FR2776854A1 - Resistor network with controllable connections which adjusts to optimize charging and discharging of vehicle battery accumulator - Google Patents

Resistor network with controllable connections which adjusts to optimize charging and discharging of vehicle battery accumulator Download PDF

Info

Publication number
FR2776854A1
FR2776854A1 FR9803772A FR9803772A FR2776854A1 FR 2776854 A1 FR2776854 A1 FR 2776854A1 FR 9803772 A FR9803772 A FR 9803772A FR 9803772 A FR9803772 A FR 9803772A FR 2776854 A1 FR2776854 A1 FR 2776854A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
network
thermal
architecture
resistors
power
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.)
Granted
Application number
FR9803772A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2776854B1 (en
Inventor
Herve Philippe Duval
Stephane Cartier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR9803772A priority Critical patent/FR2776854B1/en
Publication of FR2776854A1 publication Critical patent/FR2776854A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2776854B1 publication Critical patent/FR2776854B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/14Balancing the load in a network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1438Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in combination with power supplies for loads other than batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

A vehicle power accumulator typically a super capacitor (SC) is controlled during charging and discharging by a resistor network (R1-R5). The effective resistance of the network may be varied by opening/closing contactors (C1-C8) using signals (S1-S8) from a microcontroller (5) which takes into account vehicle system voltage and road conditions

Description

ARCHITECTURE MODULABLE DE RESISTANCES THERMIQUESMODULAR ARCHITECTURE OF THERMAL RESISTORS

CONNECTEES A UN RESEAU SERIE/PARALLELE  CONNECTED TO A SERIAL / PARALLEL NETWORK

COMPRENANT AU MOINS UN ACCUMULATEUR DE PUISSANCE  COMPRISING AT LEAST ONE POWER ACCUMULATOR

L'invention concerne une architecture modulable de résistances thermiques, ou résistances chauffantes, connectées à un réseau série/parallèle comprenant au  The invention relates to a modular architecture of thermal resistors, or heating resistors, connected to a series / parallel network comprising at

moins un accumulateur de puissance.minus a power accumulator.

Une source d'énergie électrique est indispensable pour faire fonctionner un moteur thermique d'un véhicule. Cette source d'énergie électrique est habituellement constituée d'une batterie d'accumulateurs associée à un dispositif de charge avec  A source of electrical energy is essential for operating a heat engine in a vehicle. This source of electrical energy usually consists of a storage battery associated with a charging device with

un alternateur entraîné par le moteur thermique.  an alternator driven by the engine.

L'énergie électrique de la batterie d'accumulateurs est utilisée par plusieurs fonctions du véhicule: - pour la mise en route du moteur thermique, par l'intermédiaire du démarreur, - pour le chauffage de certains organes du véhicule, tels que le circuit de refroidissement, par l'intermédiaire de thermoplongeurs et d'un pot catalytique ou encore pour l'alimentation permanente d'autres organes dit de confort, tels que le pare-brise chauffant, la lunette arrière chauffante, les sièges chauffants ou encore l'air de l'habitacle, par  The electrical energy of the storage battery is used by several functions of the vehicle: - for starting the engine, via the starter, - for heating certain parts of the vehicle, such as the circuit cooling, via immersion heaters and a catalytic converter or for the permanent supply of other so-called comfort components, such as the heated windshield, the heated rear window, the heated seats or even the air of the passenger compartment, by

l'intermédiaire de résistances thermiques.  through thermal resistors.

L'alimentation électrique simultanée de tous ces organes ou de certains d'entre eux, au moment du démarrage du moteur et du roulage après démarrage, conduit à une diminution substantielle de la tension de sortie de la batterie d'accumulateurs. Or la diminution substantielle de la tension de sortie de la batterie d'accumulateurs est préjudiciable au bon fonctionnement du moteur et des calculateurs qui en ont la gestion. En  The simultaneous electrical supply of all or some of these members, at the time of starting the engine and running after starting, leads to a substantial decrease in the output voltage of the storage battery. However, the substantial reduction in the output voltage of the storage battery is detrimental to the proper functioning of the engine and of the computers which manage it. In

outre, afin de respecter les futures normes anti-  in addition, in order to comply with future anti-

pollution, il est essentiel que le pot catalytique atteigne rapidement sa température normale de fonctionnement. L'émission de gaz polluants lors du démarrage à froid du véhicule est ainsi minimisée. Mais cette minimisation implique de disposer d'une puissance électrique élevée pendant mais aussi après le démarrage. Le développement de supercondensateurs de forte puissance massique, qui s'appuie notamment sur de  pollution, it is essential that the catalytic converter quickly reaches its normal operating temperature. The emission of polluting gases during cold starting of the vehicle is thus minimized. However, this minimization implies having a high electrical power during but also after starting. The development of supercapacitors with high specific power, which is based in particular on

nouvelles technologies d'accumulateurs électro-  new technologies of electro-accumulators

chimiques, pourrait permettre d'emmagasiner suffisamment d'énergie pour alimenter les résistances thermiques citées ci-dessus pendant la phase de charge et de décharge des supercondensateurs. La connexion optimale au supercondensateur des charges résistives, afin d'exploiter au mieux les caractéristiques des  chemicals, could allow enough energy to be stored to supply the thermal resistors mentioned above during the charge and discharge phase of the supercapacitors. The optimal connection to the supercapacitor of resistive loads, in order to make the best use of the characteristics of

supercondensateurs, pose un problème.  supercapacitors, is a problem.

