FR2933357A1 - Systeme de gestion electrique multi tension pour vehicule hybride. - Google Patents

Systeme de gestion electrique multi tension pour vehicule hybride. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de gestion d'un système d'alimentation électrique pour véhicule hybride pouvant fonctionner selon différentes situations de vie, le véhicule hybride comportant une chaîne de traction à groupe motopropulseur comportant un moteur thermique (10) et une machine électrique (64) couplés aux roues du véhicule, un premier réseau électrique (R1) reliant au moins, un premier dispositif de stockage d'énergie (40) à des premiers éléments électriques auxiliaires (44) du véhicule peu sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation, un deuxième réseau électrique (R2) relié à une sortie continue d'un convertisseur DC/DC (60) alimenté par un deuxième dispositif de stockage d'énergie électrique (62), des deuxièmes éléments électriques auxiliaires (70) du véhicule sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation reliés au deuxième réseau électrique, un interrupteur (Int) pour relier électriquement les deux réseaux pouvant être mis en position fermé pour relier les deux réseaux, soit en position ouvert pour isoler les deux réseaux, des moyens de gestion (78) pour gérer la position ouvert ou fermé de l'interrupteur (Int). Les moyens de gestion (78) pour gérer la position de l'interrupteur (Int) sont configurés de façon à ce qu'il soit commandé en position ouvert pendant au moins un temps de la situation de vie de fonctionnement du véhicule. Application : véhicules hybrides

Description

SYSTEME DE GESTION ELECTRIQUE MULTI TENSION POUR VEHICULE HYBRIDE
L'invention concerne les véhicules du type comportant une chaîne de traction à groupe motopropulseur (ou GMP) avec un moteur thermique couplé aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage et d'une boîte de vitesses et une machine électrique destinée à être couplée audites roues du véhicule.
L'invention concerne plus particulièrement les véhicules à chaîne de 1 o traction hybride parallèle comportant un système de Stop and Start .
Le système Stop and Start effectue la mise à l'arrêt du moteur thermique juste avant et pendant l'immobilisation du véhicule. La remise en marche du moteur thermique est automatique, par exemple lors du lâcher de 15 la pédale de frein lorsque le conducteur souhaite repartir. A cet effet, le dispositif comporte un alternateur réversible configuré, soit en générateur électrique, lorsqu'il est entraîné par le moteur thermique fournissant un courant électrique aux réseaux du véhicule, soit en moteur électrique pour lancer le démarrage du moteur thermique. 20 La figue 1 montre un véhicule à chaîne de traction hybride de l'état de l'art équipé d'un système Stop and Start . Le véhicule de la figure 1 comporte un moteur thermique MTH 10 couplé, par l'intermédiaire d'un embrayage 12, d'une boîte de vitesses 14 et 25 d'un pont démultiplicateur 16, à un train 18 comportant deux roues motrices 20, 22 pour la traction du véhicule. Le véhicule de la figure 1 comporte, en outre, une machine électrique 30 couplée mécaniquement aux roues motrices 20, 22 par ladite boîte de vitesses 14, un dispositif de stockage d'énergie électrique 32. Un système 30 Stop and Start 36 effectue automatiquement la mise à l'arrêt et la remise en marche du moteur thermique 10. Dans une première situation de vie, le véhicule est propulsé exclusivement par le moteur thermique MTH. Les roues motrices 20, 22 reçoivent un couple moteur du moteur thermique. La machine électrique 30, configurée en génératrice, est entrainée en rotation par le moteur thermique MTH pour fournir un courant électrique de charge au moyen de stockage électrique 32, une batterie basse tension BT par exemple. Dans une deuxième situation de vie, le véhicule est propulsé exclusivement par la machine électrique 30, le moteur thermique MTH est à l'arrêt. La boîte de vitesses 14 reçoit un couple moteur fournit par la machine électrique 30 alimentée par l'énergie électrique stockée dans le moyen de stockage électrique 32. D'autres configurations sont possibles, par exemple, le moteur 1 o thermique MTH et la machine électrique 30 peuvent fournir chacun un couple moteur. Les couples sont ensuite sommés dans la boîte de vitesses 14 pour entraîner le roues motrices 20, 22 du véhicule.
La figure 2 montre une architecture électrique du véhicule hybride 15 parallèle de la figure 1 comportant un interrupteur reliant deux réseaux électriques du véhicule. L'architecture électrique de la figure 2 comporte essentiellement un premier R1 et un deuxième R2 réseaux électriques reliés électriquement par un interrupteur Int ayant deux bornes A et B. L'interrupteur est connecté, par 20 une A de ces deux bornes, au premier réseau électrique R1 et, par l'autre borne B, au deuxième réseau électrique R2. L'interrupteur Int comporte une entrée de commande Ec pour être mis, soit en position fermé pour relier électriquement les deux réseaux R1 et R2, soit en position ouvert pour isoler les deux réseaux, 25 Des premiers éléments électriques sont connectés au premier réseau électrique R1 et des deuxièmes éléments électriques sont connectés au deuxième réseau électrique R2. Les premiers éléments électriques, connectés au premier réseau R1, comportent une batterie BT 40 de 12 volts de tension pour alimenter, à 30 travers une première boîte de protection et de distribution BPD 42, des premiers éléments électriques auxiliaires AUX NS 44 du véhicule peu sensibles aux variations de la tension d'alimentation, un dispositif d'arrêt et démarrage automatique du moteur thermique Stop and Start STT comportant un alterno-démarreur 46 alimenté par un onduleur OND STT 48 35 à partir du premier réseau électrique R1 en courant continu.
Un dispositif de couplage mécanique 50 entre un arbre moteur 52 du moteur thermique MTH 10 et le système Stop and Start assure, d'une part, le lancement du moteur thermique MTH et, d'autre part, la charge par l'alterno-démarreur de la batterie BT 40 de 12volts.
Les deuxièmes éléments électriques, connectées au deuxième réseau R2, comportent un convertisseur DC/DC 60 fournissant un courant électrique aux réseaux R1, R2 à partir d'une batterie de tension élevée BT HT 62 destinée à alimenter une machine électrique ME 64 du véhicule hybride à travers un onduleur de puissance 66, des deuxièmes éléments 1 o électriques auxiliaires AUX SE 70 du véhicule, sensibles aux variations de la tension d'alimentation, alimentés à travers une deuxième boîte de protection et de distribution BPD 72. L'architecture électrique de la figure 1 permet d'assurer le roulage du véhicule en mode électrique pur, c'est-à-dire sans assistance du moteur 15 thermique MTH 10 qui est à l'arrêt. Dans cette situation de vie en mode électrique pur, le système Stop and Start STT ne fournit pas de courant aux réseaux électriques R1, R2. L'alternateur 46 du système Stop and Start n'est pas entraîné par le moteur thermique MTH 10 à l'arrêt. Dans cette configuration, les éléments 20 électriques auxiliaires du véhicule doivent être alimentés, soit par la batterie BT du premier réseau R1, soit par le convertisseur DC/DC 60 du deuxième réseau R2 ponctionnant de l'énergie sur la batterie de tension élevée BT HT 62. Pour fournir le courant électrique nécessaire au véhicule dans cette 25 configuration de vie, d'une part, le convertisseur DC/DC 60 doit être suffisamment dimensionné (ou puissant) pour pouvoir alimenter les deux réseaux électriques R1, R2 basse tension avec les inconvénients que cela implique en termes de poids, coût et encombrement et, d'autre part, la batterie basse tension BT 40, typiquement de 12 volts, doit avoir une 30 capacité suffisante pour pouvoir alimenter les deux réseaux électriques R1, R2 basse tension du véhicule avec les mêmes inconvénients de poids, coût et encombrement. Une autre situation de vie du véhicule hybride, s'appuyant sur l'architecture électrique de la figure 2, est le démarrage du moteur thermique 35 MTH 10 par l'alterno-démarreur 46 du système Stop and Start . Dans cette situation de vie, le démarrage du moteur thermique MTH est effectué par l'alimentation, à partir de la batterie BT 40, de l'alterno-démarreur 46 du système Stop and Start . La forte consommation électrique de l'alterno-démarreur 46 produit des fluctuations de tension très importantes aux bornes de la batterie BT 40 ce qui entraine, par exemple, des variations de l'éclairement des phares ou autres éléments d'éclairage ou voyants du véhicule. En outre, le couple pouvant être fourni par l'alterno-démarreur 46 pour assurer le lancement du moteur thermique MTH 10 du véhicule est limité par le niveau de puissance 1 o disponible à partir de la batterie BT 40 de 12 volts.
