FR2975243A1 - Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule - Google Patents

Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule Download PDF

Info

Publication number
FR2975243A1
FR2975243A1 FR1154187A FR1154187A FR2975243A1 FR 2975243 A1 FR2975243 A1 FR 2975243A1 FR 1154187 A FR1154187 A FR 1154187A FR 1154187 A FR1154187 A FR 1154187A FR 2975243 A1 FR2975243 A1 FR 2975243A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
bus
battery
dissipation
power
current
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
FR1154187A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2975243B1 (fr
Inventor
Ivan Modolo
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.)
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Michelin Recherche et Technique SA France
Societe de Technologie Michelin SAS
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Michelin Recherche et Technique SA France
Societe de Technologie Michelin 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
Priority to FR1154187A priority Critical patent/FR2975243B1/fr
Application filed by Michelin Recherche et Technique SA Switzerland, Michelin Recherche et Technique SA France, Societe de Technologie Michelin SAS filed Critical Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Priority to EP12719399.3A priority patent/EP2707241A2/fr
Priority to JP2014510736A priority patent/JP2014517666A/ja
Priority to PCT/EP2012/058568 priority patent/WO2012156252A2/fr
Priority to US14/116,166 priority patent/US9190939B2/en
Priority to KR1020137029730A priority patent/KR20140023346A/ko
Priority to CN201280023797.6A priority patent/CN103534129B/zh
Publication of FR2975243A1 publication Critical patent/FR2975243A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2975243B1 publication Critical patent/FR2975243B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/08Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
    • H02P3/14Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor by regenerative braking
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/22Dynamic electric resistor braking, combined with dynamic electric regenerative braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22Balancing the charge of battery modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549Current
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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

Dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage (1) comportant un bus continu (10), ledit bus continu comportant un pôle de connexion (12) à une machine électrique (21) de traction d'un véhicule, la machine étant associée à un onduleur (20), l'onduleur délivrant, en mode freinage, sur le bus continu, une puissance électrique de freinage, un pôle de connexion (13) à une batterie (30) de stockage d'énergie électrique, une branche de dissipation (1D) connectée en un point de connexion (11) au bus continu, ladite branche comportant un interrupteur électronique de dissipation (1D1) connecté en série avec une résistance de dissipation (1D2), un capteur de courant (15) sur le bus continu, disposé entre le point de connexion (11) du bus continu et le pôle de connexion (13) à une batterie, et un contrôleur (18). Le dispositif comporte encore, entre le point de connexion de la branche de dissipation (1D) au bus continu (10) et le pôle de connexion à une batterie du bus continu, un interrupteur électronique de charge (1C1) contrôlant la circulation du courant sur le bus continu depuis le pôle de connexion à une machine électrique vers le pôle de connexion à une batterie. Le contrôleur calcule la puissance que peut absorber la charge de la batterie (30), la puissance que peut dissiper la résistance de dissipation (1D2) et la puissance envoyée sur le bus continu (10) et, lorsque la puissance envoyée sur le bus continu (10) est supérieure au total des puissances que peuvent absorber la charge de la batterie (30) et la dissipation dans la résistance de dissipation (1D2), le contrôleur (18) ouvre l'interrupteur électronique de charge (1C1).