Pour remédier à ce problème, des solutions ont été proposées. Une de ces solutions est décrite dans le brevet NO EP 0 412 631 A2. L'architecture décrite dans ce brevet permet d'augmenter les performances d'un démarreur thermique d'un véhicule grâce à un supercondensateur. Si le véhicule est en phase de freinage, le supercondensateur est connecté au réseau électrique de bord en direct pendant la phase de charge. En effet, pendant le freinage, la puissance électrique nécessaire  To remedy this problem, solutions have been proposed. One of these solutions is described in patent NO EP 0 412 631 A2. The architecture described in this patent makes it possible to increase the performance of a thermal starter of a vehicle thanks to a supercapacitor. If the vehicle is in the braking phase, the supercapacitor is connected to the on-board electrical network during the charging phase. In fact, during braking, the electrical power required

pour le fonctionnement du moteur est moins importante.  for engine operation is less important.

Un courant électrique important peut alors être prélevé sur le réseau électrique de bord. Sinon, la connexion est réalisée via une résistance qui limite le courant  A large electric current can then be taken from the on-board electrical network. Otherwise, the connection is made via a resistor that limits the current

prélevé au réseau électrique de bord.  taken from the on-board electrical network.

Pendant la phase de décharge, le supercondensateur est connecté au démarreur monté en parallèle. Ainsi le temps de décharge est faible et un câblage dimensionné pour faire passer le courant correspondant au pic de démarrage est mis en place. Une puissance électrique  During the discharge phase, the supercapacitor is connected to the starter connected in parallel. Thus the discharge time is low and a wiring dimensioned to pass the current corresponding to the starting peak is put in place. Electric power

conséquente est ainsi rapidement disponible.  consistent is quickly available.

Cependant, l'invention décrite dans ce brevet européen ne concerne que l'alimentation d'une charge unique (le démarreur) et non d'un réseau de charges. En outre, pendant la charge du supercondensateur, l'alimentation de plusieurs résistances thermiques n'est pas prévue. D'autre part, il n'est pas possible de faire varier l'impédance de la charge en fonction des conditions électriques du réseau de bord du véhicule. De plus, la connexion en direct du supercondensateur risque de provoquer des à-coups moteur et d'affaiblir considérablement le réseau électrique de bord du véhicule, surtout si d'autres charges sont en fonctionnement. Enfin, pendant la décharge, le supercondensateur fournit au démarreur le courant correspondant au pic de démarrage. Mais pour alimenter régulièrement des résistances thermiques, il est préférable de limiter le courant de décharge afin de limiter les sections de câblages et d'augmenter  However, the invention described in this European patent relates only to the supply of a single load (the starter) and not to a network of loads. In addition, during the charging of the supercapacitor, the supply of several thermal resistors is not provided. On the other hand, it is not possible to vary the impedance of the load according to the electrical conditions of the vehicle's on-board network. In addition, the direct connection of the supercapacitor risks causing engine jolts and considerably weakening the vehicle's electrical system, especially if other loads are in operation. Finally, during discharge, the supercapacitor supplies the starter with the current corresponding to the starting peak. But to regularly supply thermal resistors, it is preferable to limit the discharge current in order to limit the sections of wiring and to increase

ainsi le temps de décharge.thus the discharge time.

D'autres solutions au problème posé ont été proposées. Par exemple, il existe une architecture permettant d'alimenter un groupe de résistances thermiques pendant la phase de charge d'un supercondensateur avec les caractéristiques suivantes: Pendant la phase de charge du supercondensateur, le groupe de résistances thermiques est monté en série,  Other solutions to the problem have been proposed. For example, there is an architecture enabling a group of thermal resistors to be supplied during the charging phase of a supercapacitor with the following characteristics: During the charging phase of the supercapacitor, the group of thermal resistors is connected in series,

puis en parallèle pendant la décharge.  then in parallel during discharge.

Le cycle de charge et de décharge du supercondensateur est défini par une stratégie. Cette stratégie permet la charge ou la décharge du supercondensateur en fonction des conditions électriques du réseau de bord et de la position de la  The charge and discharge cycle of the supercapacitor is defined by a strategy. This strategy allows the charging or discharging of the supercapacitor depending on the electrical conditions of the on-board network and the position of the

clé de contact.ignition key.