Pour pallier les inconvénients des véhicules hybrides de l'état de l'art, l'invention propose un procédé de gestion d'un système d'alimentation électrique pour véhicule hybride pouvant fonctionner selon différentes 15 situations de vie, le véhicule hybride comportant : - une chaîne de traction à groupe motopropulseur comportant un moteur thermique couplé aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage et une boîte de vitesses, une machine électrique couplée mécaniquement par l'intermédiaire de ladite boîte de vitesses aux roues du 20 véhicule, - un premier réseau électrique reliant au moins : un premier dispositif de stockage d'énergie, un alterno-démarreur pouvant être configuré soit en démarreur pour le lancement du moteur thermique, soit en générateur de courant, et des premiers éléments électriques auxiliaires du véhicule peu 25 sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation, - un deuxième dispositif de stockage d'énergie électrique pour alimenter au moins la machine électrique, - un deuxième réseau électrique relié d'une part, à une sortie continue d'un convertisseur DC/DC alimenté par le deuxième dispositif de 30 stockage d'énergie électrique, et relié, d'autre part, à des deuxièmes éléments électriques auxiliaires du véhicule sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation, - un interrupteur ayant deux bornes; l'interrupteur étant connecté par une de ces deux bornes au premier réseau électrique et par l'autre borne au 35 deuxième réseau électrique, l'interrupteur comportant en outre, une entrée de commande pour être mis, soit en position fermé pour relier électriquement les deux réseaux, soit en position ouvert pour isoler les deux réseaux, - des moyens de gestion pour gérer la position ouvert ou fermé de l'interrupteur, caractérisé en ce que les moyens de gestion pour gérer la position de l'interrupteur, sont configurés de façon à ce que l'interrupteur soit commandé en position ouvert, pendant au moins un temps de la situation de vie de fonctionnement du véhicule.
1 o Avantageusement, l'alterno-démarreur étant configuré en démarreur, le procédé consiste à mettre l'interrupteur par les moyens de gestion en position ouvert lors de l'alimentation de l'alterno-démarreur pour le lancement du moteur thermique, de façon à éviter des variations de tension, par surcharge du deuxième réseau électrique, sur les deuxièmes éléments 15 électriques auxiliaires du véhicule sensibles aux variations de tensions électrique d'alimentation.
Dans une réalisation du procédé, le moteur thermique étant en fonctionnement, le procédé consiste à mettre l'interrupteur par les moyens de 20 gestion en position ouvert pour recharger le premier dispositif de stockage d'énergie uniquement par le premier réseau électrique du véhicule, afin de limiter le fonctionnement de l'alterno-démarreur en mode alternateur.
Dans une autre réalisation du procédé, les deux réseaux électriques 25 étant isolés, la batterie basse tension, est chargée par l'alterno-démarreur configuré en générateur sous une tension plus élevée que celle du deuxième réseau pour effectuer une charge rapide de la batterie basse tension.
Dans une autre réalisation du procédé, lorsque, à un courant 30 insuffisant fourni par un convertisseur DC/DC pour alimenter le deuxième réseau électrique, s'ajoute un courant fourni par le premier dispositif de stockage d'énergie du premier réseau électrique, l'interrupteur étant alors en position fermé, lors du démarrage du moteur thermique par l'alterno- démarreur, l'interrupteur est mis en position ouvert par les moyens de gestion pour éviter des très fortes fluctuations de la tension du premier réseau sur le deuxième réseau électrique alimentant les éléments sensibles..