Description

-1-
DISPOSITIF ET PROCEDE DE GESTION DU FREINAGE ELECTRIQUE D'UN VEHICULE DOMAINE DE L 'INVENTION [0001] La présente invention concerne les véhicules routiers. Elle concerne en particulier les systèmes de freinage d'un véhicule routier à traction électrique. Plus particulièrement, elle se rapporte à la gestion de la puissance électrique de freinage. ETAT DE LA TECHNIQUE [0002] Les véhicules électriques englobent des véhicules dans lesquels l'énergie électrique nécessaire à leur déplacement est stockée dans des batteries et des véhicules dans lesquels l'énergie électrique est produite à bord au moins en partie, par exemple par un moteur thermique entraînant une génératrice ou par une pile à combustible. Dans les véhicules électriques, même si le freinage du véhicule est assuré par un système de freinage mécanique conventionnel à friction, on sait que l'un des intérêts des véhicules électriques vient de leur aptitude à récupérer sous forme électrique et stocker une partie de l'énergie engendrée pendant le freinage. [0003] En effet, une machine électrique étant réversible, elle peut être utilisée en moteur et aussi en génératrice électrique pendant les phases de freinage du véhicule et dans ce cas elle transforme l'énergie mécanique de freinage en énergie électrique que le véhicule doit absorber, de préférence en la stockant pour économiser l'énergie nécessaire à l'utilisation d'un véhicule, et inévitablement en la dissipant lorsqu'il n'est pas ou plus possible de la stocker. Ce mode de fonctionnement est souvent appelé « freinage électrique » ou « freinage en récupération » même lorsque, en fait, l'énergie électrique obtenue en faisant fonctionner la ou les machines électriques est finalement dissipée thermiquement au moins partiellement. [0004] A titre d'illustration de l'état de la technique, on peut citer la demande de brevet US 2003/0088343 qui décrit une chaîne de traction électrique pour véhicule automobile hybride équipé d'un moteur à combustion interne et d'une machine électrique qui intervient en assistance pour la motorisation du véhicule. La machine électrique est lui-même alimenté par une batterie. Plus particulièrement pour l'aspect freinage électrique, on peut citer la demande de brevet WO 2008/000636 qui décrit un mode de freinage électrique, notamment qui évoque une stratégie de gestion de l'énergie électrique programmée dans un module électronique de récupération, celui-ci répartissant l'énergie de freinage de façon à recharger un banc de super condensateurs et/ou de façon à P10-2656 FR - 2 -
dissiper l'énergie dans une résistance électrique de dissipation. Ce document ajoute que la puissance des moyens de stockage de l'énergie électrique, en l'espèce, des super condensateurs, peut être limitée, et qu'au-delà du niveau de freinage que cette puissance permet, la puissance électrique produite par la machine électrique de traction doit alors être dirigée vers les moyens de dissipation. Ce document, qui se concentre sur l'organisation d'une redondance pour atteindre un haut degré de fiabilité d'un freinage purement électrique, ne donne pas de précision sur la gestion de la recharge du moyen de stockage de l'énergie électrique. [0005] L'objectif de la présente invention est de proposer les moyens d'assurer un freinage électrique puissant, par dissipation de l'énergie électrique produite par une machine électrique fonctionnant en mode génératrice, qui soit optimal et indépendant de l'état de charge du moyen de stockage de l'énergie électrique, tout offrant aussi et de préférence les moyens d'assurer une recharge optimale d'un moyen de stockage de l'énergie électrique tout en assurant. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION [0006] L'invention propose un dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage comportant un bus continu, ledit bus continu comportant : - un pôle de connexion à une machine électrique de traction d'un véhicule, la machine étant associée à un onduleur, l'onduleur délivrant, en mode freinage, sur le bus continu, une puissance électrique de freinage, - un pôle de connexion à une batterie de stockage d'énergie électrique, le dispositif comportant : - une branche de dissipation connectée en un point de connexion au bus continu, ladite branche comportant une résistance de dissipation, - entre le point de connexion de la branche de dissipation au bus continu et le pôle de connexion à une batterie du bus continu, un interrupteur électronique de charge, - un capteur de courant sur le bus continu, disposé entre le point de connexion du bus continu et le pôle de connexion à une batterie, - un contrôleur recevant : o une mesure de la tension « U » sur le bus continu, o une information de « courant limite de recharge de la batterie », o une mesure du courant sur le bus continu délivrée par le capteur du courant sur le bus continu, P10-2656 FR - 3 -
