FR3135666A1

FR3135666A1 - Procede de gestion d’une recharge electrique d’une batterie de puissance d’un vehicule

Info

Publication number: FR3135666A1
Application number: FR2204852A
Authority: FR
Inventors: Olivier Balenghien; Bertrand Otero
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto SAS
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2023-11-24

Abstract

Un aspect de l’invention concerne un procédé (100) de gestion d’une recharge électrique d’une batterie de puissance d’un véhicule muni d’un groupe motopropulseur électrique ou hybride, le procédé (100) comportant, lorsque le groupe motopropulseur (2) est démarré, les étapes, exécutées par des moyens de contrôle du véhicule, de : Déterminer (101) périodiquement, selon une première période, une valeur de vitesse du véhicule ;Vérifier (102) périodiquement, selon une deuxième période, que la valeur de vitesse déterminée est comprise dans une plage de vitesses comprise entre une valeur seuil de vitesse négative et une valeur seuil de vitesse positive ;Lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont en dehors de la plage de vitesses, interdire (103) une opération de recharge électrique de la batterie de puissance au moyen d’une borne de recharge électrique. Figure 2

Description

PROCEDE DE GESTION D’UNE RECHARGE ELECTRIQUE D’UNE BATTERIE DE PUISSANCE D’UN VEHICULE

Un aspect de l’invention se rapporte à un procédé de gestion d’une recharge électrique d’une batterie de puissance d’un véhicule muni d’un groupe motopropulseur électrique ou hybride. Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule, notamment automobile, agencé pour mettre en œuvre un tel procédé.

Ces aspects de l’invention trouvent des applications particulièrement intéressantes dans le domaine de la recharge de batteries de puissance des véhicules, notamment automobiles.

Pour recharger une batterie de puissance d’un véhicule, on connecte généralement une embase de recharge présente sur le véhicule à une borne de recharge électrique par l’intermédiaire d’un câble de recharge. Ainsi, la borne de recharge électrique transfère de l’énergie électrique d’un réseau de distribution auquel elle est connectée vers la batterie de puissance du véhicule. Ce mode de fonctionnement est appelé G2V pour son acronyme anglophone (Grid-to-Vehicle). La borne de recharge électrique comprend un convertisseur réalisant dans les cas les plus courants une conversion dite AC/DC, d’une tension alternative présente sur le réseau de distribution vers une tension continue utilisée pour recharger la batterie de puissance du véhicule.

Afin d’éviter un endommagement de la borne de recharge électrique, du câble de recharge et de l’embase de recharge que comporte le véhicule, ce type de véhicule autorise usuellement la recharge seulement si le frein de stationnement est engagé. L’actionnement du frein de stationnement permet, la plupart du temps, d’imposer une immobilité au véhicule lors de la recharge électrique.

Néanmoins, lorsque le frein de stationnement est usagé et que le véhicule est positionné dans une pente importante, il est possible que le véhicule se déplace. En outre, dans des situations de fonctionnement où la température extérieure est extrêmement froide ou élevée, le frein de stationnement, même engagé, peut ne pas être complètement verrouillé.

Afin d’éviter une telle situation, il est connu du document US-B2-8942873 de surveiller la vitesse de déplacement du véhicule pendant l’opération de recharge. Ainsi, si le frein de stationnement n’assure pas l’immobilisation totale du véhicule, une vitesse sera détectée et le conducteur sera averti d’un défaut d’immobilisation du véhicule. Cette vitesse peut être mesurée par un capteur de vitesse et transmise à un calculateur du véhicule. Cette vitesse peut néanmoins être erronée en raison d’un défaut de fonctionnement du capteur, ou peut ne pas être reçue par le calculateur à la suite d’une rupture d’un canal de transmission de l’information de la vitesse du capteur de vitesse au calculateur.

Dans ce cas, le calculateur ne sera pas en mesure de détecter un déplacement du véhicule. Un déplacement du véhicule risque d’endommager la borne de recharge, le câble de recharge ainsi que l’embase de recharge que comporte le véhicule, ou encore de créer un court-circuit.

Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé de gestion d’une recharge électrique d’une batterie de puissance d’un véhicule permettant d’assurer l’intégrité des utilisateurs, du véhicule et de la borne de recharge électrique.

Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé de gestion d’une recharge électrique d’une batterie de puissance d’un véhicule muni d’un groupe motopropulseur électrique ou hybride, le procédé comportant, lorsque ledit groupe motopropulseur dudit véhicule est démarré, les étapes, exécutées par des moyens de contrôle du véhicule, de :

Déterminer périodiquement, selon une première période, une valeur de vitesse du véhicule ;
Vérifier périodiquement, selon une deuxième période, que la valeur de vitesse déterminée est comprise dans une plage de vitesses comprise entre une valeur seuil de vitesse négative et une valeur seuil de vitesse positive ;
Lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont en dehors de la plage de vitesses, interdire une opération de recharge électrique de la batterie de puissance au moyen d’une borne de recharge électrique.

On entend par groupe motopropulseur démarré, toutes les phases de vie du véhicule au cours desquelles les moyens de contrôle sont sous tension et le câble de recharge de la borne de recharge électrique est non connecté au véhicule au moyen d’un pistolet (ou gâchette) de recharge électrique.

Grâce au procédé selon l’invention, lorsque le groupe motopropulseur est démarré et que le véhicule est en roulage ou en stationnement, la cohérence des valeurs de vitesse déterminées est vérifiée. Dès lors qu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont incohérentes, la recharge de la batterie de puissance du véhicule est interdite. Cela permet d’éviter de recharger électriquement la batterie de puissance du véhicule alors même qu’il y a un doute sur sa réelle immobilisation. Le procédé permet ainsi d’assurer l’intégrité des utilisateurs, du véhicule et de la borne de recharge électrique.

Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon cet aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Selon un aspect non limitatif de l’invention,

La valeur de vitesse déterminée est égale à une valeur de vitesse reçue par les moyens de contrôle, la valeur de vitesse reçue étant transmise d’un capteur de vitesse que comporte le véhicule aux moyens de contrôle ;
Lorsqu’aucune valeur de vitesse n’est reçue par les moyens de contrôle à l’expiration d’une première période, la valeur de vitesse déterminée est égale à une valeur de vitesse prédéterminée, la valeur de vitesse prédéterminée étant en dehors de la plage de vitesses.

Selon un aspect non limitatif de l’invention, lorsque la borne de recharge électrique est connectée électriquement au véhicule, le procédé comporte une étape d’afficher un voyant d’interdiction d’une recharge électrique, le voyant d’interdiction étant affiché au moyen d’une interface homme-machine du véhicule.

Selon un aspect non limitatif de l’invention, la valeur seuil de vitesse négative est comprise entre -5 et -100km/h et la valeur seuil de vitesse positive est comprise entre 180 et 260km/h.

Selon un aspect non limitatif de l’invention, à la suite de l’étape d’interdire, lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont dans la plage de vitesses, le procédé comporte une étape, exécutée par les moyens de contrôle, d’autoriser une opération de recharge électrique de la batterie de puissance au moyen de la borne de recharge électrique.

Selon un aspect non limitatif de l’invention, lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont en dehors de la plage de vitesses, le procédé comporte une étape, exécutée par les moyens de contrôle, d’enregistrer un code de dysfonctionnement reflétant une interdiction d’une opération de recharge électrique de la batterie de puissance au moyen d’une borne de recharge électrique. Ce code est enregistré même lorsque les moyens de contrôle sont hors tension.

Selon un aspect non limitatif de l’invention, lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont dans la plage de vitesses, le procédé comporte une étape, exécutée par les moyens de contrôle, de rétablissement du code de dysfonctionnement, le rétablissement reflétant une autorisation d’une opération de recharge électrique de la batterie de puissance au moyen d’une borne de recharge électrique.

Selon un aspect non limitatif de l’invention, la première période est comprise entre 1ms et 100ms.

Selon un aspect non limitatif de l’invention, la deuxième période est comprise entre 1ms et 100ms.

Un autre aspect de l’invention se rapporte à un véhicule comportant des moyens de contrôle agencés pour exécuter les étapes du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités.

L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.

[ illustre, de façon schématique, un véhicule selon un aspect non limitatif de l’invention.

représente, de façon schématique, un mode de mise en œuvre non limitatif du procédé selon l’invention.

La illustre un véhicule 1 agencé pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention. Le véhicule 1 comporte notamment :

Un groupe motopropulseur 2 de type électrique ,
Une batterie de puissance 3, par exemple de 400V ou de 48V, la batterie de puissance 3 alimentant électriquement des équipements électriques, par exemple une machine électrique de traction 4, d’un réseau de puissance,
Une batterie de servitude 5, par exemple de 12V ou 24V, la batterie de servitude 5 alimentant électriquement des équipements électriques, par exemple des feux 6 du véhicule 1, d’un réseau de bord du véhicule 1,
Un capteur de vitesse 7, et
Des moyens de contrôle 8 agencés pour mettre en œuvre un procédé de gestion d’une recharge électrique d’une batterie de puissance d’un véhicule selon un aspect de l’invention.

Dans un exemple de réalisation non limitatif, les moyens de contrôle 8 sont formés par :

Une unité de contrôle véhicule 9 (plus connue sous l’acronyme VCU pour Vehicle Control Unit en anglais),
Un calculateur ESP/ABS 10, et
Un calculateur OBCDC 11.

Ce calculateur OBCDC/DC 11 est habituellement adapté pour piloter :

Un chargeur embarqué 12 agencé pour recharger la batterie de puissance 3 du véhicule 1, un tel chargeur embarqué 12 étant couramment désigné par l'homme du métier sous l'acronyme OBC pour « On Board Charger » en anglais, et
Un convertisseur de courant continu-continu 13 agencé pour alimenter électriquement la batterie de servitude 5 et le réseau de bord du véhicule 1, un tel convertisseur de courant continu-continu 13 étant couramment désigné par l'homme du métier par convertisseur DC/DC pour « Direct Current/Direct Current » en anglais.

Le véhicule 1 comporte également une embase de recharge électrique 14, également appelée prise de recharge, apte à recevoir un pistolet de recharge électrique 15 que comporte une borne de recharge électrique 16. Cette embase de recharge électrique 14 comporte également une interface homme-machine 17, agencée notamment pour afficher un voyant d’interdiction d’une recharge électrique.

La montre les étapes d’un mode de mise en œuvre du procédé 100 selon l’invention. Les étapes du procédé 100 sont exécutées par des moyens de contrôle tels que, par exemple, les moyens de contrôle 8 représentés à la .

Dès lors que le groupe motopropulseur 2 est démarré, le procédé 100 comporte une première étape, exécutée par les moyens de contrôle 8 du véhicule 1, de déterminer 101 périodiquement, selon une première période, une valeur de vitesse du véhicule 1.

Dans un premier mode de réalisation non limitatif, la valeur de vitesse déterminée est égale à une valeur de vitesse reçue par le calculateur OBCDC 11. Plus particulièrement, la vitesse de déplacement du véhicule 1 peut par exemple être mesurée par le capteur de vitesse 7, transmise au calculateur ESP/ABS 10, puis calculée par le calculateur ESP/ABS 10. La valeur de vitesse calculée peut ensuite être transmise à l’unité de contrôle véhicule 9 qui la transmet à son tour au calculateur OBCDC 11.

Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, lorsqu’aucune valeur de vitesse n’est reçue par le calculateur OBCDC 11 à l’expiration d’une première période, la valeur de vitesse déterminée est égale à une valeur de vitesse prédéterminée. La valeur de vitesse prédéterminée est en dehors d’une plage de vitesses comprise entre une valeur seuil de vitesse négative et une valeur seuil de vitesse positive. Par exemple, la valeur seuil de vitesse négative est comprise entre -5 et -100km/h et la valeur seuil de vitesse positive est comprise entre 180 et 260km/h.

La valeur de vitesse prédéterminée peut par exemple être de 280km/h. Cette valeur de vitesse prédéterminée de 280km/h reflète une indisponibilité de la valeur de vitesse à l’expiration d’une première période. Cette indisponibilité peut par exemple être due à une rupture d’un canal de communication entre le capteur de vitesse 7 et le calculateur OBCDC 11.

Dans une mise en œuvre non limitative, la première période est comprise entre 1ms et 100ms, par exemple 10ms.

Le procédé 100 comporte une deuxième étape, exécutée par exemple au moyen du calculateur OBCDC 11, de vérifier 102 périodiquement, selon une deuxième période, que la valeur de vitesse est comprise dans la plage de vitesses.

La deuxième période peut par exemple être comprise entre 1ms et 100ms.

Dans un mode de réalisation non limitatif, la deuxième période est égale à la première période, à savoir 10ms dans notre exemple. Dans un autre mode de réalisation différent, la deuxième période est différente de la première période.

Lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse, par exemple trois valeurs de vitesse, déterminées successives sont en dehors de la plage de vitesses, le procédé 100 comporte une étape d’interdire 103 une opération de recharge électrique de la batterie de puissance 3 au moyen de la borne de recharge électrique 16. Cette étape d’interdire 103 peut par exemple être exécutée par le calculateur OBCDC 11. Ainsi, lorsque l’utilisateur branche son véhicule 1 à la borne de recharge électrique 16, il n’est pas en mesure de recharger sa batterie de puissance 3.

Dans un mode de réalisation non limitatif, lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont en dehors de la plage de vitesses, le procédé 100 peut également comporter une quatrième étape d’enregistrer 104 un code de dysfonctionnement reflétant une interdiction d’une opération de recharge électrique de la batterie de puissance 3 au moyen d’une borne de recharge électrique.

Ce code de dysfonctionnement peut par exemple être enregistré par l’unité de contrôle véhicule 9. Ainsi, le service après-vente est en mesure d’identifier la source du problème interdisant la recharge électrique de la batterie de puissance 3.

Dans un mode de réalisation non limitatif, lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont en dehors de la plage de vitesses et que la borne de recharge électrique 16 est connectée électriquement au véhicule 1, le procédé 100 peut également comporter une cinquième étape d’afficher 105 un voyant d’interdiction d’une recharge électrique. Cet affichage peut être réalisé au moyen de l’interface homme-machine 17 du véhicule 1. Ainsi, en visualisant l’affichage du voyant, l’utilisateur est informé qu’il n’est pas en mesure de recharger la batterie de puissance 3 de son véhicule 1.

À la suite de l’étape d’interdire 103, lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse, par exemple trois valeurs de vitesse, déterminées successives sont dans la plage de vitesses, le procédé 100 comporte une sixième étape d’autoriser 106 une opération de recharge électrique de la batterie de puissance 3 au moyen de la borne de recharge électrique 16. Cette étape d’autoriser 106 peut par exemple être exécutée par le calculateur OBCDC 11.

Ainsi, lors du roulage, si le calculateur OBCDC 11 détecte deux valeurs de vitesse déterminées successives en dehors de la plage de vitesse, le calculateur OBCDC 11 interdit une recharge électrique de la batterie de puissance 3. Puis, en poursuivant la phase de roulage, si le calculateur OBCDC 11 détecte deux valeurs de vitesse déterminées successives dans la plage de vitesse, le calculateur OBCDC 11 autorise à nouveau une recharge électrique de la batterie de puissance 3.

Dans un mode de réalisation non limitatif, lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont dans la plage de vitesses, le procédé 100 comporte une septième étape de rétablissement 107 du code de dysfonctionnement, le rétablissement reflétant une autorisation d’une opération de recharge électriqque de la batterie de puissance 3 au moyen d’une borne de recharge électrique. Ainsi, le service après-vente est en mesure d’identifier qu’un défaut de détermination des valeurs de vitesse s’est produit mais qu’il s’est corrigé tout seul.

Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant les valeurs de vitesse délimitant la plage de vitesses, en modifiant le nombre de valeurs de vitesse déterminées successives en dehors de la plage de vitesses nécessaire pour déclencher l’étape d’interdire 103 une opération de recharge électrique, et/ou en modifiant le nombre de valeurs de vitesse déterminées successives dans la plage de vitesses nécessaire pour déclencher l’étape d’autoriser 106 une opération de recharge électrique.

Claims

Procédé (100) de gestion d’une recharge électrique d’une batterie de puissance (3) d’un véhicule (1) muni d’un groupe motopropulseur (2) électrique ou hybride, ledit procédé (100) comportant, lorsque le groupe motopropulseur (2) dudit véhicule (1) est démarré, une étape, exécutée par des moyens de contrôle (8) dudit véhicule (1), de déterminer (101) périodiquement, selon une première période, une valeur de vitesse dudit véhicule (1), ledit procédé (100) étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes exécutées par lesdits moyens de contrôle (8) de :
Vérifier (102) périodiquement, selon une deuxième période, que ladite valeur de vitesse déterminée est comprise dans une plage de vitesses comprise entre une valeur seuil de vitesse négative et une valeur seuil de vitesse positive ;

Lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont en dehors de ladite plage de vitesses, interdire (103) une opération de recharge électrique de ladite batterie de puissance (3) au moyen d’une borne de recharge électrique (16).
Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que :
La valeur de vitesse déterminée est égale à une valeur de vitesse reçue par les moyens de contrôle (8), ladite valeur de vitesse reçue étant transmise d’un capteur de vitesse (7) que comporte le véhicule (1) auxdits moyens de contrôle (8) ;

Lorsqu’aucune valeur de vitesse n’est reçue par les moyens de contrôle (8) à l’expiration d’une première période, la valeur de vitesse déterminée est égale à une valeur de vitesse prédéterminée, ladite valeur de vitesse prédéterminée étant en dehors de la plage de vitesses.
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque la borne de recharge électrique (16) est connectée électriquement au véhicule (1), le procédé (100) comporte une étape d’afficher (105) un voyant d’interdiction d’une recharge électrique, ledit voyant d’interdiction étant affiché au moyen d’une interface homme-machine (17) dudit véhicule (1).
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil de vitesse négative est comprise entre -5 et -100km/h et la valeur seuil de vitesse positive est comprise entre 180 et 260km/h.
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à la suite de l’étape d’interdire (103), lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont dans la plage de vitesses, ledit procédé (100) comporte une étape, exécutée par les moyens de contrôle (8), d’autoriser (106) une opération de recharge électrique de la batterie de puissance (3) au moyen de la borne de recharge électrique (16).
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont en dehors de la plage de vitesses, le procédé (100) comporte une étape, exécutée par les moyens de contrôle (8), d’enregistrer (104) un code de dysfonctionnement reflétant une interdiction d’une opération de recharge électrique de la batterie de puissance (3) au moyen d’une borne de recharge électrique (16).
Procédé (100) selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que lorsqu’au moins deux valeurs de vitesse déterminées successives sont dans la plage de vitesses, le procédé (100) comporte une étape, exécutée par les moyens de contrôle (8), de rétablissement (107) du code de dysfonctionnement, ledit rétablissement reflétant une autorisation d’une opération de recharge électrique de la batterie de puissance (3) au moyen d’une borne de recharge électrique (16).
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première période est comprise entre 1ms et 100ms.
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième période est comprise entre 1ms et 100ms.
Véhicule (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de contrôle (8) agencés pour exécuter les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes.