FR3142304A1 - Procede de surveillance d’une commande d’arret de charge pour un vehicule electrifie - Google Patents
Procede de surveillance d’une commande d’arret de charge pour un vehicule electrifie Download PDFInfo
- Publication number
- FR3142304A1 FR3142304A1 FR2212183A FR2212183A FR3142304A1 FR 3142304 A1 FR3142304 A1 FR 3142304A1 FR 2212183 A FR2212183 A FR 2212183A FR 2212183 A FR2212183 A FR 2212183A FR 3142304 A1 FR3142304 A1 FR 3142304A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- computer
- vehicle
- fault
- charger
- threshold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0084—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de surveillance d’une commande d’arrêt de la charge par un chargeur comportant la mesure (E3) du courant (Iobc) d’une ligne en sortie d’un module de conversion AC/DC reliée à un circuit électrique de tension continue du véhicule à la suite de l’instant de détection d’un défaut, la comparaison (E4) du courant (Iobc) par rapport à un premier seuil (S1), en cas de détection d’une valeur mesurée de courant (Iobc) qui est supérieure au premier seuil (S1) suivant l’instant de détection du défaut pendant une durée (CT) supérieure à un deuxième seuil (S2), la commande (E5) d’une procédure d’arrêt d’un premier calculateur par un deuxième calculateur de supervision du premier calculateur, où le premier seuil (S1) est compris entre 0,5 ampère et 1,5 ampère et le deuxième seuil (S2) est supérieur à 300 millisecondes. L’invention s’applique aux véhicules électrifiés 100% électrique et hybrides.
Figure 3.
Description
Le domaine de l’invention concerne un procédé de surveillance d’un chargeur de véhicule électrifié automobile, plus précisément en cas de détection d’un défaut de charge.
Les recharges de batteries de traction de véhicules électrifiés s’opèrent à partir d’une borne de recharge externe au véhicule qui délivre un courant de recharge en tension alternative ou continue. Un chargeur embarqué du véhicule est alors prévu pour transformer le courant alternatif en un courant continu compatible du système de batterie. Une recharge électrique à forte puissance doit être surveillée pour garantir son exécution dans les plages de fonctionnement électrique adaptées au système de batterie de traction afin d’éviter son endommagement mais aussi un vieillissement accéléré. En particulier, le chargeur met en œuvre des fonctions de diagnostic qui surveillent le fonctionnement de la borne de recharge, l’isolation électrique du circuit haute-tension du véhicule, le fonctionnement du boitier de prise de recharge, ou bien encore les communications entre le calculateur du chargeur et les systèmes du véhicule.
On connait de l’état de la technique le document brevet WO-A1-2009/034877 qui décrit un appareil de charge pour un véhicule électrique qui interdit la charge lorsque l’unité de commande détermine que l’énergie électrique pouvant être fournie n'est pas délivrée conformément à une norme prédéfinie et si ce n’est pas le cas, alors l’unité de commande détecte une anomalie et met fin à la recharge.
Dans certaines situations, on a observé que même après la détection d’un défaut, notamment de perte de communication avec la borne, le module de conversion de tension AC/DC d’un chargeur poursuivait ses opérations malgré une demande d’arrêt. Ce défaut peut arriver du fait que le calculateur du convertisseur de tension soit défectueux, ou qu’il ne soit pas en état de recevoir ou d’envoyer des commandes. Cette situation n’est pas souhaitable.