- le contrôleur calculant la puissance que peut absorber la charge de la batterie sur la base de la tension « U » sur le bus continu et de l'information de « courant limite de recharge de la batterie », le contrôleur calculant la puissance que peut dissiper la résistance de dissipation sur la base de la valeur de celle-ci et de la tension « U » sur le bus continu, le contrôleur calculant la puissance envoyée sur le bus continu sur la base de la valeur de la mesure du courant sur le bus continu délivrée par le capteur du courant et de la tension « U » sur le bus continu et, lorsque la puissance envoyée sur le bus continu est supérieure au total des puissances que peuvent absorber la charge de la batterie et la dissipation dans la résistance de dissipation, le contrôleur ouvre l'interrupteur électronique de charge. [0007] L'invention s'étend aussi à un procédé de gestion du mode freinage électrique d'un véhicule comportant une machine électrique de traction dudit véhicule, comportant un circuit électrique connectant ladite machine électrique à une batterie de stockage d'énergie électrique et à une résistance de dissipation d'énergie électrique, dans lequel lorsque la puissance électrique de freinage est supérieure à la somme de la puissance de recharge de la batterie et la puissance de dissipation dans la résistance de dissipation d'énergie électrique, la batterie est déconnectée de façon à autoriser une élévation de la tension du circuit électrique connectant ladite machine électrique à la résistance de dissipation. BREVE DESCRIPTION DE LA FIGURE [0008] La suite de la description permet de bien faire comprendre tous les aspects de l'invention au moyen de la figure 1 qui illustre un dispositif selon l'invention. DESCRIPTION DE MEILLEURS MODES DE REALISATION DE L'INVENTION [0009] A la figure 1, on voit un dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 connecté d'une part à un onduleur 20 alimentant une machine électrique 21 de traction d'un véhicule et d'autre part à une batterie 30 de stockage d'énergie électrique. Une unité centrale de gestion globale du véhicule 4 assure la supervision générale du véhicule et dialogue avec le dispositif de gestion de la P10-2656 FR - 4 -
puissance électrique en freinage 1 comme cela sera expliqué dans la suite. La batterie 30 comporte un système de gestion de batterie 31. Le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 comporte un bus continu 10 dont on voit la ligne positive 10+ et la ligne négative 10-. Le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 comporte un premier pôle de connexion 12 à l'onduleur 20, et un deuxième pôle de connexion 13 à la batterie 30. Le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 comporte une branche de dissipation 1D connectée en un point de connexion 11 de la branche de dissipation 1D au bus continu 10, en parallèle de l'onduleur 20 alimentant la machine électrique 21 de traction. Cette branche de dissipation 1D comportant un interrupteur électronique de dissipation 1D1, constitué par un transistor de type IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), connecté en série avec une résistance de dissipation 1D2. On voit encore une diode 1D3, associée par construction d'un transistor de type IGBT, et une diode 1D4 qui, lors de l'ouverture de l'interrupteur électronique de dissipation 1D1, permet au courant qui circulait dans la résistance de dissipation 1D2 de s'annuler. Ceci est d'autant plus utile que ce circuit est inductif Notons que l'interrupteur électronique de dissipation 1D1 pourrait être un autre type de semiconducteur, par exemple un transistor de type MOS (Metal Oxyde Semiconductor), le choix étant opéré par l'homme du métier selon les détails pratiques de construction. [0010] Le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 comporte un interrupteur électronique de charge 1C1 disposé entre le point de connexion 11 de la branche de dissipation 1D au bus continu 10 et le deuxième pôle de connexion 13 à une batterie du bus continu. Ledit interrupteur électronique de charge est avantageusement un transistor, comme indiqué ci-dessus pour l'interrupteur électronique de dissipation 1D1. L'interrupteur électronique de charge 1C1 contrôle la circulation du courant sur le bus continu 10 depuis le premier pôle de connexion 12 vers le deuxième pôle de connexion 13 à une batterie. On entend par « contrôlant la circulation du courant » le fait que le courant est régulé comme cela sera expliqué ci-dessous. [0011] Le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 comporte un capteur de courant 15 sur le bus continu 10, disposé entre l'interrupteur électronique de charge 1C1 et le deuxième pôle de connexion 13. En pratique, de préférence, le capteur de courant 15 doit être le plus proche possible de batterie 30 car il y a (ou peut y avoir) d'autres consommateurs branchés sur le bus continu 10, en amont de l'interrupteur électronique de charge 1C1, et le capteur de courant 15 surveille le courant de batterie aussi bien en recharge qu'en décharge. [0012] Le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 comporte aussi, monté en parallèle de l'interrupteur électronique de charge 1C1, une diode 1C2 autorisant la circulation du courant sur le bus continu 10 depuis le deuxième pôle de connexion 13 vers le premier pôle de connexion 12. Des condensateurs 16 et 17 sont branchés au bus continu 10, de part et d'autre de l'interrupteur électronique de charge 1C1, pour lisser la tension sur le bus continu 10 lors de la P10-2656 FR - 5 -