Mais, si cette architecture décrite propose d'alimenter un réseau de résistances thermiques, elle ne prévoit cependant pas de faire varier l'impédance du groupe de résistances thermiques en fonction des conditions électriques du réseau électrique de bord du véhicule. De plus, pendant la phase de charge du supercondensateur, la connexion du supercondensateur au réseau électrique de bord du véhicule risque, si la résistance équivalente au réseau de résistances thermiques est trop faible, d'affaiblir de façon dommageable la tension du réseau électrique du véhicule et de provoquer des à-coups moteur. Toujours pendant la phase de charge du supercondensateur, si la résistance équivalente est trop forte, le temps de charge du  However, if this described architecture proposes to supply a network of thermal resistances, it does not however plan to vary the impedance of the group of thermal resistances as a function of the electrical conditions of the electrical network on board the vehicle. In addition, during the charging phase of the supercapacitor, the connection of the supercapacitor to the on-board electrical network of the vehicle risks, if the resistance equivalent to the thermal resistance network is too low, of damaging the voltage of the electrical network of the vehicle. and cause engine jolts. Still during the charging phase of the supercapacitor, if the equivalent resistance is too high, the charging time of the

supercondensateur est augmenté.supercapacitor is increased.

Enfin, pendant la phase de décharge du supercondensateur, la connexion en parallèle du groupe de résistances thermiques avec le supercondensateur peut entraîner un courant de décharge important. La durée de la décharge du supercondensateur est alors limitée. Or certains organes, notamment les organes dits de confort, ont besoin d'une alimentation électrique régulière. Le supercondensateur doit se décharger vers ces organes de façon régulière. De plus, il est dans ce cas nécessaire de dimensionner les résistances thermiques et les sections des câbles en fonction des fortes puissances électriques mises en jeu. Un but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif d'alimentation électrique avec un accumulateur de puissance, par exemple un supercondensateur, connecté à un réseau de résistances thermiques qui ne présente pas les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur décrits succinctement ci-dessus. Le but de la présente invention est atteint en proposant une architecture modulable de résistances thermiques connectées à un réseau série/parallèle et  Finally, during the discharge phase of the supercapacitor, the parallel connection of the group of thermal resistors with the supercapacitor can cause a large discharge current. The duration of the supercapacitor discharge is then limited. However, certain organs, in particular the so-called comfort organs, need regular electrical supply. The supercapacitor must discharge to these organs on a regular basis. In addition, it is necessary in this case to size the thermal resistances and the sections of the cables according to the high electrical powers involved. An object of the present invention is therefore to provide an electrical supply device with a power accumulator. , for example a supercapacitor, connected to a network of thermal resistors which does not have the drawbacks of the devices of the prior art described succinctly above. The object of the present invention is achieved by proposing a modular architecture of thermal resistances connected to a series / parallel network and

comprenant au moins un accumulateur de puissance.  comprising at least one power accumulator.

Les charges sont connectées entre elles par des  The loads are connected to each other by

contacteurs commandés par un dispositif électronique.  contactors controlled by an electronic device.

Ces contacteurs permettent en fonction de leur état la connexion des résistances thermiques en série, en parallèle ou en série/parallèle. Cette architecture modulable offre donc la possibilité de modifier la résistance équivalente des résistances thermiques en fonction du cycle de charge/décharge de l'accumulateur de puissance et des conditions électriques du réseau  These contactors allow, depending on their condition, the connection of thermal resistors in series, in parallel or in series / parallel. This modular architecture therefore offers the possibility of modifying the equivalent resistance of thermal resistances as a function of the charge / discharge cycle of the power accumulator and of the electrical conditions of the network.

électrique de bord.electric on board.

Pendant la charge de l'accumulateur de puissance, les résistances thermiques sont montées en parallèle pour diminuer la résistance équivalente globale de la ligne et la durée de charge de l'accumulateur de puissance. Pour limiter les à-coups moteur détectables par le conducteur, les résistances thermiques peuvent être progressivement connectées. D'une façon générale, l'architecture du réseau de résistances thermiques peut se mettre en place progressivement pour des conditions  During the charging of the power accumulator, the thermal resistors are connected in parallel to reduce the overall equivalent resistance of the line and the duration of charging of the power accumulator. To limit the motor surges detectable by the driver, the thermal resistors can be gradually connected. In general, the architecture of the thermal resistance network can be gradually implemented for conditions

de fonctionnement établies.operating conditions.

Cependant, dans le cas o le réseau électrique de bord du véhicule serait affaibli, certaines résistances thermiques peuvent être, progressivement ou simultanément, déconnectées ou bien mises en série. Ces opérations ont pour effet l'augmentation de la résistance équivalente au réseau de résistances thermiques et la diminution du courant prélevé sur le  However, in the event that the vehicle's electrical system is weakened, certain thermal resistances may be, gradually or simultaneously, disconnected or else put in series. These operations have the effect of increasing the resistance equivalent to the network of thermal resistances and decreasing the current drawn from the

réseau électrique de bord.on-board electrical network.

Pendant la décharge de l'accumulateur de puissance, les résistances thermiques sont connectées en série. La résistance équivalente au réseau de résistances thermiques est alors importante, les courants de pointe sont ainsi limités et la durée de décharge de l'accumulateur de puissance dans les résistances thermiques est prolongée. Le courant est alors suffisant pour assurer les profils thermiques minimums  During the discharge of the power accumulator, the thermal resistors are connected in series. The resistance equivalent to the network of thermal resistors is then high, the peak currents are thus limited and the duration of discharge of the power accumulator in the thermal resistors is extended. The current is then sufficient to ensure the minimum thermal profiles

des résistances thermiques.thermal resistances.