Il existe donc un besoin de pallier aux problèmes précités. Un objectif de l’invention est d’améliorer la sécurité des systèmes électriques du chargeur embarqué en cas de détection d’un défaut. Un objectif de l’invention est d’améliorer la procédure d’arrêt du chargeur en cas de reconfiguration des systèmes électriques du chargeur.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de surveillance d’une commande d’arrêt de la charge d’un véhicule électrifié par un chargeur embarqué, ledit chargeur étant apte à opérer une recharge électrique d’une batterie de traction du véhicule à partir d’un courant délivré par une source d’alimentation externe au véhicule, ledit procédé comportant, en cas de détection d’un défaut de charge, la commande d’arrêt de la charge par un premier calculateur pilotant un premier module de conversion de courant alternatif en courant continu. Selon l’invention, le procédé est caractérisé en ce qu’il comporte en outre :
- la mesure du courant d’une ligne en sortie du premier module de conversion reliée à un circuit électrique de tension continue du véhicule à la suite de l’instant de détection du défaut,
- la comparaison du courant par rapport à un premier seuil,
- en cas de détection d’une valeur mesurée de courant qui est supérieure au premier seuil suivant l’instant de détection du défaut pendant une durée supérieure à un deuxième seuil, la commande d’une procédure d’arrêt du premier calculateur par un deuxième calculateur de supervision du premier calculateur, où le premier seuil est compris entre 0,5 ampère et 1,5 ampère et S2 est supérieur à 300 millisecondes.
Le procédé selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :
- la procédure d’arrêt comporte la commande d’une configuration de mise en erreur du premier calculateur, par exemple une coupure d’alimentation ou une réinitialisation du premier calculateur ;
- la commande d’arrêt de la charge comporte en outre la génération d’un premier code de défaut et dans lequel la procédure d’arrêt comporte en outre la génération d’un deuxième code de défaut et l’envoi du deuxième code de défaut à un troisième calculateur de supervision du véhicule pour son enregistrement dans un journal de diagnostic ;
- dans lequel le premier seuil est égal à 1 ampère et le deuxième seuil est égal à 500 millisecondes ;
- dans lequel, lorsque la procédure d’arrêt du premier calculateur est déclenchée, le deuxième calculateur de supervision commande l’activation d’un signal de voyant d’alerte ;
- dans lequel, en cas de détection de la fin du défaut de charge, le deuxième calculateur commande le rétablissement en fonctionnement nominal du premier module de conversion ;
- dans lequel, le défaut de charge détecté est un défaut parmi les défauts de fréquence de la source d’alimentation externe, d’isolation électrique du circuit électrique de tension continue, de température d’un boitier de prise de recharge du véhicule, de perte de communication entre le deuxième calculateur et la source d’alimentation externe, de perte de tension de la source d’alimentation externe, de perte de communication avec un cinquième calculateur de supervision de la batterie de traction du véhicule, ou bien de fonctionnement d’un actionneur de trappe d’un boitier de prise de recharge du véhicule.
Il est envisagé selon l’invention un calculateur de supervision d’un chargeur de véhicule électrifié dans lequel le chargeur comporte un premier calculateur de pilotage d’un module de conversion de courant alternatif en courant continu et un deuxième calculateur de pilotage d’un module de conversion de courant continu en courant continu, dans lequel le calculateur de supervision est configuré pour la mise en œuvre du procédé de surveillance selon l’un quelconque des modes de réalisation précédent.
On prévoit en outre un programme-ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un calculateur conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de surveillance selon l’invention.
L’invention prévoit en outre un véhicule automobile électrifié comportant un chargeur apte à opérer une recharge électrique d’une batterie de traction du véhicule à partir d’un courant délivré par une source d’alimentation externe au véhicule, dans lequel le chargeur comporte un calculateur de supervision selon l’invention.
Le procédé de surveillance améliore la sécurité du véhicule et la fiabilité des fonctions de diagnostics pour la surveillance d’une charge électrique.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :
L’invention s’applique aux véhicules électrifiés, en particulier les véhicules automobiles rechargeables. Cela inclut les véhicules électriques à motorisation 100% électrique et les véhicules hybrides, dits « Plug-In » en anglais, munis d’une interface de recharge. L’invention concerne plus précisément un procédé de surveillance des défauts de charge mis en œuvre par le chargeur embarqué du véhicule. L’invention peut concerner tout type de véhicule électrifié rechargeable, comme par exemple une voiture, camion, navire, moto, bicyclette, aéronef.
En , on a représenté schématiquement un exemple de véhicule automobile électrifié 1 prévu pour mettre œuvre l’invention. Le véhicule 1 comporte un groupe motopropulseur muni d’une unité de commande 2, d’une machine électrique motrice (non représentée) alimentée par un système de batterie de traction 3 et un chargeur embarqué 9 de la batterie 3.