fermeture ou l'ouverture de l'interrupteur électronique de charge 1C1 et, respectivement, de l'interrupteur électronique de dissipation 1D1. [0013] Un contrôleur 18 assure le pilotage du dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1. On voit qu'il reçoit du système de gestion de batterie 31, via un bus CANO 180, différentes informations utiles à la gestion de la puissance de freinage, dont une consigne de « courant limite de recharge de la batterie » le recharge_max, une mesure du courant sur le bus continu 10 délivrée par le capteur du courant 15, via une ligne 150, une mesure de la tension « U » sur le bus continu 10, entre l'interrupteur électronique de charge 1C1 et le deuxième pôle de connexion 13, via une ligne 160, une mesure de la tension sur le bus continu 10, entre l'interrupteur électronique de charge 1C1 et le premier pôle de connexion 12, via une ligne 170, et différentes informations venant de l'unité centrale de gestion globale du véhicule 4 via un bus CANO 181. Le couple de freinage est géré par l'unité centrale de gestion globale du véhicule 4 qui, en fonction du souhait du conducteur du véhicule, envoie par bus CANO 180 à l'onduleur 20 une consigne de couple. L'onduleur 20, à concurrence du courant maximal admissible (ce courant maximal admissible est déterminé par le contrôleur 18) sur le bus continu 10, commande la machine électrique 21 de façon à développer ce couple. Enfin, le contrôleur 18 effectue le pilotage de l'interrupteur électronique de dissipation 1D1 et de l'interrupteur électronique de charge 1C1 en envoyant les signaux électriques appropriés sur la ligne la ligne de commande de dissipation 110 et sur la ligne de commande de charge 120, respectivement. De cette façon, le contrôleur 18 assure la gestion du flux de puissance qui remonte la chaîne de traction et l'aiguille au bon endroit. [0014] Passons au fonctionnement du dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1. [0015] Commençons par l'hypothèse où la puissance envoyée sur le bus continu 10 est supérieure au total des puissances que peuvent absorber la charge de la batterie 30, et la dissipation dans la résistance de dissipation 1D2 lorsque 1C1 est fermé. Dans ce cas, ou lorsque la charge de la batterie 30 est totale, le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 fonctionne en «mode dissipation maximale », fonctionnement pendant lequel l'interrupteur électronique de charge 1C1 est ouvert en permanence et l'interrupteur électronique de dissipation 1D1 est fermé en permanence (rapport cyclique de 100%). Il n'y a pas de récupération d'énergie électrique par charge de la batterie 30. La tension « U » du bus continu 10 va augmenter et se stabiliser de façon à équilibrer la puissance de dissipation dans la résistance de dissipation 1D2 à celle produite par la ou les machines électriques de traction 21 renvoyant de l'énergie électrique sur le bus continu 10. Si la puissance produite par la ou les machines électriques de traction 21 augmente, la tension du bus augmente, et inversement. P10-2656 FR - 6 -
[0016] Abordons une autre hypothèse où la puissance produite par la ou les machines électriques de traction 21 baisse suffisamment, au point d'être inférieure à la puissance qui peut être absorbée par la batterie 30 et la résistance de dissipation 1D2. Dans ce cas, le dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 fonctionne en mode charge maximale. L'interrupteur électronique de charge ICI se ferme et l'asservissement opéré par le contrôleur 18 régule le rapport cyclique de l'interrupteur électronique de dissipation 1D1 de façon à asservir le courant de charge au maximum de ce qu'autorise le système de management de batterie 31. [0017] La recharge optimale d'une batterie électrochimique, selon la technologie de celle-ci, peut se faire par un courant constant, dans la limite d'une valeur le recharge_max. Par exemple, les batteries Lithium polymère ou les batteries Lithium Ion acceptent des courants de charge assez importants mais toutefois moindres que les courants de décharge. La détermination de valeurs de consigne pour Ic_recharge_max (c'est-à-dire la consigne de courant limite de recharge de la batterie) dépend de la technologie d'accumulateur électrique utilisé, éventuellement d'autres paramètres comme la température, l'état de charge, les conditions de véhicules, toutes choses en dehors du cadre de la présente invention. Ledit courant limite de recharge de la batterie est un paramètre que la présente invention exploite de manière astucieuse. [0018] De préférence, le contrôleur 18 comporte un comparateur évaluant la différence entre le courant limite de recharge de la batterie et le courant sur le bus continu, le contrôleur comportant une unité assurant le pilotage de l'interrupteur électronique de dissipation de façon à laisser fermé ledit interrupteur électronique de charge tant que le courant sur le bus continu est inférieur au courant limite de recharge de la batterie et de façon à piloter ledit interrupteur électronique de