Cependant, selon les besoins, il est possible de déconnecter certaines résistances thermiques pour diminuer la résistance équivalente. La décharge sera alors plus rapide, mais une puissance supérieure sera alors fournie aux charges en fonctionnement. Une autre structure possible est la connexion de quelques résistances thermiques associées en parallèle avec les autres résistances thermiques en série. Cette structure  However, as required, it is possible to disconnect certain thermal resistances to reduce the equivalent resistance. The discharge will then be faster, but more power will then be supplied to the loads in operation. Another possible structure is the connection of a few associated thermal resistors in parallel with the other thermal resistors in series. This structure

permet également de diminuer la résistance équivalente.  also reduces the equivalent resistance.

L'invention concerne donc un dispositif d'alimentation électrique d'un véhicule automobile comprenant: - une batterie, - au moins un accumulateur de puissance, - un commutateur assurant la liaison entre la borne supérieure de l'accumulateur de puissance et soit la batterie, soit la masse, - un réseau de résistances thermiques, caractérisé en ce qu'il comprend un réseau de contacteurs commandé par un dispositif électronique de commande déterminant la structure d'une architecture modulable du réseau de résistances thermiques en permettant la connexion ou la déconnexion de chacune des résistances thermiques du réseau de résistances thermiques. Dans une application particulière de l'invention,  The invention therefore relates to a power supply device for a motor vehicle comprising: - a battery, - at least one power accumulator, - a switch ensuring the connection between the upper terminal of the power accumulator and either the battery , or the mass, - a network of thermal resistors, characterized in that it comprises a network of contactors controlled by an electronic control device determining the structure of a modular architecture of the network of thermal resistors by allowing connection or disconnection of each of the thermal resistors in the thermal resistance network. In a particular application of the invention,

l'accumulateur de puissance est un supercondensateur.  the power accumulator is a supercapacitor.

Cette architecture du réseau de résistances thermiques peut prendre la forme d'un réseau de résistances thermiques en série, en parallèle, ou d'un réseau combinant des résistances thermiques en série et  This architecture of the thermal resistance network can take the form of a network of thermal resistors in series, in parallel, or of a network combining thermal resistors in series and

en parallèle.in parallel.

Les différents aspects et avantages de l'invention  The different aspects and advantages of the invention

apparaîtront dans la suite de la description en  will appear in the following description in

référence aux figures qui ne sont données qu'à titre  reference to figures which are only given as

indicatif et nullement limitatif de l'invention.  indicative and in no way limitative of the invention.

Les figures montrent: - la figure 1 est un schéma d'une architecture d'un réseau de résistances thermiques et de contacteurs selon l'invention pendant la phase de charge de l'accumulateur de puissance; - la figure 2 montre une première variante du schéma de l'architecture selon l'invention lors de la phase de charge de l'accumulateur de puissance; - la figure 3 montre une seconde variante du schéma de l'architecture selon l'invention lors de la phase de charge de l'accumulateur de puissance; - la figure 4 montre le schéma d'une architecture selon l'invention lors de la phase de décharge de l'accumulateur de puissance; - la figure 5 montre le schéma d'une variante de l'architecture selon l'invention lors de la phase de  The figures show: - Figure 1 is a diagram of an architecture of a network of thermal resistors and contactors according to the invention during the charging phase of the power accumulator; - Figure 2 shows a first variant of the architecture diagram according to the invention during the charging phase of the power accumulator; - Figure 3 shows a second variant of the architecture diagram according to the invention during the charging phase of the power accumulator; - Figure 4 shows the diagram of an architecture according to the invention during the discharge phase of the power accumulator; - Figure 5 shows the diagram of a variant of the architecture according to the invention during the phase of

décharge d'un accumulateur de puissance.  discharge of a power accumulator.