L'invention concerne aussi un dispositif de gestion d'un système d'alimentation électrique pour la mise en oeuvre du procédé de gestion d'un véhicule hybride pouvant fonctionner selon différentes situations de vie, tel que décrit ci-dessus, le véhicule hybride, comportant : - une chaîne de traction à groupe motopropulseur comportant un moteur thermique couplé aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage et une boîte de vitesses, une machine électrique couplée mécaniquement par l'intermédiaire de ladite boîte de vitesses aux roues du véhicule, - un premier réseau électrique reliant au moins, un premier dispositif de stockage d'énergie, un alterno-démarreur pouvant être configuré soit en démarreur pour le lancement du moteur thermique, soit en générateur de courant, des premiers éléments électriques auxiliaires du véhicule peu sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation, - un deuxième dispositif de stockage d'énergie électrique pour alimenter au moins la machine électrique, - un deuxième réseau électrique relié à une sortie continue d'un convertisseur DC/DC alimenté par le deuxième dispositif de stockage d'énergie électrique, des deuxièmes éléments électriques auxiliaires du véhicule sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation reliés au deuxième réseau électrique, - un interrupteur ayant deux bornes, l'interrupteur étant connecté par une de ces deux bornes au premier réseau électrique et par l'autre borne au deuxième réseau électrique, l'interrupteur comportant en outre une entrée de commande pour être mis, soit en position fermé pour relier électriquement les deux réseaux , soit en position ouvert pour isoler les deux réseaux, caractérisé en ce qu'il est configuré pour gérer la position de l'interrupteur de façon à ce que ledit interrupteur soit commandé en position ouvert pendant au moins un temps de la situation de vie de fonctionnement du véhicule.
L'invention est applicable à un véhicule hybride comportant un dispositif de gestion selon l'invention.
Un principal but de cette invention est une gestion améliorée de 5 l'interrupteur reliant les deux réseaux électriques du véhicule. Un autre but est de commander l'interrupteur, en position ouvert, selon différentes situations de vie du véhicule, pendant des temps les plus longs possibles.
1 o L'invention sera mieux comprise par des descriptions de procédés de gestion, selon l'invention, de l'interrupteur de couplage entre deux réseaux électriques d'un véhicule hybride en référence aux figures indexées dans lesquelles - la figue 1, déjà décrite, montre un véhicule à chaîne de traction 15 hybride de l'état de l'art équipé d'un système Stop and Start - la figure 2, déjà décrite, montre une architecture électrique du véhicule hybride parallèle de la figure 1 comportant un interrupteur reliant deux réseaux électriques du véhicule ; - la figure 3 montre un organigramme de commande, selon 20 l'invention, de interrupteur de l'architecture de la figure 2 lors d'un démarrage du moteur thermique ; - la figure 4 montre les caractéristiques de couple Cp d'un alternodémarreur d'un véhicule ; et - la figure 5 montre un organigramme de commande, selon 25 l'invention, de l'interrupteur de l'architecture de la figure 2 lors d'une charge de batterie basse tension.
Par la suite seront décrits différents procédés de commande selon l'invention, de l'interrupteur Int reliant les deux réseaux électriques R1, R2 30 de l'architecture de la figure 2. Des moyens de gestion UC 78 sont prévus pour gérer la position ouvert ou fermé de l'interrupteur Int par l'entrée de commande Ec de l'interrupteur Int.
La figure 3 montre un organigramme de commande, selon l'invention, de l'interrupteur de l'architecture de la figure 2 lors d'un démarrage du moteur thermique du véhicule hybride de la figure 1. Dans une première situation de vie, le moteur thermique MTH est à l'arrêt 80. Le convertisseur DC/DC 60 est alimenté par la batterie BT HT 62. avant le démarrage : Dans un premier cas (oui) (étape 82), si le convertisseur DC/DC 60 fournit suffisamment de courant pour alimenter le deuxième réseau électrique R2 et notamment les éléments électriques auxiliaires sensibles AUX SE, l'interrupteur Int est mis en position ouvert (étape 84), - lors du démarrage du moteur thermique MTH (étape 86) le dispositif Stop and Start est mis en configuration de démarreur pour lancer le moteur thermique, l'interrupteur Int est commandé par les moyens de gestion UC pour rester en position ouvert (étape 88) pendant le démarrage et après le démarrage du moteur thermique. Dans cette première situation de vie, au cours du démarrage du moteur par l'alimentation du démarreur 46 par la batterie BT 40, l'interrupteur Int étant ouvert, les fluctuations de la tension de la batterie base tension BT 40, dues à la consommation importante de courant par le démarreur du système Stop and Start , n'affectent pas les éléments sensibles AUX SE 70 du véhicule.
Dans un autre cas extrême (non) (étape 82) dans lequel, à un courant insuffisant fourni par le convertisseur DC/DC 60 pour alimenter le deuxième réseau électrique R2 s'ajoute un courant fournit par la batterie BT 40 du premier réseau, l'interrupteur Int étant en position fermé (étape 90), - l'interrupteur Int est mis en position ouvert (étape 92), lors du démarrage du moteur thermique MTH (étape 94) par les moyens de gestion UC 78 pour éviter des très fortes fluctuations de la tension du premier réseau R1 sur le deuxième réseau électrique R2 alimentant les éléments électriques auxiliaires sensibles AUX S.