dissipation selon un cycle maintenant le courant de charge de la batterie égal au courant limite de recharge de la batterie lorsque le courant sur le bus continu n'est pas inférieur au courant limite de recharge de la batterie. [0019] Ainsi, le pilotage de la puissance de dissipation, c'est-à-dire la part du de la puissance produite par la machine électrique 21 qui ne peut pas être utilisée pour charger la batterie 30, se fait par un rapport cyclique approprié d'ouverture et fermeture de l'interrupteur électronique de dissipation 1D1 ; le temps pendant lequel l'interrupteur électronique de dissipation 1D1 est ouvert varie en fonction de l'écart entre la consigne de courant maximal de charge de la batterie et la mesure du courant par le capteur de courant 15. Par convention, on appelle « mode charge maximale » un fonctionnement du dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage 1 pendant lequel l'interrupteur électronique de charge ICI est fermé en permanence. [0020] En mode charge maximale, la puissance renvoyée sur le bus continu 10 (par le ou les onduleurs 20 des machines de traction 21) est nécessairement plus faible que la puissance que peut absorber la batterie 30 et la résistance de dissipation 1D2 lorsque 1D1 est fermé. Dans ce mode de fonctionnement, la tension appliquée aux bornes de la résistance de dissipation 1D2 est égale à celle de P10-2656 FR - 7 -
la batterie (en négligeant les chutes de tension dans les semi conducteurs et dans les lignes électriques). L'asservissement contrôle le rapport cyclique de l'interrupteur électronique de dissipation 1Dl afin que le courant de charge de la batterie 30 soit au maximum de ce qu'autorise cette dernière. Plus la puissance produite par le ou les machines de traction 21 augmente, ou plus la puissance de charge de la batterie 30 diminue, plus le rapport cyclique de l'interrupteur électronique de dissipation 1Dl augmente de façon à diminuer la puissance aiguillée vers la batterie. [0021] Lorsqu'une valeur de tension prédéfinie caractéristique d'une charge maximale est atteinte, on passe à une phase finale de la charge en maintenant constante la tension de la batterie 30. Dans cette phase, on surveille le courant de charge, celui-ci diminuant progressivement. Lorsque ce courant devient inférieur à une valeur donnée (par exemple, Ic_recharge_max/20), on considère la batterie comme totalement chargée. [0022] Au niveau de la batterie 30 elle-même, la gestion de sa charge est contrôlée par le système de gestion de batterie 31. C'est ce système de gestion de batterie 31 qui, en fonction de la tension de la batterie, de sa température, ..., détermine ledit courant de recharge maximum le recharge_max. Ce courant de recharge maximum le recharge_max est la consigne envoyée sur le bus CAN® 180. Le dispositif de gestion de la puissance de freinage 1 opère de façon à ne pas dépasser ce courant. En fait, dans une première phase où la tension prédéfinie de la batterie n'est pas atteinte, le système de gestion batterie 31 donne, sur le bus CAN® 180 comme le recharge_max la limite donnée par le constructeur de batterie. Dans une deuxième phase, lorsque la tension prédéfinie de la batterie est atteinte, le système de gestion de batterie 31 calcule et envoie sur le bus CAN® 180 un courant de recharge le recharge qui permet d'atteindre cette tension prédéfinie. Au fur et à mesure que la batterie 30 se charge, ce courant le recharge diminue. [0023] De préférence, il faut stocker un maximum d'énergie dans la batterie 30 puis, ceci étant accompli, avantageusement, on dissipe un maximum d'énergie de freinage électrique dans la résistance de dissipation 1D2 pour minimiser (ou annuler) le recours à un freinage mécanique par friction, au bénéfice de l'usure des plaquettes et des disques de frein. [0024] En pratique, le contrôleur 18 contient les moyens permettant de calculer en temps réel la puissance de dissipation maximale possible et la puissance de dissipation réelle, ainsi que la puissance de charge maximale possible et la puissance de charge réelle, en vue d'un pilotage optimal. On passe du mode recharge maximale au mode dissipation maximale lorsque l'interrupteur électronique de dissipation 1D1 est fermé en permanence. Le contrôleur 18 ajuste la dissipation afin de recharger batterie au maximum de ce qui est technologiquement possible dans les circonstances réelles de l'instant. [0025] En conclusion, on a vu ci-dessus que, selon l'invention, est proposé un procédé dans lequel lorsque la puissance électrique de freinage est supérieure à la somme de la puissance de P10-2656 FR - 8 -
recharge de la batterie et la puissance de dissipation dans la résistance de dissipation d'énergie électrique, la batterie est déconnectée de façon à autoriser une élévation de la tension du circuit électrique connectant ladite machine électrique à la résistance de dissipation. En outre, de préférence, selon le procédé proposé par l'invention, le courant de dissipation traversant la résistance de dissipation est asservi à l'écart entre le courant de charge de la batterie et le courant maximal de charge admissible pour ladite batterie. P10-2656 FR