Le chargeur 9 coopère avec une interface de recharge 7, dans cet exemple un boitier électrique de prise de recharge destiné à se brancher au moyen d’un câble de recharge 10 à une source d’alimentation externe 11 connectée à un réseau d’alimentation électrique 8, fonctionnant généralement en tension alternative. D’autres types d’interface de recharge peuvent coopérer avec le chargeur 9, par exemple le câble 10 peut être un câble déployable relié électriquement solidairement au chargeur du véhicule.
La source d’alimentation externe 11 délivre un courant de charge au véhicule. La source d’alimentation externe 11 peut être une prise domestique, station fixe domestique (appelée couramment « Wallbox » en anglais) ou une borne de recharge publique. Dans l’exemple décrit ci-après la source d’alimentation externe 11 est une borne de recharge apte à délivrer une tension alternative de type monophasée ou triphasée.
Le système de batterie de traction 3 est destiné à l’alimentation électrique de la machine électrique motrice du véhicule. Il comporte des moyens de stockage d’énergie électrique 6. Dans le cadre de l’invention, la tension du système de batterie de traction peut être de type 48V ou supérieure, de type 400 volts selon le mode de réalisation préférentielle (comprise entre 350 volts et 450 volts), de type 800 volts (comprise entre 700 volts et 900 volts), ou voire plus. Le système de batterie de traction 3 assure la fourniture d’énergie électrique pour les besoins de la machine électrique motrice. La batterie électrique 6 comprend des éléments de stockage d’énergie comportant des cellules électrochimiques, par exemple de type Lithium-ion.
Le système de batterie de traction 3 comprend également un calculateur de gestion 4 (désigné par l’acronyme BMS pour « Battery Management System » ou TBCU pour « Traction Battery Control Unit ») adapté pour superviser les paramètres spécifiques à la batterie en coopération avec des capteurs de courant et tension, tels l’état de charge SOC (« State of Charge »), la tension de circuit ouvert OCV (« Open Circuit Voltage ») exprimée en Volt, le courant de charge exprimé en Ampère, l’état de santé SOH (« State of Health), la tension ou bien encore la température de la batterie.
Le procédé de surveillance selon l’invention ne concerne pas la recharge de la batterie de servitude de type 12 volts. Par conséquent et par souci de clarté, la batterie de servitude de type 12 volts et le réseau de bord de type 12 volts ne sont pas représentés sur la , même si ces équipements sont bien-entendu intégrés au véhicule automobile.
En outre, des contacteurs haute tension 5 du système de batterie 3 assurent la déconnexion/connexion de la batterie 6 avec le circuit électrique de puissance du véhicule, le chargeur 9 et le boitier de prise 7 et la machine électrique motrice. Les contacteurs haute tension 5 sont des commutateurs de puissance pilotables en ouverture et fermeture par le calculateur 4 du système de batterie 3 pour la connecter et l’isoler des autres systèmes électriques du véhicule.
Le chargeur 9 a pour fonction de gérer la communication entre les différentes bornes de recharge et de surveiller et contrôler la recharge électrique sur borne. Le chargeur 9 comporte également un premier module de conversion électrique de type alternatif/continu AC/DC et un deuxième module de conversion de type continu/continu DC/DC. Dans les situations de recharge sur borne, il réalise la conversion d’une tension alternative vers une tension continue, notamment lors de recharge en mode 2 ou mode 3 dans lesquels il est nécessaire de convertir une tension alternative de type monophasée ou triphasée (230 Volts ou 110 Volts selon le standard électrique de la région) vers une tension continue compatible du système de batterie.
En outre, le véhicule comporte l’unité de commande 2 jouant le rôle de superviseur des calculateurs du véhicule, désigné par l’acronyme EVCU pour « Electronic Vehicule Control Unit ». Dans cet exemple, l’unité de commande 2 supervise notamment la machine électrique motrice, le système de batterie 3 et le chargeur 9. L’unité de commande 2 est un organe à calculateur dont une fonction est de centraliser les données collectées du véhicule et de les retransmettre à d’autres calculateurs du véhicule à travers un bus de communication de données 12, par exemple de type CAN.