Lors d'un démarrage du moteur thermique MTH par l'alterna-35 démarreur, les courants d'appel sont de l'ordre de 6 à 800 ampères, ce qui produit une chute de tension importante aux bornes de la batterie basse tension BT 40 de 12 volts servant au démarrage. Dans le cas d'un véhicule classique de l'état de l'art, les éléments électriques auxiliaires AUX SE sont des consommateurs électriques dits sensibles, tels que les phares, tableau de bord etc. Ils sont connectés à la batterie basse tension BT 40 et la chute de tension engendre un scintillement désagréable pour le conducteur. L'ouverture de l'interrupteur Int pour isoler ces éléments sensibles de la batterie servant au démarrage, évite ces inconvénients. Ces éléments sensibles sont alimentés par le convertisseur DC/DC 60 connecté au 1 o deuxième réseau électrique R2.
Un autre avantage du maintient de l'interrupteur Int en position ouvert est l'amélioration de la capacité de démarrage de l'alterno-démarreur. En effet, le couple que l'alterno-démarreur est capable de fournir dépend 15 principalement de la température de ce dernier. Plus l'alterno-démarreur est chaud plus le couple qu'il est capable de fournir diminue. Il faut par conséquent limiter l'élévation de température de ce dernier. Or, le premier facteur d'élévation de température d'un alterno-démarreur provient de son fonctionnement en alternateur (générateur de courant). En limitant le 20 fonctionnement en mode alternateur au strict minimum, c'est-à-dire à la charge de la batterie basse tension BT 40, on obtient de l'alterno-démarreur une meilleure disponibilité de son couple. La figure 4 montre les caractéristiques de couple Cp d'un alternodémarreur d'un véhicule en fonction du régime Rg en tour par minute pour 25 différentes températures croissantes t1, t2, t3 et t4 de fonctionnement.
La figure 5 montre un organigramme de commande, selon l'invention, de l'interrupteur Int de l'architecture de la figure 2 lors d'une charge de batterie basse tension BT de 12volts. 30 Dans une deuxième situation de vie, le moteur thermique est en marche (étape 100). L'interrupteur Int est mis en position ouvert (étape 102) par les moyens de gestion UC : les deux réseaux électriques R1, R2 sont alors isoles. La batterie basse tension BT 40 de 12 volts est chargée par l'alterna- 35 démarreur configuré en générateur (étape 104) sous une tension U plus élevée que celle du deuxième réseau R2 de 12 volts pour effectuer une charge accélérée (106) de la batterie basse tension BT 40. Le deuxième réseau électrique R2 étant isolé du premier par l'ouverture de l'interrupteur Int, les éléments sensibles AUX SE 70 sont alors exclusivement alimentés à leur tension nominale 12 volts, tension qui est fournie par le convertisseur DC/DC du deuxième réseau R2 et donc sans danger pour eux. La recharge de la batterie basse tension BT 40 est d'autant plus courte que la tension U de charge qui lui est appliquée est élevée.
En effet, une batterie de tension E à vide et de résistance interne r fournit un courant I dans une charge sous une tension U. De façon connue, la relation entre la tension à vide E et la tension en charge U est s donnée par : U=E-r.l soit l=(E-U)/r Pour E et r constant lors de la charge (I négatif en charge conformément à la convention des sens des courants), il convient d'utiliser une tension U de charge élevée pour accélérer la charge de la batterie. Dans un véhicule classique, la tension de charge dépasse rarement les 14,5 volts car l'ensemble du réseau (les deux réseaux R1, R2 dans le cas de la structure de la figure 2) est connecté à la batterie basse tension BT 12 volts et une tension plus élevée risquerait d'endommager les composants électroniques sensibles. La mise de l'interrupteur Int en position ouvert permet donc de s'affranchir de cette contrainte de tension limitée garantissant, du côté du deuxième réseau R2 connecté au convertisseur DC/DC 60, une tension inférieure à 14,5 volts et, du côté du premier réseau connecté à l'alterno-démarreur configuré en générateur, une tension de charge U plus élevée permettant une charge plus rapide.