Les schémas des figures 1 à 5 présentent toutes une structure de circuit similaire: une batterie 1, représentée sous la forme d'un générateur de tension, a sa borne négative connectée à une masse. Sa borne positive est connectée à un point de connexion 2 d'une part, et d'autre part au réseau électrique de bord du véhicule. Un commutateur 4 assure la connexion entre la borne supérieure d'un accumulateur de puissance SC et soit le point de connexion 2, soit un point de connexion 3. La borne inférieure de l'accumulateur de puissance SC est reliée à une première extrémité 12 d'un réseau de résistances thermiques R. Ce réseau de résistances thermiques R comprend des résistances thermiques R1, R2, R3, R4 et R5. Chacune de ces résistances thermiques Ri, R2, R3, R4 et R5 a respectivement un premier point de connexion à une première extrémité, respectivement 12, 23, 34, 45 et 56 et un second point de connexion à une seconde extrémité, respectivement 21, 32, 43, 54 et 65. Le point de connexion 65 constitue la seconde extrémité du réseau de résistances thermiques R. Des contacteurs Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7 et C8 permettent d'assurer éventuellement la liaison entre les points de connexion respectivement 12 et 23, 23 et 34, 34 et 45, 45 et 56, 21 et 32, 32 et 43, 43 et 54, 54 et 65. Les contacteurs Cl à C8 constituent un réseau de contacteurs. Les résistances thermiques RI à R5 peuvent avoir, dans une application préférée de l'invention, des  The diagrams in FIGS. 1 to 5 all show a similar circuit structure: a battery 1, represented in the form of a voltage generator, has its negative terminal connected to ground. Its positive terminal is connected to a connection point 2 on the one hand, and on the other hand to the vehicle electrical network. A switch 4 provides the connection between the upper terminal of a power accumulator SC and either the connection point 2 or a connection point 3. The lower terminal of the power accumulator SC is connected to a first end 12 d a network of thermal resistors R. This network of thermal resistors R comprises thermal resistors R1, R2, R3, R4 and R5. Each of these thermal resistors Ri, R2, R3, R4 and R5 respectively has a first connection point at a first end, respectively 12, 23, 34, 45 and 56 and a second connection point at a second end, respectively 21, 32, 43, 54 and 65. The connection point 65 constitutes the second end of the network of thermal resistors R. Contactors Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7 and C8 make it possible to possibly ensure the connection between the connection points 12 and 23, 23 and 34, 34 and 45, 45 and 56, 21 and 32, 32 and 43, 43 and 54, 54 and 65 respectively. The contactors C1 to C8 constitute a network of contactors. The thermal resistances RI to R5 can have, in a preferred application of the invention,

valeurs de charge identiques.identical load values.

Le point de connexion 65 est relié d'une part à la masse et d'autre part au point de connexion 3. C'est l'ouverture et la fermeture des contacteurs Cl à C8 qui déterminent l'architecture du dispositif selon l'invention. Cette ouverture et fermeture des contacteurs C1 à C8 est commandée par un dispositif électronique de commande 5. Ce dispositif électronique de commande 5 délivre des signaux de commande Sl, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 qui commandent respectivement les contacteurs Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7 et C8. Il délivre également un signal de commande SO qui commande  The connection point 65 is connected on the one hand to ground and on the other hand to the connection point 3. It is the opening and closing of the contactors C1 to C8 which determine the architecture of the device according to the invention . This opening and closing of the contactors C1 to C8 is controlled by an electronic control device 5. This electronic control device 5 delivers control signals S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 which respectively control the contactors Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7 and C8. It also delivers a control signal SO which commands

le commutateur 4.switch 4.

Sur la figure 1, le commutateur 4 assure la liaison entre le point de connexion 2 et la borne supérieure de l'accumulateur de puissance SC. L'accumulateur de puissance SC est donc en phase de charge. Les contacteurs Cl à C8 sont fermés, c'est-à-dire qu'ils assurent la connexion entre les différents points de  In FIG. 1, the switch 4 provides the link between the connection point 2 and the upper terminal of the power accumulator SC. The power accumulator SC is therefore in the charging phase. Contactors Cl to C8 are closed, i.e. they ensure the connection between the different points of

connexion qui leur sont associés.connection associated with them.

Les résistances thermiques sont ainsi connectées en parallèle. La résistance équivalente au cinq résistances thermiques RI, R2, R3, R4, R5 est alors faible. En effet, dans l'hypothèse o les résistances thermiques R1, R2, R3, R4, R5 ont la même valeur RC, la résistance équivalente a une valeur RE = RC/5. Un fort courant peut ainsi circuler et la charge du supercondensateur est rapide. Ce cas de figure est souhaité lorsque la tension du réseau de bord du véhicule est supérieure à une tension seuil VS. La tension du réseau de bord du véhicule constitue ainsi  The thermal resistors are thus connected in parallel. The resistance equivalent to the five thermal resistances RI, R2, R3, R4, R5 is then low. Indeed, in the hypothesis where the thermal resistances R1, R2, R3, R4, R5 have the same value RC, the equivalent resistance has a value RE = RC / 5. A strong current can thus flow and the charge of the supercapacitor is rapid. This scenario is desired when the voltage of the vehicle's on-board network is greater than a threshold voltage VS. The voltage of the vehicle's on-board network thus constitutes

une entrée 6 du dispositif électronique de commande 5.  an input 6 of the electronic control device 5.

Dans ce cas, le dispositif électronique de commande ferme les contacteurs C1 à C8, les uns après les autres  In this case, the electronic control device closes the contactors C1 to C8, one after the other

pour éviter d'éventuels à-coups moteur.  to avoid possible engine jolts.

Si la tension du réseau de bord du véhicule est inférieure à la tension seuil VS, alors certains contacteurs sont ouverts par l'électronique de commande. Certaines résistances thermiques ne sont alors plus connectées. La résistance équivalente du réseau de résistances thermiques montées en parallèle est alors supérieure à la précédente. Le courant ponctionné sur le réseau électrique de bord du véhicule est alors plus faible et le réseau électrique n'est  If the voltage of the vehicle's on-board network is less than the threshold voltage VS, then certain contactors are opened by the control electronics. Certain thermal resistors are then no longer connected. The equivalent resistance of the thermal resistance network mounted in parallel is then greater than the previous one. The punctured current on the on-board electrical network of the vehicle is then lower and the electrical network is not

alors pas trop affaibli.so not too weak.