Pour les besoins du procédé de surveillance du chargeur 9, l’unité de commande 2 peut collecter des informations relatives à des anomalies détectées par le chargeur 9 de manière à les retransmettre à une autre unité de commande centralisée 14 désignée par l’acronyme BSI pour Boitier de Servitude Intelligent. Dans cet exemple non limitatif, le boitier 14 et l’unité de commande 2 communique à travers un deuxième bus de communication 13, de type CAN. Plus précisément, le boitier 14 est en charge d’enregistrer un journal de diagnostics et d’alertes consultable par un service de contrôle du véhicule 1. Une anomalie est enregistrée en mémoire du boitier 14 sous la forme d’un code d’anomalie permettant d’identifier un défaut, son niveau de gravité et l’état de l’anomalie.
En , on a représenté plus précisément un schéma fonctionnel simplifié du chargeur 9 du véhicule. Le chargeur 9 comporte un calculateur de supervision 91, référencé aussi par l’acronyme ECU pour « Electronic Control Unit », un calculateur de pilotage 92 (référencé aussi ECU OBC pour « Electronic Control Unit On Board Charger ») du module de conversion 96 de courant alternatif en courant continu (AC/DC) et enfin un calculateur de pilotage 93 (référencé aussi ECU DC/DC) du module de conversion de tension DC/DC (non représenté en ). Ces calculateurs 91, 92 et 93 communiquent entre eux à travers un bus de communication de données numérique de type CAN pour « Control Area Network ». Le calculateur de supervision 91 peut être un calculateur du chargeur 9 ou le calculateur de supervision du véhicule et est apte à transmettre une commande d’arrêt des opérations de conversion à destination des calculateurs 92 et 93 en cas de détection d’un défaut. Le chargeur 9 comporte en outre des moyens d’acquisitions de signaux de données informant sa température, une température et état des actionneurs de l’interface de recharge, les caractéristiques électriques des lignes d’alimentations électriques en entrée et en sortie du chargeur, les caractéristiques électriques des signaux de communication de donnée reliant les calculateurs du chargeur, les systèmes du véhicule et la borne de recharge.
Des signaux électroniques 98 permettent au calculateur 92 de piloter le module de conversion 96. Le module de conversion 96 est une unité comportant plusieurs transistors MOSFET pilotés par le calculateur 92. Ces transistors sont agencés et pilotés par un programme d’ordonnancement d’état d’ouverture et fermeture pour convertir la tension alternative en entrée (monophasée ou triphasée) en une tension de charge continue. La fréquence de commutation du programme d’ordonnancement est pilotée en fonction de la mesure de la fréquence du courant de charge délivré par le réseau d’alimentation électrique. Ce pilotage assure un rendement de conversion électrique optimal. Le type de module de conversion AC/DC 96 pour la charge électrique n’est aucunement limitatif du procédé de surveillance selon l’invention.
Le chargeur 9 comporte en outre un capteur 95 de mesure du courant sur la ligne de courant 97 en sortie du module de conversion 96. Le capteur 95 délivre une information 99 représentative de la valeur du courant Iobc. La ligne de courant 97 alimente un circuit électrique 90 haute tension HV du véhicule en tension continue, par exemple en 350 Volts ou plus, sur lequel est connecté le système de batterie, notamment.
Le calculateur 91 met en œuvre des fonctions de détection de défaut de charge, par exemple un défaut de fréquence de la source d’alimentation externe, un défaut d’isolation électrique du circuit électrique de tension continue, un défaut de température d’un boitier de prise de recharge du véhicule, un défaut de perte de communication entre le calculateur 92 et la borne de recharge, un défaut de perte de tension de la source d’alimentation externe, un défaut de perte de communication avec le calculateur de supervision de la batterie de traction du véhicule, ou bien encore un défaut d’un actionneur de trappe du boitier de prise de recharge. Lorsqu’un défaut relatif à une opération de charge est détecté, il est prévu que le calculateur 91 commande un arrêt de la conversion et donc de la charge.
Plus précisément, une commande d’arrêt de la charge consiste à commander au calculateur 92 de mettre en pause la conversion AC/DC mise en œuvre par le module 96 et d’ouvrir immédiatement les transistors MOSFET. Si cette commande est réalisée correctement, aucun courant ne circule à travers le chargeur 9. Le chargeur 9 est mis en pause et est isolé du circuit haute tension et de la batterie de traction. On évite ainsi une éventuelle détérioration des composants électriques du circuit haute tension et des cellules de la batterie auquel il est relié. Le procédé de surveillance selon l’invention vise à vérifier que cette commande d’arrêt de la charge est effectivement exécutée par le calculateur 92 et comporte une autre commande d’un niveau supérieur permettant une configuration de mise en erreur du module de conversion si l’arrêt n’est pas effectif.
On décrit maintenant un mode de réalisation du procédé de surveillance mis en œuvre par un calculateur du véhicule, dans cet exemple le calculateur de supervision 91 du chargeur 9. Le calculateur 91 et les mémoires associées sont configurés pour exécuter le procédé de surveillance selon l’invention. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le calculateur pourrait être externe au chargeur 9, tout en étant couplé à ce dernier. Dans ce dernier cas, il peut être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, le calculateur, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Les calculateurs sont par exemple des circuits DSP « Digital Signal Processor » en anglais).
En , on décrit le procédé de surveillance d’une commande d’arrêt de la charge selon l’invention. Elle s’applique pour tout type de défaut de charge.
A une première étape E1, le chargeur opère une charge durant laquelle une conversion de courant alternatif en courant continu est commandée. Le véhicule est donc branché à une borne de recharge externe par l’intermédiaire de son câble de recharge. La recharge peut être de mode 2 ou mode 3, en tension monophasée ou triphasée. Durant cette phase, en référence à la , le calculateur 92 pilote le module de conversion 96 pour opérer la conversion de courant. Celle-ci s’effectue par des commutations de transistor MOSFETs.
A une deuxième étape E2, le calculateur de supervision 91 détecte un défaut de charge. Le défaut peut être l’un quelconque des défauts parmi ceux listés précédemment. Le calculateur de supervision du chargeur met en œuvre des fonctions de diagnostic fonctionnant en permanence et périodiquement visant à détecter la présence de défaut de charge. Ces fonctions de diagnostic sont aptes à piloter des signaux d’alerte informant la présence d’un défaut ou non.
Par conséquent, une commande d’arrêt de la charge est déclenchée par le calculateur de supervision 91 et est transmise par l’intermédiaire du bus de communication CAN au calculateur 92 pilotant la conversion de courant. Le calculateur 92 pilote alors le module de conversion 96 pour mettre en pause de manière contrôlée la charge. Cette pause s’effectue par ouverture des commutateurs MOSFETs du module 96. La détection du défaut de charge comporte en outre la génération d’un code de défaut spécifique au défaut pour son enregistrement dans le journal de diagnostic du véhicule.
Ensuite, à une troisième étape E3, à la suite de l’instant de la commande d’arrêt de la charge, le procédé de surveillance comporte une étape de mesure du courant Iobc de la ligne de courant en sortie du module de conversion 96 par le capteur 95. Cette étape de mesure vise à vérifier si la commande de mise en pause est exécutée et opérationnelle.
Le procédé de commande comporte une étape E4 de vérification consistant à comparer le courant mesuré Iobc en sortie du module de conversion 96 par rapport à un seuil S1 et à vérifier la présence du courant après un seuil S2 de durée prédéterminée suivant l’instant de déclenchement de l’arrêt de la charge. Le premier seuil S1 peut être compris entre 0,5 ampères et 1,5 ampère, de préférence est configuré à une valeur de seuil d’1 ampère. Le seuil de durée S2 est supérieur à 300 millisecondes, de préférence est configuré à une valeur de 500 millisecondes. Les seuils S1 et S2 sont enregistrés en mémoire du calculateur 91. Cette durée S2 est suffisante pour confirmer un défaut affectant la commande d’arrêt et présente un niveau de sécurité satisfaisant. Dans cet exemple, la vérification E4 consiste à vérifier si oui ou non, le courant mesuré Iobc est supérieur à 1 ampère après une durée de 500 millisecondes suivant l’instant de déclenchement de l’arrêt de charge. Un compteur CT est déclenché à l’instant de détection du défaut et permet de contrôler le temps écoulé.