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage (1) comportant un bus continu (10), ledit bus continu comportant : - un pôle de connexion (12) à une machine électrique (21) de traction d'un véhicule, la machine étant associée à un onduleur (20), l'onduleur délivrant, en mode freinage, sur le bus continu, une puissance électrique de freinage, - un pôle de connexion (13) à une batterie (30) de stockage d'énergie électrique, le dispositif comportant : - une branche de dissipation (1D) connectée en un point de connexion (11) au bus continu, ladite branche comportant une résistance de dissipation (1D2), - entre le point de connexion (11) de la branche de dissipation (1D) au bus continu (10) et le pôle de connexion (13) à une batterie du bus continu, un interrupteur électronique de charge (1C1), - un capteur de courant (15) sur le bus continu, disposé entre le point de connexion (11) du bus continu et le pôle de connexion (13) à une batterie, - un contrôleur (18) recevant : o une mesure de la tension « U » sur le bus continu (10), o une information de « courant limite de recharge de la batterie », o une mesure du courant sur le bus continu délivrée par le capteur du courant (15) sur le bus continu, - le contrôleur (18) calculant la puissance que peut absorber la charge de la batterie (30) sur la base de la tension « U » sur le bus continu (10) et de l'information de « courant limite de recharge de la batterie », le contrôleur calculant la puissance que peut dissiper la résistance de dissipation (1D2) sur la base de la valeur de celle-ci et de la tension «U» sur le bus continu (10), le contrôleur calculant la puissance envoyée sur le bus continu (10) sur la base de la valeur de la mesure du courant sur le bus continu délivrée par le capteur du courant (15) et de la tension « U » sur le bus continu (10) et, lorsque la puissance envoyée sur le bus continu (10) est supérieure au total des puissances que peuvent absorber la charge de la batterie (30) et la dissipation dans la résistance de dissipation (1D2), le contrôleur (18) ouvre l'interrupteur électronique de charge (1C1). P10-2656 FR- 10 -
  2. 2. Dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage selon la revendication 1 dans lequel la branche de dissipation (1D) comporte un interrupteur électronique de dissipation (1Dl) connecté en série avec ladite résistance de dissipation (1D2),
  3. 3. Dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage selon la revendication 2 dans lequel ledit interrupteur électronique de dissipation est un transistor.
  4. 4. Dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage selon la revendication 1 comportant, monté en parallèle de l'interrupteur électronique de charge, une diode autorisant la circulation du courant sur le bus continu depuis le pôle de connexion à une batterie vers le pôle de connexion à une machine électrique.
  5. 5. Dispositif de gestion de la puissance électrique en freinage selon la revendication 1 dans lequel ledit interrupteur électronique de charge est un transistor.
  6. 6. Procédé de gestion du mode freinage électrique d'un véhicule comportant une machine électrique de traction dudit véhicule, comportant un circuit électrique connectant ladite machine électrique à une batterie de stockage d'énergie électrique et à une résistance de dissipation d'énergie électrique, dans lequel lorsque la puissance électrique de freinage est supérieure à la somme de la puissance de recharge de la batterie et la puissance de dissipation dans la résistance de dissipation d'énergie électrique, la batterie est déconnectée de façon à autoriser une élévation de la tension du circuit électrique connectant ladite machine électrique à la résistance de dissipation.
  7. 7. Procédé de gestion du mode freinage électrique selon la revendication 5 dans lequel le courant de dissipation traversant la résistance de dissipation est asservi à l'écart entre le courant de charge de la batterie et le courant maximal de charge admissible pour ladite batterie. P10-2656 FR
FR1154187A 2011-05-13 2011-05-13 Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule Expired - Fee Related FR2975243B1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1154187A FR2975243B1 (fr) 2011-05-13 2011-05-13 Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule
JP2014510736A JP2014517666A (ja) 2011-05-13 2012-05-09 車両の電気制動を管理する装置及び方法
PCT/EP2012/058568 WO2012156252A2 (fr) 2011-05-13 2012-05-09 Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule
US14/116,166 US9190939B2 (en) 2011-05-13 2012-05-09 Device and method for managing the electric braking of a vehicle
EP12719399.3A EP2707241A2 (fr) 2011-05-13 2012-05-09 Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule
KR1020137029730A KR20140023346A (ko) 2011-05-13 2012-05-09 차량의 전기 제동을 관리하기 위한 장치 및 방법
CN201280023797.6A CN103534129B (zh) 2011-05-13 2012-05-09 用于管理车辆的电制动的设备和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1154187A FR2975243B1 (fr) 2011-05-13 2011-05-13 Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2975243A1 true FR2975243A1 (fr) 2012-11-16
FR2975243B1 FR2975243B1 (fr) 2013-04-26

Family

ID=46044716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1154187A Expired - Fee Related FR2975243B1 (fr) 2011-05-13 2011-05-13 Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9190939B2 (fr)
EP (1) EP2707241A2 (fr)
JP (1) JP2014517666A (fr)
KR (1) KR20140023346A (fr)
CN (1) CN103534129B (fr)
FR (1) FR2975243B1 (fr)
WO (1) WO2012156252A2 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014154735A2 (fr) * 2013-03-26 2014-10-02 Continental Automotive Gmbh Procédé permettant de faire fonctionner un dispositif de freinage à récupération d'un véhicule à moteur et dispositif de freinage à récupération destiné à un véhicule à moteur

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112078368B (zh) * 2020-08-03 2022-03-29 湖南中联重科智能高空作业机械有限公司 回馈电流控制装置及高空作业车

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4331721A1 (de) * 1992-09-18 1994-03-31 Hitachi Ltd Bremssteuervorrichtung für ein Elektromotorfahrzeug
US20050007049A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-13 Tae Woo Kim Regenerative braking system and method using air conditioning system of electric vehicle
JP2009261242A (ja) * 2004-06-22 2009-11-05 Toshiba Corp 電気車の制御装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093900A (en) 1976-08-11 1978-06-06 General Electric Company Dynamic brake blending for an inverter propulsion system
JP3226599B2 (ja) * 1992-05-19 2001-11-05 東芝アイティー・コントロールシステム株式会社 バッテリーカーの制御方法及び装置
US5291106A (en) 1992-11-23 1994-03-01 General Motors Corporation Single current regulator for controlled motoring and braking of a DC-fed electric motor
JPH06276608A (ja) * 1993-03-19 1994-09-30 Fuji Electric Co Ltd 電気自動車の電気システム
US5457375A (en) 1994-05-27 1995-10-10 Emerson Electric Co. Sensorless commutation controller for a poly-phase dynamoelectric machine
US5600125A (en) 1995-05-16 1997-02-04 Poorman; Thomas J. Compensation and status monitoring devices for fiber optic intensity-modulated sensors
DE19619190C1 (de) 1996-05-11 1998-01-02 Jungheinrich Ag Bremssteuervorrichtung für den Fahrantrieb eines Flurförderzeugs für höhere Fahrgeschwindigkeiten
US6331365B1 (en) * 1998-11-12 2001-12-18 General Electric Company Traction motor drive system
US6040561A (en) * 1999-06-30 2000-03-21 General Motors Corporation High voltage bus and auxiliary heater control system for an electric or hybrid vehicle
US6414455B1 (en) 2000-04-03 2002-07-02 Alvin J. Watson System and method for variable drive pump control
JP2002238105A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Isuzu Motors Ltd ハイブリッド型電気自動車
JP3904192B2 (ja) * 2001-11-05 2007-04-11 本田技研工業株式会社 車両駆動装置
JP2004015892A (ja) 2002-06-05 2004-01-15 Toshiba Corp インバータの制御装置及び電気自動車
JP2004194361A (ja) 2002-10-15 2004-07-08 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両及び電動車両のマップデータ採取方法
JP4506263B2 (ja) 2004-04-30 2010-07-21 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置
WO2006020667A2 (fr) * 2004-08-09 2006-02-23 Railpower Technologies Corp. Architecture du groupe motopropulseur d'une locomotive
US7960855B2 (en) 2004-12-15 2011-06-14 General Electric Company System and method for providing power control of an energy storage system
US7595597B2 (en) 2006-01-18 2009-09-29 General Electric Comapany Vehicle propulsion system
JP5011815B2 (ja) 2006-05-15 2012-08-29 パナソニック株式会社 ブラシレスdcモータの制御装置およびそれを搭載した換気送風機
FR2902708B1 (fr) 2006-06-26 2015-03-27 Conception & Dev Michelin Sa Architecture materielle redondante pour l'etage de puissance d'un systeme de freinage d'un vehicule dont toutes les roues sont reliees chacune a au moins une machine electrique rotative
JP2008017563A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Hitachi Ltd 車両制御装置、車両制御方法及び車両
JP4179352B2 (ja) * 2006-07-10 2008-11-12 トヨタ自動車株式会社 車両の電力制御装置
DE102006051319A1 (de) * 2006-10-31 2008-05-08 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Traktionsantrieb eines Schienenfahrzeugs zum Antreiben und zum generatorischen Bremsen mit Lastkorrektur
US20080148993A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-26 Tom Mack Hybrid propulsion system and method
US8030868B2 (en) * 2007-05-21 2011-10-04 Honda Motor Co., Ltd. Electric motor, power apparatus using the same, and self-propelled snow remover
CN201201523Y (zh) * 2008-03-27 2009-03-04 上海工程技术大学 一种轨道交通车辆制动能量回收装置
JP5339985B2 (ja) 2009-03-26 2013-11-13 三菱電機株式会社 直流電動機駆動用のインバータ制御装置
CN201484208U (zh) * 2009-08-24 2010-05-26 青岛易特优电子有限公司 铁路轨道再生制动能量储存装置
FR2975242B1 (fr) * 2011-05-13 2013-04-26 Michelin Soc Tech Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4331721A1 (de) * 1992-09-18 1994-03-31 Hitachi Ltd Bremssteuervorrichtung für ein Elektromotorfahrzeug
US20050007049A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-13 Tae Woo Kim Regenerative braking system and method using air conditioning system of electric vehicle
JP2009261242A (ja) * 2004-06-22 2009-11-05 Toshiba Corp 電気車の制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014154735A2 (fr) * 2013-03-26 2014-10-02 Continental Automotive Gmbh Procédé permettant de faire fonctionner un dispositif de freinage à récupération d'un véhicule à moteur et dispositif de freinage à récupération destiné à un véhicule à moteur
WO2014154735A3 (fr) * 2013-03-26 2014-12-31 Continental Automotive Gmbh Procédé permettant de faire fonctionner un dispositif de freinage à récupération d'un véhicule à moteur et dispositif de freinage à récupération destiné à un véhicule à moteur

