FR3072519A1 - Procede de conversion d'energie entre deux dispositifs usb type c et dispositif correspondant - Google Patents

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Abstract

Dispositif USB type C du type supportant une alimentation bidirectionnelle (DS2), comprenant une premiÚre borne (B101) destinée à être couplée à un dispositif récepteur USB type C (DR), une deuxiÚme borne (B102) destinée à être couplée à une source de puissance (BATT) à tension continue rechargeable, et une alimentation à découpage réversible (10) couplée aux deux bornes.

Description

Procédé de conversion d’énergie entre deux dispositifs USB type C et dispositif correspondant
Des modes de mise en œuvre et de réalisation de l’invention concernent les dispositifs de bus universel en série (« Universal Serial Bus » : USB en anglais), notamment les dispositifs de bus universel en série compatibles avec le standard USB 3.1 supportant le mode de délivrance de puissance en USB Power Delivery (« USB Power Delivery » PD mode en anglais) et comportant des connecteurs réversibles qui n’imposent pas de sens de branchement, communément connus par l’homme du métier sous le nom du type C, plus particulièrement l’ajustement de la tension sur des câbles USB reliant deux dispositifs USB.
Théoriquement, les dispositifs USB du type C supportant le mode de délivrance de puissance en USB PD permettent de délivrer jusqu'à 100 W de puissance sur une tension maximale de 20 V et un courant maximal de 5 A. La puissance à délivrer entre deux dispositifs USB 3.1 PD du type C est négociable par l’intermédiaire de contrôleurs spécifiques et l’alimentation électrique peut avantageusement être bidirectionnelle (DRP en anglais : « Dual Rôle Power ») entre différents dispositifs USB 3.1 du type C.
Un premier dispositif USB PD type C supportant une alimentation électrique bidirectionnelle DRP délivre indifféremment de la puissance électrique à un deuxième dispositif USB PD type C supportant une alimentation électrique bidirectionnelle DRP fonctionnant en mode « récepteur » ou recevoir de la puissance électrique délivrée par le deuxième dispositif fonctionnant en mode « source »sur une même ligne d’alimentation, et selon les besoins en mode régulation de tension ou en mode régulation/limitation de courant ou en mode régulation tension/courant selon le type de dispositifs source et récepteur. Ce dernier mode pouvant être associé à la norme USB PPS (Programmable Power Supply).
D’une façon générale, un câble USB type C est conçu pour être couplé et établir une ligne d’alimentation et de communication entre un premier dispositif USB PD type C et un deuxième dispositif USB PD type C.
Par exemple, dans une première application, le premier dispositif fonctionnant en mode source comporte une batterie de 3.6 volts et alimente un second dispositif fonctionnant en mode récepteur comportant un téléphone mobile sous une tension de 5 volts.
Dans une deuxième application, le premier dispositif fonctionnant en mode récepteur comporte un ordinateur portable comportant une batterie de 20 volts et est alimenté par le second dispositif fonctionnant en mode source sous une tension de 12 volts pour recharger sa batterie de 17 volts.
La figure 1 illustre schématiquement un exemple d’un système SYS1 USB PD type C connu de l’état de la technique.
Le système SYS1 comporte un premier dispositif DSI USB type C couplé à un second dispositif DR USB type C via un câble CBL USB type C.
Le dispositif DSI et le dispositif DR comprennent au moins chacun une broche de configuration de canal CCI et au moins une broche de tension d’alimentation de sortie VBUS1 et au moins une broche de masse GND, les broches de même nature étant reliées entre elles par le câble CBL et formant respectivement une ligne de commande, une ligne d’alimentation et une ligne de masse commune.
Le dispositif DSI comprend un convertisseur d’énergie électrique CONV et une source de puissance électrique réversible à tension continue BATT, par exemple une batterie. En d’autres termes, la source BATT peut délivrer ou stocker une puissance électrique.
La source de puissance électrique BATT comprend une borne de connexion BBATT.
Le convertisseur CONV comprend une borne de connexion BCONV1 reliée à la broche VBUS1, une borne de connexion Ec reliée à la broche CCI et une borne de connexion BCONV2 reliée à la borne BBATT.
Le convertisseur d’énergie électrique CONV comprend en outre un contrôleur d’alimentation 1 dont une entrée Ell est reliée à la borne Ec, une sortie S14 est reliée à une entrée Ec4 d’un dispositif de commutation 4, et deux sorties S12 et S13 reliées respectivement à des dispositifs de conversion d’énergie électrique 2 et 3 de type hacheur élévateur ou abaisseur de tension connus par l’homme de métier sous les dénominations anglo-saxonnes « boost », «buck », et comprenant généralement des transistors de puissance MOS et des diodes montées en antiparallèle des transistors.
Le dispositif 2 comprend une entrée E2 reliée à la borne BCONV2 et une sortie S2 reliée à une entrée E42 du dispositif de commutation 4. Le dispositif 2 connu de l’état de la technique est configuré de sorte que le flux de puissance électrique est transféré de l’entrée E2 à la sortie S2.
Le dispositif 3 comprend une sortie S3 reliée à la borne BCONV2 et une entrée E3 reliée à une sortie S43 du dispositif de commutation 4. Le dispositif 3 connu de l’état de la technique est configuré de sorte que le flux de puissance électrique est transféré de l’entrée E3 à la sortie S3.
Le dispositif de commutation 4 comprend en outre une borne de connexion B4 qui est reliée à la borne BCONV1.
Le dispositif 4 est configuré de telle sorte que selon le signal S_EC4 reçu à la borne Ec4 et émis par le contrôleur 1, l’entrée E42 ou la sortie S43 soit reliée à la borne B4. Il empêche qu’une tension inverse se forme aux bornes des diodes montées en antiparallèle du dispositif de conversion d’énergie électrique qui n’est pas sollicité en le déconnectant de la ligne d’alimentation.
Lorsque le dispositif DR fonctionne en mode récepteur requérant une puissance d’alimentation, un dialogue s’établit entre le dispositif récepteur DR et le dispositif source DSI à travers la broche de configuration de canal CCI. Il s’agit d’une phase de négociation.
Le dispositif DR transmet la nouvelle valeur de la puissance d’alimentation au contrôleur d’alimentation 1, puis le dispositif DSI fonctionnant en mode source transmet une confirmation au dispositif DR.
A l’issue de la phase de négociation, le contrôleur d’alimentation 1 transmet un signal S_Ec4 au dispositif 4 de sorte que l’entrée E42 soit reliée à la borne B4, et pilote le dispositif 2 de sorte que la puissance électrique stockée dans la batterie BATT alimente le dispositif DR par l’intermédiaire de la broche VBUS1 selon la valeur de tension et/ou d’intensité demandée par le dispositif DR à travers la broche CC1.
Lorsque le dispositif DR fonctionnant en mode source fournit une puissance d’alimentation au dispositif DSI fonctionnant en mode récepteur, préalablement, comme décrit précédemment, une phase de négociation débute. Un dialogue s’établit entre le dispositif DR et le dispositif DS 1 à travers la broche de configuration de canal CCI.
Le dispositif DR transmet la valeur de la puissance d’alimentation au contrôleur d’alimentation 1, puis le dispositif DSI accuse réception.
A l’issue de la phase de négociation, le contrôleur d’alimentation 1 transmet un signal S_Ec4 au dispositif 4 de sorte que la sortie S43 soit reliée à la borne B4, et pilote le dispositif 3 de sorte que la puissance électrique fournie par le dispositif DR soit stockée dans la batterie BATT.
Cependant, les convertisseurs d’énergie électrique connus de l’état de la technique présentent plusieurs inconvénients.
La plupart des dispositifs de conversion d’énergie connus de l’état de la technique comprennent des transistors de puissance MOS qui ne sont pas capables d’inverser le flux d’échange de puissance entre leur entrée et leur sortie.
Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser deux convertisseurs fonctionnant de façon complémentaire l’un de l’autre. En d’autres termes, un premier dispositif est configuré pour recharger une source de puissance embarquée dans le dispositif source et un deuxième dispositif est configuré pour décharger la source de puissance.
Ces deux modes de fonctionnement nécessitent un dispositif de commutation supplémentaire permettant d’activer l’un ou l’autre des deux dispositifs de conversion d’énergie.
De plus, la plupart des dispositifs de conversion d’énergie délivrent une tension fixe. La tension de sortie des dispositifs n’est pas ajustable et ils sont incapables de réguler un courant.
Il existe un besoin d’un convertisseur d’énergie électrique d’architecture simplifiée délivrant une tension ajustable et assurant une régulation d’une tension et/ou d’un courant.
Selon des modes de mises en œuvre et de réalisation, il est avantageusement proposé d’incorporer une alimentation à découpage réversible dans un dispositif source USB type C et de réguler l’énergie transmise.
Selon un aspect, il est proposé un dispositif USB type C DRP, c’est-à-dire du type supportant une alimentation bidirectionnelle, comprenant une première borne destinée à être couplée à un deuxième dispositif USB type C, une deuxième borne destinée à être couplée à une source de puissance à tension continue rechargeable, et une alimentation à découpage réversible couplée aux deux bornes.
L’alimentation à découpage réversible peut être du type élévateur de tension ou du type abaisseur de tension.
Selon un mode de réalisation, l’alimentation à découpage réversible comprend une inductance et quatre cellules de commutation, les cellules de commutation étant placées de manière symétrique par rapport à l’inductance.
La disposition symétrique des cellules de commutation par rapport à l’inductance assure la réversibilité du transfert de puissance dans l’alimentation à découpage réversible.
Avantageusement, l’alimentation à découpage réversible comprend un condensateur dont une première borne est reliée à la première borne et une deuxième borne est reliée à un moyen de commutation configuré pour coupler une deuxième borne du condensateur à une masse commune de l’alimentation à découpage réversible.
La capacité à la borne de connexion USB type C est ainsi limitée à 10 pF lors de la connexion du dispositif récepteur et du dispositif source. Le condensateur additionnel nécessaire au fonctionnement de l’alimentation à découpage réversible est relié à la première borne après la connexion entre les deux dispositifs USB C.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comprend en outre comprend des moyens de mesure de tension et de courant configurés pour mesurer la tension et le courant à chacune des deux bornes et un premier module configuré pour réguler l’échange de puissance entre les première et deuxième bornes en fonction des résultats délivrés par les moyens de mesure.
De préférence, le premier module est configuré pour détecter les dysfonctionnements de type surtension, sous-tension, surcharge ou court-circuit.
Des dispositifs de protection de l’alimentation à découpage réversible sont intégrés dans l’alimentation. La conception du dispositif est simplifiée.
Avantageusement, le premier module est configuré pour effectuer une régulation d’un type choisi parmi une régulation en courant et/ou en tension.
L’alimentation à découpage réversible fonctionne en régulation d’un type choisi parmi une régulation en courant et/ou en tension contrairement aux dispositifs de l’état de la technique qui fonctionnent en régulation à tension fixe. De plus une surveillance de la tension et/ou du courant de la deuxième borne est réalisée.
Selon encore un autre mode de réalisation, le premier module comprend un modèle de boucle de régulation de l’alimentation à découpage réversible comportant des paramètres modifiables, un moyen de stockage configuré pour stocker pour chaque type de régulation un jeu de paramètres de références, et un moyen de substitution configuré pour modifier les paramètres du modèle selon le type de régulation mis en œuvre dans l’alimentation à découpage réversible.
Les paramètres de la boucle de régulation sont adaptés selon le type de régulation choisi.
Selon un autre aspect, il est proposé un dispositif répartiteur USB type C du type supportant une alimentation bidirectionnelle incorporant au moins deux dispositifs USB type-C du type supportant une alimentation bidirectionnelle tel que défini ci-avant, dans lequel une première borne d’un premier dispositif est destinée à être couplée à une source de puissance, une deuxième borne du premier dispositif est couplée à une première borne du deuxième dispositif et une deuxième borne du deuxième dispositif est destinée à être couplée à un dispositif USB type C supportant une alimentation bidirectionnelle.
Selon encore un autre aspect, il est proposé un procédé de gestion du transfert d’énergie électrique entre une première borne d’un premier dispositif USB C du type supportant une alimentation bidirectionnelle couplé à un deuxième dispositif USB C du type supportant une alimentation bidirectionnelle et une deuxième borne du premier dispositif USB C du type supportant une alimentation bidirectionnelle couplée à une source de puissance à tension continue rechargeable, dans lequel on transfère la puissance entre les deux bornes dans un sens ou dans l’autre en utilisant une même voie.
Contrairement au procédé décrit dans l’état de la technique comprenant deux voies de transfert de puissance, ici une seule voie est nécessaire.
Selon un mode de mise en œuvre, on mesure la tension et le courant auxdites bornes, et on régule l’échange de puissance entre les première et deuxième bornes en fonction du résultat de la mesure.
De préférence, on détecte en outre les dysfonctionnements de type surtension, sous-tension, surcharge ou court-circuit en fonction du résultat de la mesure.
Avantageusement, on régule selon un type choisi parmi une régulation en courant et/ou en tension.