Dans le cas positif, le procédé comporte une étape E5 de commande d’une procédure d’arrêt du calculateur 92 de pilotage de la conversion par son calculateur de supervision 91. Ainsi, ce contrôle supplémentaire permet de désactiver la totalité de ses fonctions dans les cas où on observerait qu’il ne répond pas à une commande d’arrêt de la conversion AC/DC. On améliore ainsi la sécurité du chargeur. Plus précisément, la procédure d’arrêt du calculateur 92 est une configuration de mise en erreur qui peut être par exemple l’arrêt de l’alimentation électrique du calculateur 92 ou la réinitialisation du calculateur 92. Il s’agit d’un niveau supérieur de reconfiguration du convertisseur 96 visant à stopper complètement son fonctionnement du fait de la gravité du défaut détecté.
La procédure d’arrêt peut comporter en outre la génération d’un code de défaut spécifique à cette procédure et l’envoi de ce code au calculateur de supervision du véhicule pour son enregistrement dans le journal de diagnostic. La procédure d’arrêt peut comporter en outre, mais ce n’est pas obligatoire, la génération d’une alerte et l’allumage d’un voyant service de l’habitacle du véhicule indiquant la présence d’un défaut de gravité élevé au niveau du chargeur.
Il est prévu en outre, selon le procédé de commande que le calculateur de supervision 91 maintienne en fonctionnement normal le calculateur de pilotage du module de conversion DC/DC pour conserver l’alimentation électrique du circuit électrique haute tension et de la machine électrique motrice à partir de la batterie. Ce module n’étant pas affecté par un défaut de charge, cela permet à un utilisateur d’amener son véhicule à un service de contrôle.
Si la vérification E4 montre que la commande d’arrêt déclenchée à l’étape E3 est effective, c’est-à-dire que le courant observé Iobc est nul immédiatement après la détection du défaut ou du moins dans la durée S2, le chargeur se trouve en état de reconfiguration E6 où le module de conversion 92 pilote de manière contrôlé l’arrêt de la conversion conformément à son fonctionnement sécuritaire attendu. Le chargeur reste dans cet état jusqu’à la détection d’un évènement ou d’une requête autorisant un retour à un fonctionnement normal.
Ensuite, en cas de détection E7 de la fin du défaut de charge détecté lors de l’étape 2, le calculateur de supervision du chargeur commande à une étape E8 le rétablissement en fonctionnement normal du module de conversion. A cet effet, une instruction est commandée au module de conversion pour autoriser la charge et la conversion de courant si besoin. Si le chargeur est en incapacité de rétablir son fonctionnement normal, alors cette anomalie doit être solutionnée par une intervention.
Par exemple, l’évènement de fin de défaut peut être une information représentative d’une reprise de la recharge, la fréquence de la source d’alimentation externe est conforme à la plage nominale, la température du boitier de prise de recharge est revenue dans une plage acceptable, la communication avec la prise de recharge est rétablie, la tension de la source d’alimentation est conforme, la communication avec le calculateur de supervision de la batterie de traction est rétablie, ou bien encore l’actionneur de la trappe du boitier de prise de recharge fonctionne normalement.