Cette situation peut se présenter notamment lors du démarrage du véhicule et correspond au schéma de la figure 2 sur lequel le contacteur C5 est ouvert. Ainsi la résistance R1 n'est plus connectée, et la résistance équivalente aux cinq résistances RI à R5 est supérieure à la résistance équivalente de l'architecture présentée à la figure 1. En effet, dans ce nouveau cas, RE = RC/4. La résistance équivalente peut également être augmentée sans déconnecter de charge. Il suffit de mettre au moins une résistance thermique en série avec le groupe de résistances thermiques restantes mises en parallèle. Cette situation correspond au schéma de la figure 3. Les contacteurs C2 et C7 sont ouverts, la résistance thermique R3 est ainsi connectée en série avec deux groupes de deux résistances thermiques, d'une part R1 et R2, et d'autre part R4 et R5, montées en parallèle. La résistance équivalente vaut alors  This situation can arise in particular when starting the vehicle and corresponds to the diagram in FIG. 2 in which the contactor C5 is open. Thus the resistance R1 is no longer connected, and the equivalent resistance to the five resistances RI to R5 is greater than the equivalent resistance of the architecture presented in FIG. 1. Indeed, in this new case, RE = RC / 4. The equivalent resistance can also be increased without disconnecting the load. It suffices to put at least one thermal resistance in series with the group of remaining thermal resistors placed in parallel. This situation corresponds to the diagram in FIG. 3. The contactors C2 and C7 are open, the thermal resistance R3 is thus connected in series with two groups of two thermal resistors, on the one hand R1 and R2, and on the other hand R4 and R5, mounted in parallel. The equivalent resistance is then worth

RE=2RC.RE = 2RC.

La figure 4 représente l'architecture correspondant à une phase de décharge de l'accumulateur de puissance selon l'invention. Le commutateur 4 assure alors la liaison entre le point de connexion 3 et la borne supérieure de l'accumulateur de puissance SC. Seuls les contacteurs C2, C4, C5 et C7 sont fermés. Ils assurent respectivement la connexion entre les points de connexion 21 et 32, 23 et 34, 43 et 54, 45 et 56. Les résistances thermiques R1, R2, R3, R4, R5 sont alors connectées en série et la résistance équivalente RE est élevée. En effet, dans ce nouveau cas, RE=5RC. La décharge de l'accumulateur de puissance est alors plus lente, la puissance fournie aux résistances thermiques est plus faible, tout en assurant les profils  FIG. 4 represents the architecture corresponding to a discharge phase of the power accumulator according to the invention. The switch 4 then ensures the connection between the connection point 3 and the upper terminal of the power accumulator SC. Only contactors C2, C4, C5 and C7 are closed. They respectively ensure the connection between the connection points 21 and 32, 23 and 34, 43 and 54, 45 and 56. The thermal resistors R1, R2, R3, R4, R5 are then connected in series and the equivalent resistance RE is high . Indeed, in this new case, RE = 5RC. The discharge of the power accumulator is then slower, the power supplied to the thermal resistors is lower, while ensuring the profiles

thermiques minimums requis.minimum thermal required.

Si l'alimentation d'une ou plusieurs charges n'est plus nécessaire, si le profil thermique d'une des résistances thermiques nécessite une forte puissance, le dispositif d'électronique de commande ferme l'un des contacteurs. Deux résistances thermiques sont ainsi court-circuitées. Par exemple, si le contacteur Cl est fermée alors les résistances thermiques R1 et R2 sont court-circuitées. La résistance équivalente sera alors plus faible et la puissance des résistances thermiques  If the supply of one or more loads is no longer necessary, if the thermal profile of one of the thermal resistors requires high power, the electronic control device closes one of the contactors. Two thermal resistors are thus short-circuited. For example, if the contactor Cl is closed then the thermal resistors R1 and R2 are short-circuited. The equivalent resistance will then be lower and the power of the thermal resistances

en fonctionnement sera plus importante.  in operation will be more important.

L'architecture modulable d'un réseau de résistances thermiques selon l'invention permet également de fermer des contacteurs pour diminuer la résistance équivalente du réseau de résistances thermiques en mettant des résistances thermiques en parallèle. La fermeture des contacteurs C3 et C6 permet d'obtenir l'architecture représentée à la figure 5. Une forte puissance est ainsi fournie aux résistances thermiques RI et R5, la puissance fournie aux autres résistances thermiques est plus faible. Le réseau de résistances thermiques est  The modular architecture of a network of thermal resistors according to the invention also makes it possible to close contactors in order to reduce the equivalent resistance of the network of thermal resistors by putting thermal resistors in parallel. Closing the contactors C3 and C6 makes it possible to obtain the architecture shown in FIG. 5. A high power is thus supplied to the thermal resistors RI and R5, the power supplied to the other thermal resistors is lower. The thermal resistance network is

alors de type série/parallèle.then of series / parallel type.