Also Published As

Publication number Publication date
CN103534129B (zh) 2016-01-20
JP2014517666A (ja) 2014-07-17
WO2012156252A2 (fr) 2012-11-22
US9190939B2 (en) 2015-11-17
EP2707241A2 (fr) 2014-03-19
CN103534129A (zh) 2014-01-22
US20140084820A1 (en) 2014-03-27
FR2975243B1 (fr) 2013-04-26
WO2012156252A3 (fr) 2013-08-08
KR20140023346A (ko) 2014-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012156251A2 (fr) Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule
EP1410481B1 (fr) Systeme de gestion de l'energie electrique d'un vehicule hybride
EP2032405A1 (fr) Systeme micro-hybride pour vehicule automobile incorporant un module de strategies de pilotage
FR2907745A1 (fr) Procede de gestion d'energie d'une chaine de traction d'un vehicule hybride et vehicule hybride
FR3027259A1 (fr) Procede de pilotage et de regulation thermique d'un systeme de prolongation d'autonomie d'un vehicule automobile
FR2975243A1 (fr) Dispositif et procede de gestion du freinage electrique d'un vehicule
FR3095993A1 (fr) Procede de gestion thermique d’une batterie de traction pour une charge rapide
FR2965128A1 (fr) Procede et dispositif de gestion d'un generateur d'un systeme de recuperation d'energie d'un vehicule automobile
WO2012159884A2 (fr) Installation comprenant une source d'energie electrique comportant au moins deux elements de technologies differentes et un onduleur de pilotage d'un moteur electrique a courant alternatif
FR3038163B1 (fr) Procede de gestion de la temperature d'une batterie d'un vehicule hybride.
WO2022254107A1 (fr) Procede de recharge d'une batterie en fonction de la temperature d'environnement exterieur pour un mode de recharge rapide
EP0576945B1 (fr) Système de propulsion pour un véhicule
FR3112904A1 (fr) Système d’alimentation d’un moteur de traction
EP4005863A1 (fr) Système d' alimentation électrique et procédé pour piloter un tel système d' alimentation électrique
EP4251459A1 (fr) Dispositif d'alimentation d'un moteur électrique de véhicule automobile
WO2021165590A1 (fr) Procede de priorisation d'une alimentation electrique d'un reseau de bord
FR3084026A1 (fr) Procede de commande d’un circuit de commande electrique d’un systeme de freinage de vehicule automobile
FR3120274A1 (fr) Procede et dispositif de controle d’une batterie evitant un emballement thermique
FR3081626A1 (fr) Procede de pilotage d'une recharge d'un dispositif de stockage d'energie pour un organe electrique de vehicule automobile
FR2988673A1 (fr) Procede de gestion electrique d'un vehicule automobile et vehicule automobile mettant en oeuvre un tel procede
WO2011080434A1 (fr) Procede de gestion des motorisations pour un vehicule hybride
FR3011132A3 (fr) Dispositif de chauffage d'une batterie dans une chaine de traction electrique pour vehicule automobile hybride
FR2694524A1 (fr) Système de propulsion pour un véhicule.

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

ST Notification of lapse

Effective date: 20170131