De préférence, on ajuste des paramètres d’une boucle de régulation de l’alimentation à découpage réversible en fonction du type de régulation.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1, précédemment décrite, illustre un système USB type C ; et
- les figures 2 à 7 illustrent schématiquement des modes de réalisation et de mise en œuvre de l’invention.
On se réfère à la figure 2 qui représente un exemple d’un mode de réalisation d’un système SYS2 USB PD type C.
Les éléments identiques à ceux décrits précédemment sont identifiés par les mêmes références numériques.
Le système SYS2 comporte un premier dispositif DS2 USB type C DRP, c’est-à-dire du type supportant une alimentation bidirectionnelle, couplé au deuxième dispositif r DR USB type C du type supportant une alimentation bidirectionnelle via le câble CBL USB type C.
Le dispositif DS2 comprend au moins une broche de configuration de canal CC2, au moins une broche de tension d’alimentation Vbus2 et au moins une broche de masse GND, les broches de même nature étant reliées aux broches du dispositif récepteur DR par le câble CBL, et forme respectivement une ligne de commande, une ligne d’alimentation et une ligne de masse commun.
Un signal S CC2 circule dans la broche de configuration de canal CC2.
Le dispositif DS2 comprend en outre une source de puissance BATT à tension continue rechargeable et une alimentation à découpage réversible 10.
La source BATT peut être incorporée dans le dispositif DS2 comme représentée ici ou être située à l’extérieur du dispositif DS2 et reliée au dispositif DS2 par une broche de tension d’alimentation.
L’alimentation à découpage 10 comprend une première borne de connexion B101 reliée à la broche Vbus2, une borne de connexion EclO reliée à la broche CC2, une borne de connexion BM101 reliée à la masse commune GND et une deuxième borne B102 reliée à la borne BBATT de la source BATT.
Un courant I BATT circule dans la borne BBATT sous une tension VBATT.
Une première borne B101 est couplée à un dispositif récepteur USB type C DR, une deuxième borne B102 est couplée à une source de puissance BATT à tension continue rechargeable, et une alimentation à découpage réversible 10 est connectée entre les deux bornes.
Comme décrit précédemment, les dispositifs DR et DS peuvent chacun fonctionner en mode source ou en mode récepteur.
On se réfère à la figure 3 qui montre un exemple d’un mode de réalisation de l’alimentation à découpage réversible 10.
L’alimentation à découpage réversible 10 comprend un contrôleur d’alimentation 20 comprenant une entrée Ec20 reliée à l’entrée EclO, deux entrées EMV1 et EMV2 reliées respectivement à des sorties SMV1 et SMV2 de moyens MV1 et MV2 de mesure de tension, deux entrées EMU et EMI2 reliées respectivement à des sorties SMI1 et SMI2 de moyens Mil et MI2 de mesure de courant et des sorties S201, S202, S203 et S204 reliées respectivement à des cellules de commutation CEL1, CEL2, CEL3 et CEL4.
Les moyens MV1 et MV2 de mesure de tension sont de constitution identique et comprennent en outre respectivement chacun une entrée EMV1 et EMV2.
Les moyens Mil et MI2 de mesure de courant sont de constitution identique et comportent en outre respectivement chacun deux entrées EMI11 et EMI12, et EMI21 et EMI22.
Les cellules de commutation CEL1, CEL2, CEL3 et CEL4 sont de constitution identique et comportent chacune respectivement un transistor NMOS Tl, T2, T3, T4 et une diode Dll, D22, D33, D44 montée en antiparallèle du transistor, dont l’anode est reliée respectivement à la source SI, S2, S3, S4 du transistor et la cathode est reliée respectivement au drain Dl, D2, D3, D4 du transistor.
Selon un autre mode de réalisation, chaque cellule de commutation comporte un transistor NMOS comprenant une diode montée en antiparallèle du transistor dont l’anode est reliée à la source et la cathode est reliée au drain du transistor connue par l’homme du métier sous l’appellation anglo-saxonne « body diode ».
Les transistors Tl, T2, T3 et T4 comportent respectivement une grille Gl, G2, G3, G4 reliée respectivement à la sortie S201, S202, S203, S204.
L’alimentation à découpage réversible 10 comporte un chemin d’alimentation ALIM s’étendant entre la première borne B101 et la deuxième borne B102. Comme on le verra plus en détail ci-après, ce chemin ALIM forme une voie permettant de transférer de la puissance d’une borne à l’autre dans un sens ou dans l’autre.
Les moyens MV1 et MV2 de mesure de tension et les moyens Mil et MI2 de mesure de courant mesurent la tension et le courant à chacune des deux bornes B101 et B102 du chemin d’alimentation ALIM.
Le chemin d’alimentation ALIM comporte les quatre cellules de commutation CEL1, CEL2, CEL3 et CEL4, une inductance L et les moyens Mil et MI2.
L’entrée EMI11 du moyen Mil est reliée à la borne B101 et l’entrée EMI12 est reliée au drain D4 de la cellule CEL4. La source S4 de la cellule CEL4 est reliée d’une part à une première borne de l’inductance L et, d’autre part, au drain D3 de la cellule CEL3.
Une deuxième borne de l’inductance L est reliée d’une part au drain D2 de la cellule CEL2 et, d’autre part, à la source SI de la cellule CEL1.
Le drain Dl de la cellule CEL1 est relié à l’entrée EMI22 du moyen MI2, et l’entrée EMI21 est reliée à la borne B102.
Les sources respectives S2 et S3 des cellules CEL2 et CEL3 sont reliées à la borne BM101.
Les entrées respectives EMV2 et EMV1 des moyens MV1 et MV2 sont respectivement reliées aux bornes B101 et B102.
Les moyens Mil et MI2 sont configurés pour mesurer le courant entre leurs entrées respectives EMI11 et EMI12, et EMI21 et EMI22, c’est-à-dire les moyens Mil et MI2 sont configurés pour mesurer le courant à chacune des bornes B101 et B102. Ils comportent par exemple une résistance et un amplificateur opérationnel.
Les moyens MV1 et MV2 sont configurés pour mesurer la tension respectivement à chacune des deux bornes B101 et B102. Ils comportent par exemple un pont diviseur de tension.
Les moyens Mil, MI2, MV1 et MV2 sont connus de l’homme du métier.
L’alimentation à découpage réversible 10 comprend une inductance L et quatre cellules de commutation CEL1, CEL2, CEL3 et CEL4, les cellules de commutation étant placées de manière symétrique par rapport à l’inductance.
Une première borne d’un condensateur Cil est reliée à la borne B101 et une deuxième borne du condensateur Cil est reliée à la borne BM101.