Cette architecture permet donc d'obtenir, en fonction du nombre de résistances thermiques alimentées et du nombre de contacteurs, un grand nombre de résistances équivalentes compatibles avec différentes applications. En outre, dans une application préférée, le réseau de contacteurs est commandé par un micro-contrôleur préalablement programme. Chaque contacteur est ouvert ou fermé en fonction de conditions de fonctionnement, telles que notamment la tension du réseau électrique de bord du véhicule, le profil de roulage du véhicule, les profils thermiques requis des résistances thermiques et le mode de fonctionnement de l'accumulateur de  This architecture therefore makes it possible to obtain, as a function of the number of thermal resistors supplied and the number of contactors, a large number of equivalent resistors compatible with different applications. In addition, in a preferred application, the contactor network is controlled by a previously programmed microcontroller. Each contactor is open or closed according to operating conditions, such as in particular the voltage of the on-board electrical network of the vehicle, the running profile of the vehicle, the required thermal profiles of the thermal resistances and the operating mode of the storage battery.

puissance.power.

Claims (7)

R E V E N D I C A T I ONSR E V E N D I C A T I ONS 1. Dispositif d'alimentation électrique d'un véhicule automobile comprenant: - une batterie (1), - au moins un accumulateur de puissance (SC), - un commutateur (4) assurant la liaison entre une borne supérieure de l'accumulateur de puissance SC et soit la batterie, soit la masse, - un réseau de résistances thermiques (R1 à R5), caractérisé en ce qu'il comprend un réseau de contacteurs (C1 à C8) déterminant la structure d'une architecture modulable du réseau de résistances thermiques par un dispositif électronique de commande 5 qui assure la connexion ou la déconnexion de chacune des résistances thermiques (Rl à R5) du réseau de  1. Electric vehicle power supply device comprising: - a battery (1), - at least one power accumulator (SC), - a switch (4) ensuring the connection between an upper terminal of the accumulator power SC and either the battery or the ground, - a network of thermal resistors (R1 to R5), characterized in that it comprises a network of contactors (C1 to C8) determining the structure of a modular architecture of the network of thermal resistances by an electronic control device 5 which ensures the connection or disconnection of each of the thermal resistances (Rl to R5) of the network of résistances thermiques.thermal resistances. 2. Dispositif d'alimentation électrique d'un véhicule automobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif électronique de commande 5 fournit des signaux de commande tels que l'architecture du réseau de résistances thermiques peut prendre la forme d'un réseau de résistances thermiques en série, en parallèle ou d'un réseau combinant des  2. A power supply device for a motor vehicle according to claim 1 characterized in that the electronic control device 5 provides control signals such that the architecture of the thermal resistance network can take the form of a network of thermal resistors in series, in parallel or of a network combining résistances thermiques en série et en parallèle.  thermal resistors in series and in parallel. 3. Dispositif d'alimentation électrique d'un véhicule automobile selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'architecture du réseau de résistances thermiques est fonction de conditions de fonctionnement telles que la tension du réseau électrique du véhicule, le profil de roulage du véhicule, les profils thermiques requis des résistances thermiques et le mode de fonctionnement de  3. A power supply device for a motor vehicle according to claim 2 characterized in that the architecture of the thermal resistance network is a function of operating conditions such as the voltage of the electrical network of the vehicle, the running profile of the vehicle , the required thermal profiles of the thermal resistors and the operating mode of l'accumulateur de puissance.the power accumulator. 4. Dispositif d'alimentation électrique d'un  4. Power supply device of a véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à  motor vehicle according to one of claims 1 to 3 caractérisé en ce que l'architecture du réseau de résistances thermiques peut se mettre en place progressivement pour des conditions de fonctionnement établies.  3 characterized in that the architecture of the thermal resistance network can be implemented progressively for established operating conditions. 5. Dispositif d'alimentation électrique d'un5. Power supply device of a véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à  motor vehicle according to one of claims 1 to 4 caractérisé en ce que le dispositif électronique de commande est un micro-contrôleur préalablement programme.  4 characterized in that the electronic control device is a previously programmed microcontroller. 6. Dispositif d'alimentation électrique d'un6. Device for powering a véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à  motor vehicle according to one of claims 1 to caractérisé en ce que les valeurs des charges du réseau de résistances thermiques sont toutes identiques.  characterized in that the values of the loads of the thermal resistance network are all identical. 7. Dispositif d'alimentation électrique d'un7. Power supply device of a véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à  motor vehicle according to one of claims 1 to 6 caractérisé en ce que l'accumulateur de puissance est  6 characterized in that the power accumulator is un supercondensateur.a supercapacitor.
FR9803772A 1998-03-26 1998-03-26 MODULAR ARCHITECTURE OF THERMAL RESISTORS CONNECTED TO A SERIAL / PARALLEL NETWORK INCLUDING AT LEAST ONE POWER ACCUMULATOR Expired - Fee Related FR2776854B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9803772A FR2776854B1 (en) 1998-03-26 1998-03-26 MODULAR ARCHITECTURE OF THERMAL RESISTORS CONNECTED TO A SERIAL / PARALLEL NETWORK INCLUDING AT LEAST ONE POWER ACCUMULATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9803772A FR2776854B1 (en) 1998-03-26 1998-03-26 MODULAR ARCHITECTURE OF THERMAL RESISTORS CONNECTED TO A SERIAL / PARALLEL NETWORK INCLUDING AT LEAST ONE POWER ACCUMULATOR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2776854A1 true FR2776854A1 (en) 1999-10-01
FR2776854B1 FR2776854B1 (en) 2000-05-05