Dans la gestion, de l'interrupteur Int du réseau de la figure 2, par les moyens de gestion UC selon l'invention, l'interrupteur Int est maintenu en position ouverte le plus souvent et le pus longtemps possible dans les différentes situations de vie du véhicule. Cela permet de limiter le nombre de manoeuvres de l'interrupteur et ainsi de garantir un profil de mission dudit interrupteur beaucoup moins sévère, ce qui a pour conséquence une meilleure fiabilité de gestion du réseau. Une possibilité de fermer l'interrupteur Int est gardée dans le cas inhabituel de défaillance d'une des sources électriques (batterie basse tension, batterie BT HT ou convertisseur DC/DC) permettant ainsi une disponibilité accrue du véhicule ou dans le cas ou l'alimentation des éléments sensibles (réseau de bord du véhicule) est plus favorable avec l'une ou l'autre des sources d'énergie.10

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'un système d'alimentation électrique pour véhicule hybride pouvant fonctionner selon différentes situations de vie, le véhicule hybride comportant : - une chaîne de traction à groupe motopropulseur comportant un moteur thermique (10) couplé aux roues (20, 22) du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage (12) et une boîte de vitesses (14), une machine électrique (30) couplée mécaniquement par l'intermédiaire de ladite 1 o boîte de vitesses aux roues du véhicule, - un premier réseau électrique (R1) reliant au moins : un premier dispositif de stockage d'énergie (40), un alterno-démarreur (46) pouvant être configuré soit en démarreur pour le lancement du moteur thermique, soit en générateur de courant, des premiers éléments électriques auxiliaires (44) du 15 véhicule peu sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation, - un deuxième dispositif de stockage d'énergie électrique (62) pour alimenter au moins la machine électrique (30), - un deuxième réseau électrique (R2) relié à une sortie continue d'un convertisseur DC/DC (60) alimenté par le deuxième dispositif de stockage 20 d'énergie électrique, des deuxièmes éléments électriques auxiliaires (70) du véhicule sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation reliés au deuxième réseau électrique, - un interrupteur (Int) ayant deux bornes (A et B), l'interrupteur étant connecté par une (A) de ces deux bornes au premier réseau électrique (R1) 25 et par l'autre borne (B) au deuxième réseau électrique (R2), l'interrupteur comportant en outre une entrée de commande (Ec) pour être mis, soit en position fermé pour relier électriquement les deux réseaux, soit en position ouvert pour isoler les deux réseaux, - des moyens de gestion (78) pour gérer la position ouvert ou fermé 30 de l'interrupteur (Int), caractérisé en ce que les moyens de gestion (78) pour gérer la position de l'interrupteur (Int) sont configurés de façon à ce qu'il soit commandé en position ouvert pendant au moins un temps de la situation de vie de fonctionnement du véhicule..
  2. 2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alterno-démarreur (46) étant configuré en démarreur, il consiste à mettre l'interrupteur (Int) par les moyens de gestion (78) en position ouvert lors de l'alimentation de l'alterno-démarreur (46) pour le lancement du moteur thermique (10), de façon à éviter des variations de tension, par surcharge du deuxième réseau électrique (R2), sur les deuxièmes éléments électriques auxiliaires (70) du véhicule sensibles aux variations de tensions électrique d'alimentation.
  3. 3. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le moteur thermique (10) étant en fonctionnement, il consiste à mettre l'interrupteur (Int) par les moyens de gestion (78) en position ouvert pour recharger le premier dispositif de stockage d'énergie (40) uniquement par le premier réseau électrique (R1) du véhicule, afin de limiter le fonctionnement de l'alterno-démarreur (46) en mode alternateur.
  4. 4. Procédé de gestion selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux réseaux électriques (R1, R2) étant isolés, la batterie basse tension (40) est chargée par l'alterno-démarreur configuré en générateur (104) sous une tension plus élevée que celle du deuxième réseau (R2) pour effectuer une charge accélérée (106) de la batterie basse tension (40).
  5. 5. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérise en ce que, lorsque à un courant insuffisant fourni par convertisseur (60) pour alimenter le deuxième réseau électrique (R2) s'ajoute un courant fourni par premier dispositif de stockage d'énergie (40) du premier réseau électrique (R1) l'interrupteur (Int) étant alors en position fermé (90), lors du démarrage du moteur thermique (92) par l'alterno-démarreur (46) l'interrupteur (Int) est mis en position ouvert (94) par les moyens de gestion (78) pour éviter des très fortes fluctuations de la tension du premier réseau (R1) sur le deuxième réseau électrique (R2) alimentant les éléments sensibles (70).
  6. 6. Dispositif de gestion d'un système d'alimentation électrique pour la mise en oeuvre du procédé de gestion d'un véhicule hybride selon l'une desrevendications précédentes, le véhicule hybride pouvant fonctionner selon différentes situations de vie ayant : - une chaîne de traction à groupe motopropulseur (GMP) comportant un moteur thermique (10) couplé aux roues (20, 22) du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage (12) et une boîte de vitesses (14), une machine électrique (30) couplée mécaniquement par l'intermédiaire de ladite boîte de vitesses aux roues du véhicule, - un premier réseau électrique (R1) reliant au moins, un premier dispositif de stockage d'énergie (40), un alterno-démarreur (46) pouvant être 1 o configuré soit en démarreur pour le lancement du moteur thermique, soit en générateur de courant, des premiers éléments électriques auxiliaires (44) du véhicule peu sensibles aux variations de tension électrique d'alimentation, - un deuxième dispositif de stockage d'énergie électrique (62) pour alimenter au moins la machine électrique (30), 15 - un deuxième réseau électrique (R2) relié à une sortie continue d'un convertisseur DC/DC (60) alimenté par le deuxième dispositif de stockage d'énergie électrique (62), des deuxièmes éléments électriques auxiliaires du véhicule sensibles (70) aux variations de tension électrique d'alimentation reliés au deuxième réseau électrique, 20 - un interrupteur (Int) ayant deux bornes (A et B), l'interrupteur étant connecté par une (A) de ces deux bornes au premier réseau électrique (R1) et par l'autre borne (B) au deuxième réseau électrique (R2), l'interrupteur comportant en outre une entrée de commande (Ec) pour être mis, soit en position fermé pour relier électriquement les deux réseaux, soit en position 25 ouvert pour isoler les deux réseaux, caractérisé en ce qu'il est configuré pour gérer la position de l'interrupteur de façon à ce que le dit interrupteur (Int) soit commandé en position ouvert pendant au moins un temps de la situation de vie de fonctionnement du véhicule. 30
  7. 7. Véhicule hybride comportant un dispositif de gestion selon la revendication 6. 35
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013001194A1 (fr) * 2011-06-28 2013-01-03 Renault S.A.S. Architecture électrique de véhicule hybride, véhicule hybride et procédé de commande
EP3006244A4 (fr) * 2013-06-07 2016-07-06 Nissan Motor Dispositif de commande de véhicule hybride

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039565A1 (fr) * 1997-03-06 1998-09-11 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Systemes de demarrage pour moteur a combustion interne et procede de demarrage correspondant
US20030139859A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for energy storage device in motor vehicle
US20060116797A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Moran Brian D Method of controlling engine stop-start operation for heavy-duty hybrid-electric and hybrid-hydraulic vehicles
US20080011528A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicular Electrical System and Control Method Therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039565A1 (fr) * 1997-03-06 1998-09-11 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Systemes de demarrage pour moteur a combustion interne et procede de demarrage correspondant
US20030139859A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for energy storage device in motor vehicle
US20060116797A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Moran Brian D Method of controlling engine stop-start operation for heavy-duty hybrid-electric and hybrid-hydraulic vehicles
US20080011528A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicular Electrical System and Control Method Therefor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013001194A1 (fr) * 2011-06-28 2013-01-03 Renault S.A.S. Architecture électrique de véhicule hybride, véhicule hybride et procédé de commande
FR2977198A1 (fr) * 2011-06-28 2013-01-04 Renault Sa Architecture electrique de vehicule hybride, vehicule hybride et procede de commande
CN103649588A (zh) * 2011-06-28 2014-03-19 雷诺股份公司 混合动力车辆的电气架构、混合动力车辆以及控制方法
CN103649588B (zh) * 2011-06-28 2016-08-17 雷诺股份公司 混合动力车辆的电气架构、混合动力车辆以及控制方法
US9453458B2 (en) 2011-06-28 2016-09-27 Renault S.A.S. Electrical architecture of a hybrid vehicle, hybrid vehicle and control method
EP3006244A4 (fr) * 2013-06-07 2016-07-06 Nissan Motor Dispositif de commande de véhicule hybride

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