Une première borne d’un condensateur C22 est reliée à la borne B102 et une deuxième borne du condensateur C22 est reliée à la borne BM101.
Selon la norme USB Power Delivery, la valeur du condensateur raccordé à la borne VBUS2 ne doit pas excéder 10 pF lors du raccordement du dispositif récepteur DR au dispositif source DS2 par l’intermédiaire du câble CBL. Le condensateur Cil a par exemple une capacité de 10 pF.
Comme le chemin d’alimentation ALIM est symétrique par rapport à l’inductance L, la capacité des condensateurs Cil et C22 est égale.
Pour que l’alimentation à découpage réversible 10 fonctionne de manière satisfaisante, la capacité maximale admise par la norme USB Power Delivery du condensateur Cil n’est pas suffisante.
Le chemin d’alimentation ALIM comprend en outre des condensateurs C12 et C21.
Une première borne du condensateur C12 est reliée à la première borne B101 et une deuxième borne est reliée à un moyen de commutation T5 configuré pour coupler une deuxième borne du condensateur à une masse commune GND de l’alimentation à découpage réversible 10.
Le moyen de commutation comprend un transistor T5.
En d’autres termes, la première borne du condensateur C12 est reliée au drain D4 de la cellule C4 et la deuxième borne du condensateur C12 est reliée au drain D5 du transistor T5. La grille G5 du transistor T5 est reliée à une sortie S205 du contrôleur 20 et la source S5 du transistor T5 est reliée à la borne BM101.
Une première borne du condensateur C21 est reliée au drain DI de la cellule Cl et une deuxième borne du condensateur C21 est reliée à la borne BMI01.
La capacité des condensateurs C12 et C21 est égale.
L’homme du métier saura déterminer la valeur des condensateurs C12, C21 et de l’inductance L de telle sorte que l’alimentation à découpage réversible 10 fonctionne de manière satisfaisante. La valeur des condensateurs C12 et C21 est par exemple égale à 100 pF.
Le contrôleur d’alimentation 20 comprend un premier module MCEP configuré pour réguler l’échange de puissance entre les première et deuxième bornes respectivement B101 et B102 en fonction des résultats délivrés par les moyens de mesure MV1, MV2, Mil et MI2, et un deuxième module MCPD configuré pour dialoguer avec le dispositif récepteur DR lors de la phase de négociation conformément à la norme USB Power Delivery.
Le premier module MCEP est configuré pour effectuer une régulation d’un type choisi parmi une régulation en courant et/ou en tension, est relié aux entrées EMV1, EMV2, EMU et EMI2 et aux sorties S201, S202, S203, S204 et S205, et est configuré pour détecter et traiter les dysfonctionnements de type surtension, sous-tension, surcharge ou court-circuit connus par l’homme du métier respectivement sous les dénominations anglo-saxonnes «Over Voltage Protection, OVP », « UVLO : Under Voltage Lock Up », « OCP : Over Current Protection » et « SC : Short Circuit » à partir des moyens de mesure MV1, MV2, Mil et MI2.
En d’autres termes, le premier module MCEP est relié aux cellules de commutation CEL1, CEL2, CEL3 et CEL4, et aux moyens MV1, MV2 de mesure de tension et aux moyens Mil, MI2 de courant.
Le module MCPD est relié à l’entrée Ec20.
Le module MCPD est par exemple incorporé dans le contrôleur d’alimentation 20 comme représenté ici. Il peut également être situé à l’extérieur du contrôleur 20, et être réalisé par tout dispositif apte à communiquer avec le dispositif DR conformément à la norme USB Power Delivery, par exemple un microprocesseur.
Le premier module MCEP comprend un modèle BR de boucle de régulation de l’alimentation à découpage réversible 10 comportant des paramètres PARAM modifiables, un moyen de stockage STO configuré pour stocker pour chaque type de régulation un jeu de paramètres de référence PR, et un moyen de substitution MS configuré pour modifier les paramètres du modèle BR selon le type de régulation mis en œuvre dans l’alimentation à découpage réversible 10.
Le modèle BR de boucle de régulation de l’alimentation à découpage réversible 10 est mis en œuvre par exemple sous forme logicielle au sein d’un microprocesseur ou d’un microcontrôleur.
L’alimentation à découpage réversible 10 comprend trois modes de conversion d’énergie : un mode de fonctionnement abaisseur de tension (Buck), un autre mode de fonctionnement élévateur de tension (Boost), et un mode de fonctionnement abaisseur/élévateur de tension (buck/boost). Chaque mode de fonctionnement peut être combiné avec un transfert de puissance de la borne B102 à la borne B101 ou inversement, et en mode de régulation en tension, en mode de régulation en courant ou en mode de régulation combinée en courant et en tension.
Ce dernier mode de régulation combinée en courant et en tension permet par exemple de charger une batterie connue par l’homme du métier sous l’acronyme anglo-saxon CCCV (« Constant Current/Constant Voltage »). Les jeux de paramètres PR sont déterminés par des procédés connus de l’homme du métier.
Le contrôleur d’alimentation 20 est par exemple réalisé à partir d’un microprocesseur ou d’un microcontrôleur.
La figure 4 illustre un logigramme d’un premier exemple de mise en œuvre de l’alimentation à découpage réversible 10 illustrant les différentes étapes conduisant à l’alimentation du dispositif DR fonctionnant en mode récepteur à une valeur de tension VBUSa par la source BATT à la tension VBATT par l’intermédiaire du dispositif DS fonctionnant en mode source.
La valeur de tension V BUSa est inférieure à la valeur de tension V BATT. La valeur V BUSa, par exemple 5 volts, est requise pour le bon fonctionnement du dispositif DR.
La valeur de la tension d’alimentation de la source BATT à la borne BBATT est égale à V BATT, par exemple 15 volts. On suppose qu’initialement, le dispositif DR n’est pas relié au dispositif DS2. Conformément à la norme USB PD, la tension à la borne B101 est nulle, par conséquent le condensateur Cil est déchargé. Le transistor T5 est bloqué, la deuxième borne du condensateur C12 n’est pas reliée à la masse. La valeur de la capacité à la borne VBUS1 est égale à la valeur du condensateur Cil, par exemple 10 pF conformément à la norme USB PD.
Comme la valeur de tension V BUSa est inférieure à la valeur de tension VBATT, l’alimentation à découpage réversible 10 fonctionne ici en mode abaisseur de tension « Buck » avec un transfert de puissance de la borne B102 à la borne B101 en régulant la tension V_bus2 à la valeur V BUSa et en limitant le courant I_bus2 à la valeur I BUSa.
Dans une première étape 1, le dispositif DR est relié par l’intermédiaire du câble CBL au dispositif DS2.
Le module MCPD détecte la présence du dispositif DR. Durant cette étape d’initialisation connue par l’homme du métier sous la dénomination anglo-saxonne « mode legacy », on suppose que le dispositif DS fonctionne en mode source et que le dispositif DR fonctionne en mode récepteur. Le module MCEP pilote les cellules CEL1 à CEL4 de telle sorte que la tension V_bus2 soit égale à 5 volt conformément à la norme USB Power Delivery.
Puis à l’étape 2, comme le dispositif DR supporte la norme USB Power Delivery, la phase de négociation débute. Le dispositif DR transmet un signal S CC2 comportant une demande d’alimentation du dispositif DR, la valeur de tension d’alimentation V BUS2 égale à la valeur VBUSa et une valeur IBUSa d’intensité maximale de l’intensité I BUS2 à la borne au module MCPD.
Puis à l’étape 3, le module MCPD du dispositif source DS2 transmet au dispositif DR un signal SCC2 comportant une confirmation de mise en œuvre du mode de fonctionnement du dispositif DS2 en mode source de puissance électrique, délivrant une valeur de tension V BUS2 égale à V BUSa sous une intensité maximale I BUSa. La phase de négociation est achevée.
A l’étape 4, Le module MCEP pilote le transistor T5 de telle sorte qu’il soit passant. La deuxième borne du condensateur C12 est ainsi reliée à la masse GND de l’alimentation à découpage réversible 10.
A l’étape 5, le module MCEP pilote les cellules CEL1 à CEL4 de telle sorte que le transfert d’énergie se fasse de la source BATT vers le dispositif DR, c’est-à-dire de la borne B102 à la borne B101 à une valeur de tension V_bus2 égale à VBUSa et une valeur du courant I_bus2 égale au plus à I BUSa, et ajuste les paramètres PARM de la boucle de régulation BR de l’alimentation à découpage réversible 10 en fonction du type de régulation en chargeant le jeu de paramètres PR stocké correspondant, c’est-à-dire en régulant la tension de sortie V BUS2 fournie par la source BATT et contrôlant la valeur du courant.
En d’autres termes, le module MCEP pilote les cellules CEL3 et CEL4 de telle sorte que le transistor T3 soit bloqué et le transistor T4 soit passant de manière continue. Les cellules CEL1 et CEL2 sont pilotées respectivement par les signaux en opposition de phase S S201 et S S202, de telle sorte que lorsque le transistor Tl est passant, le transistor T2 est bloqué et réciproquement. Les signaux S S201 et S S202 sont des signaux de type modulation de largeur d'impulsion (PMW) de rapport cyclique variable asservi à la boucle BR de façon à ce que la valeur de la tension V BUS2 converge vers la tension de consigne V BUSa. Le moyen MV1 mesure la valeur de la tension V BUS2. Le moyen Mil mesure la valeur du courant I_bus2 à la borne B101.
On mesure la tension et le courant à la borne B101. La boucle de régulation BR régule l’échange de puissance entre la première et la deuxième borne B101 et B102 en fonction du résultat de la mesure en ajustant en temps réel le rapport cyclique des signaux S S201 et S_S202.
Les moyens MI2 et MV2 mesurent respectivement le courant et la tension à la borne BBATT de sorte que le module MCEP détecte, par exemple, un défaut de la source BATT.
Si le courant I_bus2 mesuré par le moyen Mil est supérieur à la valeur de courant I BUSa, en d’autres termes si il y a une surcharge, ou si le module MCEP détecte un défaut dans l’alimentation à découpage réversible 10 ou un défaut de la source BATT, le module MCEP stoppe le processus de régulation afin que l’alimentation à découpage 10 ne fournisse plus de puissance électrique au dispositif récepteur DR. Dans ce cas, le module MCEP peut aussi remonter une alerte au système DS2 par l’intermédiaire d’un signal électrique ou d’un bus de données.
A l’étape 6, le dispositif DR est déconnecté du dispositif DS2, par exemple le câble CBL est débranché du dispositif DR. Le module MCPD détecte la déconnection du câble CBL par la broche CC2. Le module MCEP ne délivre plus de signaux S_S201 et S_S202, les transistors Tl et T2 sont bloqués. La source BATT n’alimente plus la borne B101. Les condensateurs Cil et C12 sont chargés et engendrent une tension résiduelle à la borne B101. A l’étape 7, Le module MCEP pilote les cellules CEL2 et CEL4 de telle sorte à décharger les condensateurs Cil et C12. Bien entendu, les condensateurs Cil et C12 peuvent être déchargés jusqu'à ce que la valeur du potentiel à la borne B101 atteigne une valeur prédéfinie différente de 0 volt, notamment lorsque le dispositif DR demande une diminution de la valeur de la tension V BUS2 jusqu’à une nouvelle valeur de la tension de consigne. Le module MCEP pilote la décharge des condensateurs Cil et C12 jusqu’à ce que le moyen MV1 mesure la valeur du potentiel de la borne B101 correspondante à la nouvelle valeur de la tension de consigne.
La décharge des condensateurs Cil et C12 s’effectue de manière fractionnée. En d’autres termes, le module MCEP émet un signal S_S204 à la sortie S204 de telle sorte que le transistor T4 soit passant et un signal S_S202 à la sortie S202 de telle sorte que le transistor T2 soit passant. Les condensateurs Cil et C12 se déchargent à travers l’inductance L reliée à la masse commune GND par le transistor T2. Lorsque le transistor T2 est bloqué, l’énergie emmagasinée par l’inductance L est transférée à C21 et C22 à travers la diode Dll. Selon un autre mode de mise en œuvre, les condensateurs Cil et C12 sont déchargés en pilotant le transistor T2 de telle sorte qu’il soit passant pendant toute l’étape de décharge et en pilotant le transistor T4 par le signal S S204 de type à modulation de largeur d'impulsion PWM. Lorsque le condensateur C12 est déchargé, le module MCEP pilote le transistor T5 de telle façon que le condensateur C12 ne soit plus relié à la masse GND.
Comme le chemin d’alimentation ALIM est symétrique par rapport à l’inductance L, l’homme du métier saura adapter le pilotage des cellules de commutation dans un mode de fonctionnement Buck avec un transfert de puissance de la borne B101 à la borne B102 en régulant un courant ou une tension. Dans ce mode de fonctionnement de l’alimentation à découpage réversible 10, le module MCEP pilote le transistor T5 de telle façon que le condensateur C12 soit relié à la masse GND lorsque la valeur de la tension V_bus2 est non nulle. Le transfert d’énergie de la borne B102 à la borne B101 pourra alors commencer. Pour éviter les appels de courant important lors de la connexion du condensateur C12 à la masse GND à travers le transistor T5, l’homme du métier saura adapter le control du signal S S205 afin de ralentir la fermeture du transistor T5 ou en ajoutant une charge résistive entre D5 et S5.
La figure 5 illustre un logigramme d’un deuxième exemple de mise en œuvre de l’alimentation à découpage réversible 10 illustrant les différentes étapes conduisant à l’alimentation du dispositif DR fonctionnant en mode récepteur à une valeur de tension VBUSb par la source BATT à la tension VBATT par l’intermédiaire du dispositif DS fonctionnant en mode source.
La valeur de tension V BUSb est supérieure à la valeur de tension V BATT.
La valeur V BUSb, par exemple 20 volts, est requise pour le bon fonctionnement du dispositif DR.
La valeur de la tension d’alimentation de la source BATT à la borne BBATT est égale à V BATT, par exemple 15 volts. On suppose que le dispositif DR n’est pas relié au dispositif DS2. Le transistor T5 est bloqué, la deuxième borne du condensateur C12 n’est pas reliée à la masse. La valeur de la capacité à la borne Vbus2 est égale à la valeur du condensateur Cil, par exemple 10 pF conformément à la norme USB PD.
Dans ce mode de fonctionnement, l’alimentation à découpage réversible 10 fonctionne en mode élévateur de tension « Boost » avec un transfert de puissance de la borne B102 à la borne B101 en régulant la tension V_bus2.
Dans une première étape 10, le dispositif DR est relié par l’intermédiaire du câble CBL au dispositif DS2.
Le module MCPD détecte la présence du dispositif DR.
Durant cette étape d’initialisation connue par l’homme du métier sous la dénomination anglo-saxonne « mode legacy », on suppose que le dispositif DS fonctionne en mode source et que le dispositif DR fonctionne en mode récepteur. Le module MCEP pilote les cellules CEL1 à CEL4 de telle sorte que la tension V_bus2 soit égale à 5 volts conformément à la norme USB Power Delivery.
Puis à l’étape 20, la phase de négociation débute. Le dispositif DR transmet un signal S CC2 comportant une demande d’alimentation du dispositif DR, la valeur de tension d’alimentation V_bus2 égale à la valeur VBUSb et une valeur IBUSb d’intensité maximale de l’intensité I_bus2 à la borne B101 au module MCPD.
Puis à l’étape 30, le module MCPD du dispositif DS2 transmet au dispositif DR un signal S CC2 comportant une confirmation de mise en œuvre du mode de fonctionnement du dispositif DS2 en mode source de puissance électrique, délivrant une valeur de tension V_bus2 égale à V BUSb sous une intensité maximale I BUSb. La phase de négociation est achevée.
A l’étape 40, Le module MCEP pilote le transistor T5 de telle sorte qu’il soit passant. La deuxième borne du condensateur C12 est reliée à la masse GND.
A l’étape 50, le module MCEP pilote les cellules CEL1 à CEL4 de telle sorte que le transfert d’énergie se fasse de la source BATT vers le dispositif DR, c’est-à-dire de la borne B102 à la borne B101 à une valeur de tension V_bus2 égale à VBUSb et une valeur du courant I_bus2 égale au plus à I BUSb, et ajuste les paramètres PARM de la boucle de régulation BR de l’alimentation à découpage réversible 10 en fonction du type de régulation en chargeant le jeu de paramètres PR stocké correspondant, c’est-à-dire un mode de fonctionnement régulant la tension de sortie V_bus2 fournie par la source BATT et contrôlant la valeur du courant.
En d’autres termes, le module MCEP pilote la cellule CEL1 de telle sorte le transistor Tl soit passant de manière continue et la cellule CEL2 de telle sorte que le transistor T2 soit bloqué. Les cellules CEL3 et CEL4 sont pilotées par respectivement pas les signaux S S203 et S S204 en opposition de phase, de telle sorte que lorsque T3 est passant, T4 est bloqué et réciproquement. Les signaux S S203 et S S204 sont des signaux de type modulation de largeur d'impulsion (PMW) de rapport cyclique variable asservi à la boucle BR de façon à ce que la valeur de la tension V_bus2 converge vers la tension de consigne V BUSb. Le moyen MV1 mesure la valeur de la tension V_bus2. Le moyen Mil mesure la valeur du courant I_bus2 à la borne B101.
On mesure la tension et le courant à la borne B101. La boucle de régulation BR régule l’échange de puissance entre la première et la deuxième bornes B101 et B102 en fonction du résultat de la mesure en ajustant en temps réel le rapport cyclique des signaux S S203 et S_S204.
Comme décrit précédemment, les moyens MI2 et EMV2 mesurent respectivement le courant et la tension à la borne BBATT de sorte que le module MCEP détecte, par exemple, un défaut de la source BATT.
Si le courant I_bus2 mesuré par le moyen Mil est supérieur à la valeur de courant correspondant à la valeur de courant I BUSb ou si le module MCEP détecte un défaut dans l’alimentation à découpage réversible 10, ou un défaut de la source BATT, le module MCEP stoppe le processus de régulation afin que l’alimentation à découpage réversible 10 ne fournisse plus de puissance électrique au dispositif récepteur DR. Dans ce cas, le module MCEP peut aussi remonter une alerte au système DS2 par l’intermédiaire d’un signal électrique ou d’un bus de données.
A l’étape 60, le dispositif DR est déconnecté, par exemple le câble CBL est débranché du dispositif récepteur DR, Le module MCPD détecte la déconnection via CC2. Le module MCEP ne délivre plus de signaux S_S203 et S_S204, les transistors T3 et T4 sont bloqués. La source BATT n’alimente plus la borne B101. Les condensateurs Cil et C12 sont chargés et engendrent une tension résiduelle à la borne B101.A l’étape 70, identique à l’étape 7 décrite précédemment, les condensateurs Cil et C12 sont déchargés selon le procédé de décharge décrit à l’étape 7.
Comme le chemin d’alimentation ALIM est symétrique par rapport à l’inductance L, l’homme du métier saura adapter le pilotage des cellules de commutation dans un mode de fonctionnement Boost avec un transfert de puissance de la borne B101 à la borne B102 en régulant un courant ou une tension. Dans ce mode de fonctionnement de l’alimentation à découpage réversible 10, le module MCEP pilote le transistor T5 de telle façon que le condensateur C12 soit relié à la masse GND lorsque la valeur de la tension V_bus2 est non nulle. Le transfert d’énergie de la borne B102 à la borne B101 pourra alors commencer. Pour éviter les appels de courant important lors de la connexion du condensateur C12 à la masse GND à travers le transistor T5, l’homme du métier saura adapter le control du signal S S205 afin de ralentir la fermeture du transistor T5 ou en ajoutant une charge résistive entre D5 et S5
La figure 6 illustre un logigramme d’un troisième exemple de mise en œuvre de l’alimentation à découpage réversible 10 illustrant les différentes étapes conduisant à la charge de la source BATT à la tension VBATT par un dispositif DR à une valeur de tension VBUSc.
La source BATT comprend par exemple une batterie lithium ion Li-Ion et le dispositif DR comprend par exemple une batterie d’appoint (power bank) de tension nominale 20 volts.
Dans ce mode de fonctionnement de chargement de la batterie BATT, le dispositif DR fonctionne en mode source de tension continu et le dispositif DS2 fonctionne en mode récepteur.
La valeur de tension V BUSc est supérieure à la valeur de tension V BATT.
Les dispositifs DS2 et DR sont connectés entre eux par l’intermédiaire du câble CBL, par conséquent le condensateur C12 est relié à la masse GND par l’intermédiaire du transistor T5.
On suppose que la valeur du potentiel de la borne B101 soit égale à V BUSc et que la batterie BATT est quasi vide, la tension V BATT est sensiblement inférieure à V BUSc. Par exemple, la tension nominale V BATT de la batterie BATT est égale à 12 volts et la tension V BUSc est par exemple égale à 20 volts.
Ce mode de fonctionnement comprend l’alimentation à découpage réversible 10 fonctionnant en mode abaisseur de tension « Buck » en régulation de courant et de tension.
Comme la batterie BATT est déchargée, le chargement de BATT s’effectue en deux phases de rechargement.
Dans une première phase de rechargement, tant que la valeur de la tension V BATT est inférieure à la consigne de tension de charge Sv, par exemple 17V volts dans le cas d’une batterie Li On comportant 3 cellules en série, l’alimentation à découpage réversible 10 régule la valeur du courant IBATT de chargement de la batterie de telle sorte que I BATT converge vers la consigne de courant de charge Si.
Dans une deuxième phase de rechargement, dès que la tension VBATT est égale à la consigne de tension de charge Sv, l’alimentation à découpage réversible 10 régule la valeur de la tension à la borne B102 de sorte que la valeur de V BATT soit égale ici à 17 volts.
La procédure de rechargement est à présent décrite.
Dans une première étape 100, la phase de négociation débute. Le module MCPD transmet un signal S CC2 comportant une demande d’alimentation du dispositif DS2, la valeur de tension d’alimentation V_bus2 égale à la valeur VBUSc et une valeur IBUSc d’intensité maximale de l’intensité I_bus2 à la borne B101.
Puis à l’étape 200, le dispositif DR transmet au module MCPD un signal S CC2 comportant une confirmation de mise en œuvre du mode de fonctionnement du dispositif DR en mode source de puissance électrique, délivrant une valeur de tension V_bus2 égale à V BUSc sous une intensité maximale IBUSc. La phase de négociation s’achève.
A l’étape 300, la valeur de la tension V BATT est inférieure au seuil Sv. Le module MCEP pilote les cellules CEL1 à CEL4 de telle sorte que le transfert d’énergie se fasse du dispositif DR vers la source BATT, c’est-à-dire de la borne B101 à la borne B102 et ajuste les paramètres PARM de la boucle de régulation BR de l’alimentation à découpage réversible 10 en fonction du type de régulation en chargeant le jeu de paramètres PR stocké correspondant, c’est-à-dire un mode chargement de la batterie en régulant le courant de charge IBATT ou la tension de charge VBATT autrement connu sous l’appellation anglo-saxon « Constant Current / Constant Voltage ».
Dans cette étape, l’alimentation à découpage réversible 10 régule le courant de charge I BATT de la batterie BATT de telle sorte que I BATT converge vers la consigne de courant de charge Si. La valeur du courant IBATT est mesurée par le moyen MI2. L’alimentation à découpage réversible 10 mesure le courant I_bus2 par le moyen Mil afin qu’il n’excède pas la valeur de consigne IBUSc du courant d’entré I_bus2 négocié à l’étape 100.
Si le courant I_bus2 excède la valeur de consigne I BUSc, la valeur du courant de charge I BATT est réduite en diminuant la consigne de courant de charge Si.
En d’autres termes, le module MCEP pilote la cellule CEL2 de telle sorte que T2 soit bloqué et la cellule CEL1 de telle sorte que le transistor Tl soit passant de manière continu. Les cellules CEL3 et CEL4 sont pilotées respectivement par les signaux S_S203 et S_S204 en opposition de phase, de telle sorte que lorsque le transistor T4 est passant, le transistor T3 est bloqué et réciproquement. Les signaux S S203 et S S204 sont des signaux de type modulation de largeur d'impulsion (PMW) avec un rapport cyclique variable asservi à la boucle BR de façon à ce que la valeur du courant I BATT converge vers la consigne de courant de charge Si. Le moyen MI2 mesure la valeur du courant à la borne B102.
Dès que la tension V BATT est égale à la consigne de tension de charge Sv, dans l’étape 400, l’alimentation à découpage réversible 10 régule la valeur de la tension V BATT.
Pendant les étapes 300 et 400, les moyens Mil et EMV1 mesurent le courant et la tension du dispositif DR afin de détecter un dysfonctionnement ou une surcharge, par exemple une chute de tension et/ou un pic de courant.
Si un dysfonctionnement est détecté, le module MCEP stoppe le processus de régulation afin que afin que l’alimentation à découpage ne fournisse plus de puissance électrique à la batterie BATT. Dans ce cas, le module MCEP peut aussi remonter une alerte au système DS2 par l’intermédiaire d’un signal électrique ou d’un bus de donnés.
Si une surcharge est détectée, le module MCEP diminue la valeur de la consigne de courant de charge Si. Le courant de charge I BATT est réduit entraînant une diminution de la puissance de charge et par conséquent de la valeur du courant I_bus2. En d’autres termes, on mesure la tension et le courant aux bornes B101 et B102, et on régule l’échange de puissance entre les première et deuxième bornes B101 et B102 en fonction du résultat de la mesure.
Comme le chemin d’alimentation ALIM est symétrique par rapport à l’inductance L, l’homme du métier saura adapter le pilotage des cellules de commutation dans un mode de fonctionnement chargement d’une batterie comprenant un dispositif à charger relié à la borne B101 et un dispositif source relié à la borne B102, la tension d’alimentation du dispositif source étant inférieure ou supérieure à la tension nominale du dispositif à charger.
Bien entendu, le module MCEP peut forcer le mode de fonctionnement de l’alimentation à découpage réversible 10, c’est-àdire que malgré la phase de négociation entre les dispositifs DR et DS2, le module MCEP peut configurer le fonctionnement l’alimentation à découpage réversible en mode Buck ou en mode Boost.
Dans les procédés de gestion du transfert d’énergie électrique décrits précédemment, on transfert de la puissance électrique entre une première borne B101 d’un dispositif USB C DRPDS2 connectée à un dispositif USB C DRP DR et une deuxième borne B102 du dispositif USB C source connectée à une source de puissance BATT à tension continue rechargeable, dans lequel on transfère la puissance entre les deux bornes dans un sens ou dans l’autre en utilisant une même voie, en l’espèce le chemin d’alimentation ALIM.
Un dispositif peut comprendre plusieurs alimentations à découpage réversible, chaque alimentation à découpage réversible pouvant être piloté indépendamment l’un de l’autre et fonctionnant dans des modes différents.
Avantageusement, on régule le transfert de la puissance électrique selon un type choisi parmi une régulation en courant et/ou en tension et on ajuste des paramètres d’une boucle de régulation de l’alimentation à découpage réversible en fonction du type de régulation.
Selon une autre application, un dispositif répartiteur USB type C DRP DS3 fonctionnant en mode source peut alimenter plusieurs dispositifs USB type C DRP. Le dispositif DS3 est ici un « hub USB ».
On se réfère à la figure 7 qui représente le dispositif DS3 connectée à une source de puissance PWR, par exemple un chargeur mural USB type C, et à des dispositifs USB type C DR1 et DR2 fonctionnant en mode récepteur.
Le dispositif DS3 comprend des alimentations à découpage 101, 102 et 103 de constitution identique à l’alimentation 10.
Les alimentations à découpage 101, 102 et 103 comprennent chacune respectivement une première borne B1011, B1012, B1013 et une deuxième borne B1021, B1022 et B1023.
La borne B1013 est reliée à la source PWR. La borne B1023 est reliée aux borne B1022 et B1021.
L’alimentation à découpage 103 est alimentée par la source PWR par l’intermédiaire du câble CBL3 et alimente les alimentations à découpage 101 et 102.
Les alimentations à découpage 101 et 102 alimentent respectivement les dispositifs DR1 et DR2 par l’intermédiaire des câbles CBL1 et CBL2.
Les alimentations à découpage 101, 102 et 103 fonctionnent indépendamment l’une de l’autre.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif USB type-C du type supportant une alimentation bidirectionnelle (DS2), comprenant une première borne (B101) destinée à être couplée à un deuxième dispositif USB type-C (DR), une deuxième borne (B102) destinée à être couplée à une source de puissance (BATT) à tension continue rechargeable, et une alimentation
    à découpage réversible (10) couplée aux deux bornes. dans lequel 2. Dispositif selon la revendication 1, l’alimentation à découpage réversible découpage élévateur de tension. (10) est une alimentation à 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’alimentation à découpage réversible (10) est une alimentation à
    découpage abaisseur de tension.
  2. 4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’alimentation à découpage réversible (10) comprend une inductance (L) et quatre cellules de commutation (CEL1, CEL2, CEL3, CEL4), les cellules de commutation étant placées de manière symétrique par rapport à l’inductance.
  3. 5. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’alimentation à découpage réversible (10) comprend un condensateur (C12) dont une première borne est reliée à la première borne (B101) et une deuxième borne est reliée à un moyen de commutation (T5) configuré pour coupler une deuxième borne du condensateur à une masse commune (GND) de l’alimentation à découpage réversible (10).
  4. 6. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’alimentation à découpage réversible (10) comprend des moyens de mesure de tension (MV1, MV2) et de courant (Mil, MI2) configurés pour mesurer la tension et le courant à chacune des deux bornes (ΒΙΟΙ, B102) et un premier module (MCEP) configuré pour réguler l’échange de puissance entre les première et deuxième bornes (ΒΙΟΙ, B102) en fonction des résultats délivrés par les moyens de mesure.
  5. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le premier module (MCEP) est configuré pour détecter les dysfonctionnements de type surtension, sous-tension, surcharge ou court-circuit.
  6. 8. Dispositif selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel le premier module (MCEP) est configuré pour effectuer une régulation d’un type choisi parmi une régulation en courant et/ou en tension.
  7. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le premier module (MCEP) comprend un modèle (BR) de boucle de régulation de l’alimentation à découpage réversible (10) comportant des paramètres modifiables (PARAM), un moyen de stockage (STO) configuré pour stocker pour chaque type de régulation un jeu de paramètres de références (PR), et un moyen de substitution (MS) configuré pour modifier les paramètres du modèle (BR) selon le type de régulation mis en œuvre dans l’alimentation à découpage réversible (10).
  8. 10. Dispositif répartiteur USB type C du type supportant une alimentation bidirectionnelle (DS3) incorporant au moins deux dispositifs USB type-C du type supportant une alimentation bidirectionnelle (103, 102) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une première borne (B1013) d’un premier dispositif (103) est destinée à être couplée à une source de puissance (PWR), une deuxième borne (B1023) du premier dispositif est couplée à une première borne (B1022) du deuxième dispositif (102) et une deuxième borne (B1012) du deuxième dispositif est destinée à être couplée à un dispositif USB type C du type supportant une alimentation bidirectionnelle (DR2).
  9. 11. Procédé de gestion du transfert d’énergie électrique entre une première borne (B101) d’un premier dispositif USB C du type supportant une alimentation bidirectionnelle (DS2) couplée à un deuxième dispositif USB C du type supportant une alimentation bidirectionnelle (DR) et une deuxième borne (B102) du premier dispositif USB C du type supportant une alimentation bidirectionnelle couplée à une source de puissance (BATT) à tension continue rechargeable, dans lequel on transfère de l’énergie électrique entre les deux bornes dans un sens ou dans l’autre en utilisant une même voie.
  10. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel on mesure la tension et le courant auxdits bornes (ΒΙΟΙ, B102), et on régule l’échange d’énergie entre les première et deuxième bornes (B101, B102) en fonction du résultat de la mesure.
    5
  11. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel on détecte en outre les dysfonctionnements de type surtension, sous-tension, surcharge ou court-circuit en fonction du résultat de la mesure.
  12. 14. Procédé selon l’une des revendications 12 et 13, dans lequel on régule selon un type choisi parmi une régulation en courant et/ou en
    10 tension.
  13. 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel on ajuste des paramètres (PARAM) d’une boucle de régulation (BR) de l’alimentation à découpage réversible (10) en fonction du type de régulation.
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