L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Claims (10)
- Procédé de surveillance d’une commande d’arrêt de la charge d’un véhicule électrifié (1) par un chargeur embarqué (9), ledit chargeur (9) étant apte à opérer une recharge électrique (E1) d’une batterie de traction (3) du véhicule (1) à partir d’un courant délivré par une source d’alimentation externe (11) au véhicule (1), ledit procédé comportant, en cas de détection d’un défaut de charge, la commande d’arrêt de la charge (E2) par un premier calculateur (92) pilotant un premier module de conversion (96) de courant alternatif en courant continu, caractérisé en ce qu’il comporte en outre :
- la mesure (E3) du courant (Iobc) d’une ligne (97) en sortie du premier module de conversion (96) reliée à un circuit électrique (90) de tension continue du véhicule (1) à la suite de l’instant de détection du défaut,
- la comparaison (E4) du courant (Iobc) par rapport à un premier seuil (S1),
- en cas de détection d’une valeur mesurée de courant (Iobc) qui est supérieure au premier seuil (S1) suivant l’instant de détection du défaut pendant une durée (CT) supérieure à un deuxième seuil (S2), la commande (E5) d’une procédure d’arrêt du premier calculateur (92) par un deuxième calculateur de supervision (91) du premier calculateur (92), où le premier seuil (S1) est compris entre 0,5 ampère et 1,5 ampère et le deuxième seuil (S2) est supérieur à 300 millisecondes.
- Procédé de surveillance selon la revendication 1, dans lequel la procédure d’arrêt (E5) comporte la commande d’une configuration de mise en erreur du premier calculateur (92).
- Procédé de surveillance selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la commande d’arrêt de la charge (E2) comporte en outre la génération d’un premier code de défaut et dans lequel la procédure d’arrêt (E5) comporte en outre la génération d’un deuxième code de défaut et l’envoi du deuxième code de défaut à un troisième calculateur de supervision (2) du véhicule (1) pour son enregistrement dans un journal de diagnostic.
- Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le premier seuil (S1) est égal à 1 ampère et le deuxième seuil (S2) est égal à 500 millisecondes.
- Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, lorsque la procédure d’arrêt (E5) du premier calculateur (92) est déclenchée, le deuxième calculateur de supervision (91) commande l’activation d’un signal de voyant d’alerte.
- Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, en cas de détection de la fin du défaut de charge (E7), le deuxième calculateur (91) commande le rétablissement en fonctionnement nominal du premier module de conversion (96).
- Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, le défaut de charge détecté (E2) est un défaut parmi les défauts suivants :
- Un défaut de fréquence de la source d’alimentation externe (11),
- Un défaut d’isolation électrique du circuit électrique (90) de tension continue
- Un défaut de température d’un boitier de prise de recharge (7) du véhicule (1),
- Un défaut de perte de communication entre le deuxième calculateur (91) et la source d’alimentation externe (11),
- Un défaut de perte de tension de la source d’alimentation externe (11),
- Un défaut de perte de communication avec un calculateur de supervision (6) de la batterie de traction (3) du véhicule (1),
- Un défaut de fonctionnement d’un actionneur de trappe d’une interface de recharge (7) du véhicule (1).
- Calculateur de supervision (91) d’un chargeur (9) de véhicule électrifié (1) dans lequel le chargeur (9) comporte un premier calculateur de pilotage (92) d’un module de conversion (96) de courant alternatif en courant continu et un deuxième calculateur (93) de pilotage d’un module de conversion de tension continue en tension continue, caractérisé en ce que le calculateur de supervision (91) est configuré pour la mise en œuvre du procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
- Programme-ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un calculateur de véhicule électrifié (1), conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
- Véhicule automobile électrifié (1) comportant un chargeur (9) apte à opérer une recharge électrique d’une batterie de traction (3) du véhicule (1) à partir d’un courant délivré par une source d’alimentation externe (11) au véhicule (1), dans lequel le chargeur (9) comporte un calculateur de supervision (91) selon la revendication 8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212183A FR3142304A1 (fr) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Procede de surveillance d’une commande d’arret de charge pour un vehicule electrifie |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212183A FR3142304A1 (fr) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Procede de surveillance d’une commande d’arret de charge pour un vehicule electrifie |
