de traction ou de freinage régénératif avec un même rapport cyclique.
7. 7. Véhicule selon la revendication 6, dans lequel les moyens de commande sont configurés pour activer un nombre N de branches en fonction d'une puissance requise.
8. 8. Véhicule selon la revendication 6, dans lequel les moyens de commande des moyens de commutation comportent en outre un capteur de courant dans chaque branche pour élaborer un rapport cyclique de commutation pour chaque branche.
9. 9. Véhicule selon la revendication 6, dans lequel les moyens de commande des moyens de commutation comportent en outre un capteur de courant pour mesurer le courant total en sortie de l'étage convertisseur DC-DC pour élaborer un rapport cyclique de commutation pour toutes les branches.
10. 10. Véhicule selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel les moyens de commande sont en outre configurés pour faire commuter les moyens de commutation du deuxième sous-étage convertisseur DC-DC, lors de phases de charge, de manière à ce que le deuxième sous-étage convertisseur DC-DC fonctionne en étage redresseur, et le premier sous-étage convertisseur DC-DC fonctionne en étage abaisseur.
11. 11. Procédé de charge et d'alimentation au sein d'un véhicule automobile du type électrique ou hybride, le véhicule comportant une batterie d'alimentation électrique (1) et une machine électrique (3) d'un groupe motopropulseur électrique connecté à un étage onduleur(4), caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de conversion DC-DC comportant : - l'alimentation en énergie électrique de l'étage onduleur à partir de l'énergie stockée dans une batterie d'alimentation électrique lors de phases de traction, - l'alimentation en énergie électrique de la batterie d'alimentation électrique lors de phase de charge de la batterie à partir d'un raccordement de l'étage convertisseur DC-DC à un réseau d'alimentation électrique ou lors de phases de freinage à partir de l'énergie électrique fournie par l'étage onduleur, et - une connexion à un réseau d'alimentation électrique monophasé ou triphasé lors de phases de charges.