Family

ID=9524539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9803772A Expired - Fee Related FR2776854B1 (en) 1998-03-26 1998-03-26 MODULAR ARCHITECTURE OF THERMAL RESISTORS CONNECTED TO A SERIAL / PARALLEL NETWORK INCLUDING AT LEAST ONE POWER ACCUMULATOR

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2776854B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0398691A2 (en) * 1989-05-17 1990-11-22 Pita Witehira Electrical power distribution system
EP0412631A2 (en) * 1989-08-10 1991-02-13 Isuzu Motors Limited Motor vehicle power supply device
EP0533037A1 (en) * 1991-09-18 1993-03-24 MAGNETI MARELLI S.p.A. An electrical system for a motor vehicle, including at least one supercapacitor
WO1996011817A2 (en) * 1994-10-05 1996-04-25 Intra Development A/S Motor vehicle battery circuit comprising monitoring of discharge and recharge current

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0398691A2 (en) * 1989-05-17 1990-11-22 Pita Witehira Electrical power distribution system
EP0412631A2 (en) * 1989-08-10 1991-02-13 Isuzu Motors Limited Motor vehicle power supply device
EP0533037A1 (en) * 1991-09-18 1993-03-24 MAGNETI MARELLI S.p.A. An electrical system for a motor vehicle, including at least one supercapacitor
WO1996011817A2 (en) * 1994-10-05 1996-04-25 Intra Development A/S Motor vehicle battery circuit comprising monitoring of discharge and recharge current

Also Published As

Publication number Publication date
FR2776854B1 (en) 2000-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2794356B1 (en) Device for maintaining voltage during startup for a motor vehicle
EP3105845A1 (en) Dc voltage supply system configured to precharge a smoothing capacitor before supplying a load
FR2988856A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DIAGNOSING A DISCHARGE CIRCUIT OF AN ELECTRICAL SYSTEM
EP0753925A2 (en) Electrical supply device for a motor vehicle and methods for control of such a device
FR2904160A1 (en) Electric machine i.e. direct-current motor starter, controlling device for internal combustion engine of motor vehicle, has switch connecting voltage source, resistance, and machine in series, and another switch short-circuiting resistance
WO2016170262A1 (en) Voltage regulator of a motor vehicle alternator, regulator brush holder and corresponding alternators
EP0338926A1 (en) Elevated tension electric power supply for feeding the auxiliary circuit of a motor vehicle
EP2435278A1 (en) System for powering a vehicle with a heat engine and provided with an automatic stop and restart system
FR2916914A1 (en) VOLTAGE COMPENSATION INFERFACE DEVICE BASED ON CAPACITIVE ENERGY STORAGE AND ELECTRICAL NETWORK COMPRISING SAID DEVICE.
EP3700053A1 (en) System and method of preloading of a capacitor by a battery comprising a preloading resistance and a chopper device
FR2928049A1 (en) Additional cell for power supply system of motor vehicle, has electric energy storage unit and voltage converter that are connected in parallel, where cell is connected in series with electric energy storage device
FR2776854A1 (en) Resistor network with controllable connections which adjusts to optimize charging and discharging of vehicle battery accumulator
EP3593429B1 (en) Electric circuit for discharging a capacitor, electric system and motor vehicle comprising such an electric discharge circuit
FR2911732A1 (en) TEMPORARY ELEVATION DEVICE FOR ELECTRICAL VOLTAGE FOR MOTOR VEHICLE
EP0569278B1 (en) Electrical high-tension supply device of an auxiliary circuit of a vehicle
EP1462645B1 (en) Control device of an engine starter of a vehicle
FR2749814A1 (en) Control arrangements for IC-engined vehicle's electrical supplies
FR2802364A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE POWER SUPPLY OF A ROTOR WINDING OF AN ELECTRIC MACHINE SUCH AS AN ALTERNATOR OR ALTERNATOR-STARTER OF A VEHICLE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE
FR3080338A1 (en) ELECTRIC MOTOR VEHICLE CIRCUIT COMPRISING AN ALTERNOMETER AND A VOLTAGE HOLDING DEVICE
FR3096842A1 (en) MOTOR VEHICLE ELECTRICAL CIRCUIT INCLUDING AN ALTERNO-STARTER AND A CENTRALIZED VOLTAGE MAINTENANCE DEVICE
EP3127212B1 (en) System for stabilizing a supply voltage of an onboard electrical network of an automotive vehicle
WO2013121133A2 (en) System for matching the voltage and current of a lithium ion battery, for an automotive vehicle
FR2869469A1 (en) Electrical network protection device for motor vehicle, has switch permitting charging of energy storage unit, in closed position of switch, when supply unit is not activated, where switch supplies supply unit, when it is activated
WO2015004366A1 (en) System for stabilising a supply voltage of an on-board electrical system of a motor vehicle
FR3019396A1 (en) VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
ST Notification of lapse