| FR2212183 | 2022-11-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3142304A1 true FR3142304A1 (fr) | 2024-05-24 |
Family
ID=85176083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2212183A Pending FR3142304A1 (fr) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Procede de surveillance d’une commande d’arret de charge pour un vehicule electrifie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3142304A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009034877A1 (fr) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Chargeur pour véhicule et procédé de charge d'un véhicule |
| JP2009201189A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | 電気システムの制御装置 |
| WO2010113936A1 (fr) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 東京電力株式会社 | Système de charge, procédé de mise en charge d'un véhicule électrique et véhicule électrique |
| FR3014376A1 (fr) * | 2013-12-11 | 2015-06-12 | Renault Sa | Procede et systeme d'endormissement d'un vehicule a traction au moins partiellement electrique |
-
2022
- 2022-11-23 FR FR2212183A patent/FR3142304A1/fr active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009034877A1 (fr) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Chargeur pour véhicule et procédé de charge d'un véhicule |
| JP2009201189A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | 電気システムの制御装置 |
| WO2010113936A1 (fr) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 東京電力株式会社 | Système de charge, procédé de mise en charge d'un véhicule électrique et véhicule électrique |
| FR3014376A1 (fr) * | 2013-12-11 | 2015-06-12 | Renault Sa | Procede et systeme d'endormissement d'un vehicule a traction au moins partiellement electrique |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102791433B1 (ko) | 차량의 배터리 충전 제어 방법 | |
| JP5532859B2 (ja) | 電源システム及びバッテリ異常判定方法 | |
| FR3136904A1 (fr) | Adaptateur d’alimentation electrique branchable a un boitier de recharge d’un vehicule electrifie | |
| FR3142304A1 (fr) | Procede de surveillance d’une commande d’arret de charge pour un vehicule electrifie | |
| FR3129329A1 (fr) | Procede de surveillance thermique des modules de batterie | |
| FR3131092A1 (fr) | Procede de surveillance de fonctionnement de capteurs de temperature de modules de batterie | |
| FR3121995A1 (fr) | Procede de test d’un equipement raccorde a une batterie | |
| FR3025607A1 (fr) | Procede de detection d'un defaut de connexion d'une batterie auxiliaire | |
| FR3133713A1 (fr) | Procede de protection contre les surtensions d’un chargeur embarque de vehicule electrifie pour une recharge de la batterie de traction | |
| FR3133349A1 (fr) | Procede de protection contre les anomalies de frequence d’une borne de recharge externe pour un chargeur embarque de vehicule electrifie | |
| EP4489991A1 (fr) | Procede de protection contre les sous-tensions d'un chargeur embarque de vehicule electrifie pour une recharge de la batterie de traction | |
| FR3126664A1 (fr) | Contrôle de la recharge en mode 4 d’une batterie de véhicule | |
| FR3125595A1 (fr) | Tests de commutateurs assurant le couplage entre des sources d’alimentation électrique d’un véhicule | |
| FR2960298A1 (fr) | Procede de detection de defaut de connexion pour capteur de batterie dans un vehicule | |
| FR3126665A1 (fr) | Surveillance des tensions dans un véhicule à batterie à recharge en mode 2 ou 3 | |
| FR3125256A1 (fr) | Procede de pilotage d’une fin de recharge pour un vehicule electrifie | |
| EP4466548B1 (fr) | Procede de surveillance d'un defaut d'isolation dans un circuit de recharge | |
| FR3097057A1 (fr) | Procédé de diagnostic de connexion électrique défaillante dans un système électrique | |
| FR2963766A1 (fr) | Procede de fonctionnement d'un systeme de charge de batteries d'alimentation de moteurs d'entrainement de vehicules automobiles. | |
| FR3123126A1 (fr) | Procédé de supervision de défaillance d’un dispositif d’isolation électrique et de test d’un stockeur électrique basse tension dans un véhicule électrifié | |
| WO2019193263A1 (fr) | Procede de controle d'un systeme de batterie pour optimiser le vieillissement des sous-sytemes de batterie | |
| FR3126204A1 (fr) | Procédé de surveillance de l’isolation électrique du réseau électrique haute tension de traction d’un véhicule électrifié | |
| WO2022263733A1 (fr) | Gestion d'une batterie électrique d'un véhicule automobile | |
| CN120287876A (zh) | 交通工具充电站和监测交通工具充电站的连接器的方法 | |
| FR3160018A1 (fr) | Procede de surveillance de la temperature de modules d’une batterie d’un vehicule automobile electrique ou hybride |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240524 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |