FR3063581A1 - METHOD FOR CHARGING AN ELECTRIC BATTERY OF A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un tel procédé, comprenant les étapes suivantes : a1) acquisition d'une donnée représentative d'une durée fournie par un utilisateur pour la charge électrique de la batterie électrique par une borne de charge, a2) acquisition d'une donnée représentative d'une autonomie de fonctionnement du véhicule automobile souhaitée par l'utilisateur, b) détermination, d'une puissance électrique de charge correspondant, parmi les puissances électriques pouvant être délivrées par la borne de charge, à la plus petite puissance électrique telle que le véhicule automobile dispose, au terme de la durée de charge, d'une autonomie égale ou supérieure à ladite autonomie souhaitée par l'utilisateur, et c) commande de la borne de charge pour qu'elle délivre la puissance électrique de charge déterminée à l'étape b).The invention relates to such a method, comprising the following steps: a1) acquisition of a data representative of a duration provided by a user for the electric charge of the electric battery by a charging terminal, a2) acquisition of a data item representative of an autonomy of operation of the motor vehicle desired by the user, b) determination, of a corresponding electric power of charge, among the electric powers that can be delivered by the charging terminal, to the smallest electrical power such as the motor vehicle has, at the end of the charging time, a range of autonomy equal to or greater than the said autonomy desired by the user, and c) control of the charging terminal to deliver the determined charging electric power to step b).
Description
Domaine technique auquel se rapporte l'inventionTechnical field to which the invention relates
La présente invention concerne de manière générale le domaine des batteries électriques de véhicules automobiles à traction électrique ou hybride.The present invention relates generally to the field of electric batteries of motor vehicles with electric or hybrid traction.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de charge d’une batterie électrique d’un véhicule automobile, connectée à une borne de charge externe au véhicule automobile, le procédé de charge comprenant les étapes suivantes :It relates more particularly to a method of charging an electric battery of a motor vehicle, connected to a charging station external to the motor vehicle, the charging method comprising the following steps:
a1) acquisition d’une donnée représentative d’une durée de charge fournie par un utilisateur pour la charge électrique de la batterie électrique par la borne de charge,a1) acquisition of data representative of a charging time supplied by a user for the electric charge of the electric battery by the charging station,
b) détermination, en fonction de la durée de charge, d’une puissance électrique de charge à appliquer à la batterie électrique, etb) determination, as a function of the charging time, of an electrical charging power to be applied to the electric battery, and
c) commande de la borne de charge pour qu’elle délivre la puissance électrique de charge déterminée à l’étape b).c) control of the charging station so that it delivers the electric charging power determined in step b).
Arriere-plan technologiqueTechnological background
Les véhicules automobiles à propulsion électrique, comprenant un moteur électrique de traction alimenté par une batterie électrique, sont de plus en plus répandus. Certains de ces véhicules sont équipés de prises de courant qui permettent, préalablement à l’utilisation de ces véhicules, de charger (ou recharger) la batterie électrique.Motor vehicles with electric propulsion, comprising an electric traction motor powered by an electric battery, are more and more widespread. Some of these vehicles are fitted with sockets which allow the electric battery to be charged (or recharged) before using these vehicles.
La puissance électrique sous laquelle la batterie électrique est chargée influence directement la durée nécessaire pour charger complètement cette batterie. Pour une charge complète de la batterie, cette durée peut varier en pratique de quelques dizaines de minutes à plusieurs heures, selon la puissance électrique de charge.The electrical power under which the electric battery is charged directly influences the time required to fully charge this battery. For a full charge of the battery, this duration can vary in practice from a few tens of minutes to several hours, depending on the electric charge power.
Mais cette puissance électrique de charge a également une influence notable sur le vieillissement de la batterie électrique : plus la puissance électrique de charge est grande, et plus le vieillissement de la batterie est rapide.However, this electric charging power also has a notable influence on the aging of the electric battery: the greater the electric charging power, the faster the aging of the battery.
On connaît alors du document KR 100388417 un procédé de charge d’une batterie électrique d’un véhicule au cours duquel :Document KR 100388417 then discloses a method for charging an electric battery of a vehicle during which:
- un utilisateur fixe une durée de charge de la batterie électrique,- a user sets a charging time for the electric battery,
- une puissance électrique de charge est déterminée en fonction de cette durée de charge, de manière à être la plus petite possible, afin de minimiser le vieillissement de la batterie, et cela tout en permettant de charger complètement la batterie électrique pendant la durée de charge fixée par l’utilisateur, et- an electric charge power is determined as a function of this charge duration, so as to be as small as possible, in order to minimize the aging of the battery, and this while making it possible to fully charge the electric battery during the charge duration set by the user, and
- la batterie électrique est chargée sous cette puissance électrique.- the electric battery is charged under this electric power.
Même ainsi, on constate que les batteries électriques vieillissent rapidement, notamment parce-que ce procédé conduit souvent à charger la batterie bien plus que nécessaire, au détriment de sa durée de vie.Even so, we see that electric batteries age quickly, especially because this process often leads to charging the battery much more than necessary, at the expense of its lifespan.
Par ailleurs, dans ce procédé, l’utilisateur ignore si la durée de charge qu’il a fixée permettra effectivement de charger complètement la batterie (dans le cas où cette durée de charge est relativement courte et/ou dans le cas où le niveau de charge de la batterie est très faible). Ainsi, la charge de la batterie débute sans que l’utilisateur ne sache si cette charge, qui peut être longue, permettra de charger complètement, ou seulement partiellement, la batterie électrique. Et l’utilisateur ne peut donc pas savoir s’il peut atteindre sa destination directement ou s’il devra recharger en route.Furthermore, in this process, the user does not know whether the charging time he has set will effectively allow the battery to be fully charged (in the case where this charging time is relatively short and / or in the case where the level of battery charge is very low). Thus, the charging of the battery begins without the user knowing whether this charging, which can be long, will allow the electric battery to be fully or only partially charged. And the user therefore cannot know whether he can reach his destination directly or whether he will have to recharge en route.
Objet de l’inventionObject of the invention
Afin de remédier au problème de vieillissement prématuré de la batterie électrique mentionné ci-dessus, on propose selon l’invention un procédé de charge tel que défini en introduction :In order to remedy the problem of premature aging of the electric battery mentioned above, a charging method according to the invention is proposed as defined in the introduction:
- comprenant en outre une étape a2) d’acquisition d’une donnée représentative d’une autonomie de fonctionnement du véhicule automobile souhaitée par l’utilisateur, et dans lequel- further comprising a step a2) of acquiring data representative of the operating autonomy of the motor vehicle desired by the user, and in which
- la puissance électrique de charge déterminée au terme de l’étape b) est, parmi les puissances électriques pouvant être délivrées par la borne de charge, la plus petite puissance électrique telle que le véhicule automobile dispose, au terme de la durée de charge, d’une autonomie égale ou supérieure à ladite autonomie souhaitée par l’utilisateur.the electric charge power determined at the end of step b) is, among the electric powers that can be delivered by the charging station, the smallest electric power such as the motor vehicle has, at the end of the charge duration, autonomy equal to or greater than said autonomy desired by the user.
L’autonomie dont dispose le véhicule automobile dépend directement du niveau de charge de la batterie électrique.The range available to the motor vehicle depends directly on the level of charge of the electric battery.
Tenir compte (à l’étape b) ) de l’autonomie souhaitée par l’utilisateur, qui en pratique ne correspond pas systématiquement au niveau de charge totale de la batterie électrique, permet, par rapport à un procédé qui viserait systématiquement une charge totale de cette batterie, de réduire la puissance électrique de charge, et cela tout en satisfaisant au besoin d’autonomie et à la durée de charge indiqués par l’utilisateur.Taking into account (in step b)) the autonomy desired by the user, which in practice does not systematically correspond to the total charge level of the electric battery, allows, compared to a process which would systematically target a total charge of this battery, to reduce the electric charge power, and this while satisfying the need for autonomy and the charge duration indicated by the user.
Cette réduction de la puissance électrique de charge augmente avantageusement la durée de vie de la batterie électrique.This reduction in the electric charge power advantageously increases the life of the electric battery.
La réduction du niveau de charge final de la batterie (pour l’ajuster de manière optimale aux besoins indiqués par l’utilisateur), augmente également la durée de vie de la batterie électrique.The reduction of the final charge level of the battery (to adjust it optimally to the needs indicated by the user), also increases the service life of the electric battery.
Elle permet également de maximiser une puissance électrique qui, pendant la charge, reste disponible sur un réseau électrique alimentant la borne de charge. Cette puissance électrique restant disponible peut alors avantageusement être utilisée pour, par exemple, charger les batteries d’autres véhicules électriques.It also makes it possible to maximize an electrical power which, during charging, remains available on an electrical network supplying the charging station. This remaining available electric power can then advantageously be used for, for example, charging the batteries of other electric vehicles.
Préférentiellement, l’étape a2) est exécutée après l’étape a1).Preferably, step a2) is executed after step a1).
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé conforme à l’invention sont les suivantes :Other non-limiting and advantageous characteristics of the process according to the invention are as follows:
- l’étape b) comporte une étape b2) qui comprend une détermination de l’autonomie dont disposera le véhicule après ladite durée de charge, pour ladite puissance électrique de charge ;- step b) includes a step b2) which includes a determination of the autonomy which the vehicle will have after said charging time, for said electric charging power;
- il est prévu, lorsque la puissance électrique maximale pouvant être délivrée par la borne de charge est trop petite pour que l’autonomie, dont disposera le véhicule automobile après la durée de charge, soit supérieure ou égale à l’autonomie souhaitée, à l’étape b), de déterminer que la puissance électrique de charge à appliquer la batterie électrique est égale à cette puissance électrique maximale, et à une étape d2), d’élaborer un message à destination de l’utilisateur indiquant que l’autonomie souhaitée ne pourra pas être atteinte au terme de la durée de charge, et indiquant l’autonomie, déterminée à l’étape b2), dont disposera effectivement le véhicule automobile après ladite durée de charge ;- it is provided, when the maximum electric power that can be delivered by the charging station is too small for the autonomy, which the motor vehicle will have after the charging time, to be greater than or equal to the desired autonomy, at l step b), to determine that the electric charge power to be applied to the electric battery is equal to this maximum electric power, and in step d2), to develop a message for the user indicating that the desired autonomy cannot be reached at the end of the charging time, and indicating the range, determined in step b2), which the motor vehicle will actually have after said charging time;
- l’étape b2) comprend en outre une détermination, pour au moins une autre durée de charge, d’une autonomie dont disposera le véhicule automobile, pour ladite puissance électrique de charge, après de ladite autre durée ;- step b2) further comprises a determination, for at least one other charging duration, of a range which the motor vehicle will have, for said electrical charging power, after said other duration;
- le procédé comprenant en outre une étape d1) d’élaboration d’un message à destination de l’utilisateur indiquant l’autonomie, déterminée à l’étape b2), dont disposera le véhicule automobile après ladite autre durée ;- The method further comprising a step d1) of developing a message to the user indicating the range, determined in step b2), which will be available to the motor vehicle after said other period;
- l’étape b) est mise en œuvre au moyen d’un sous-procédé autonome de détermination d’une durée de charge totale, nécessaire pour charger complètement la batterie électrique à partir d’un niveau de charge initial donné ;- step b) is implemented by means of an autonomous sub-method for determining a total charge time, necessary to fully charge the electric battery from a given initial charge level;
- l’étape b) comprend les étapes suivantes :- step b) includes the following steps:
b1) génération d’une gamme de niveaux de charge donnés distincts, compris entre 0% et 100%, cette gamme comprenant notamment le niveau de charge actuel de la batterie électrique, etb1) generation of a range of distinct given charge levels, between 0% and 100%, this range notably comprising the current charge level of the electric battery, and
F) détermination, au moyen dudit sous-procédé, pour chacun desdits niveaux de charge donnés, de la durée de charge totale correspondante ;F) determination, by means of said sub-process, for each of said given charge levels, of the corresponding total charge duration;
- à l’étape b2), un niveau de charge qui sera atteint au terme de la durée de charge est calculé, en fonction desdits niveaux de charge donnés et des durées de charge totale correspondantes déterminées à l’étape F), ladite autonomie, dont disposera le véhicule automobile après la durée de charge, étant déterminée en fonction du niveau de charge ainsi calculé ;in step b2), a charge level which will be reached at the end of the charge time is calculated, as a function of said given charge levels and of the corresponding total charge durations determined in step F), said autonomy, which will be available to the motor vehicle after the charging time, being determined according to the level of charge thus calculated;
- l’autonomie qui sera atteinte après ladite autre durée est déterminée, à l’étape b2), en fonction desdits niveaux de charge donnés et des durées de charge totale correspondantes qui ont été déterminées à l’étape F) ;- the autonomy which will be reached after said other duration is determined, in step b2), as a function of said given charge levels and of the corresponding total charge durations which have been determined in step F);
- l’étape F) est exécutée plusieurs fois successivement, chacune de ces exécutions étant suivie d’une exécution des étapes b2) puis d1) ;- step F) is executed several times successively, each of these executions being followed by an execution of steps b2) then d1);
- lesdites durées de charge totale sont déterminées en exécutant plusieurs fois successivement ledit sous-procédé, à chaque fois pour l’un desdits niveaux de charge donnés, selon une séquence temporelle déterminée ;- said total charge durations are determined by executing said sub-process several times successively, each time for one of said given charge levels, according to a determined time sequence;
- l’étape b2) comprend une sélection d’un premier niveau de charge, correspondant à celui desdits niveaux de charge donnés pour lequel la différence entre la durée de charge totale de la batterie électrique à partir de son niveau de charge actuel, et la durée de charge totale associée à ce niveau, est la plus proche, par valeur supérieure, de ladite durée de charge acquise à l’étape a1) ;step b2) comprises a selection of a first charge level, corresponding to that of said given charge levels for which the difference between the total charge time of the electric battery from its current charge level, and the total charge duration associated with this level, is the closest, by higher value, to said charge duration acquired in step a1);
- le niveau de charge qui sera atteint au terme de ladite durée de charge est déterminé en fonction dudit premier niveau de charge ;- the charge level which will be reached at the end of said charge duration is determined as a function of said first charge level;
- l’étape b2) comprend une sélection d’un deuxième niveau de charge, correspondant à celui desdits niveaux de charge donnés pour lequel la différence entre la durée de charge totale de la batterie électrique à partir de son niveau de charge actuel, et la durée de charge totale associée à ce niveau, est la plus proche, par valeur inférieure, de ladite durée de charge acquise à l’étape a1) ;step b2) comprises a selection of a second charge level, corresponding to that of said given charge levels for which the difference between the total charge time of the electric battery from its current charge level, and the total charge duration associated with this level, is the closest, by lower value, to said charge duration acquired in step a1);
- le niveau de charge qui sera atteint au terme de ladite durée de charge est déterminé en fonction dudit deuxième niveau de charge.- the charge level which will be reached at the end of said charge duration is determined as a function of said second charge level.
Description detaillee d’un exemple de réalisationDetailed description of an exemplary embodiment
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.The description which follows with reference to the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be carried out.
Sur les dessins annexés :In the accompanying drawings:
- la figure 1 représente schématiquement une partie d’un véhicule automobile électrique connecté à une borne de charge pour la mise en œuvre d’un procédé de charge selon l’invention,FIG. 1 schematically represents a part of an electric motor vehicle connected to a charging station for the implementation of a charging method according to the invention,
- la figure 2 représente schématiquement les principales étapes du procédé de charge mis en œuvre dans le véhicule automobile de la figure 1,FIG. 2 schematically represents the main steps of the charging method implemented in the motor vehicle of FIG. 1,
- la figure 3 représente schématiquement, plus en détail, l’une des étapes du procédé de la figure 2, sous la forme d’un logigramme,FIG. 3 schematically represents, in more detail, one of the steps of the method of FIG. 2, in the form of a flow diagram,
- la figure 4 représente plus en détail, sous la forme d’un schéma-bloc, d’autres étapes du procédé de la figure 2,FIG. 4 represents in more detail, in the form of a block diagram, other steps of the method of FIG. 2,
- les figures 5A à 5D représentent l’évolution au cours du temps de différentes grandeurs déterminées au cours du procédé de la figure 2, etFIGS. 5A to 5D represent the evolution over time of different quantities determined during the process of FIG. 2, and
- la figure 6 représente schématiquement le détail d’un des blocs fonctionnels de la figure 4.- Figure 6 schematically shows the detail of one of the functional blocks of Figure 4.
Sur la figure 1, on a représenté partiellement un véhicule 1 automobile à propulsion électrique, vu de dessus. Ce véhicule 1 comprend un moteur électrique de traction (non représenté) alimenté par une batterie 10 électrique.In Figure 1, there is partially shown a motor vehicle 1 with electric propulsion, seen from above. This vehicle 1 comprises an electric traction motor (not shown) powered by an electric battery 10.
Il s’agit donc ici d’un véhicule à propulsion électrique exclusive. En variante, il pourrait s’agir d’un véhicule hybride ou d’un véhicule électrique équipé d’un prolongateur d’autonomie (communément désigné par son appellation anglaise « range extender »).So this is an exclusive electric vehicle. Alternatively, it could be a hybrid vehicle or an electric vehicle equipped with a range extender (commonly known by its term "range extender").
Dans la configuration représentée sur la figure 1, le véhicule 1 stationne à proximité d’une borne de charge 2, c’est-à-dire d’une structure :In the configuration shown in FIG. 1, the vehicle 1 is parked near a charging station 2, that is to say of a structure:
- présentant des moyens de connexion au véhicule 1 électrique, ici un cordon électrique 2B muni d’une fiche électrique, et- Having means of connection to the electric vehicle 1, here an electric cord 2B provided with an electric plug, and
- adaptée à délivrer au véhicule 1 une puissance électrique permettant de charger (ou recharger) la batterie 10.- suitable for delivering to the vehicle 1 an electric power allowing to charge (or recharge) the battery 10.
Le cordon électrique 2B de la borne de charge 2 est relié à une prise de courant 10C du véhicule 1, la borne de charge 2 étant alors connectée électriquement à la batterie 10. On peut prévoir que la batterie 10 soit, comme ici, connectée à la borne de charge 2 par l’intermédiaire d’un dispositif de protection 10B comportant par exemple un interrupteur commandé et/ou un dispositif à fusible.The electrical cord 2B of the charging station 2 is connected to a socket 10C of the vehicle 1, the charging station 2 then being electrically connected to the battery 10. It can be provided that the battery 10 is, as here, connected to the charging station 2 by means of a protection device 10B comprising for example a controlled switch and / or a fuse device.
La puissance électrique délivrée au véhicule 1 par la borne de charge 2 peut être ajustée entre une puissance électrique minimale Pmin et une puissance électrique maximale Pmax, et cela soit de manière continue, soit de manière discrète c’est-à-dire par paliers. Dans ce dernier cas, la puissance électrique délivrée par la borne de charge 2 est sélectionnée dans une liste de puissances électriques P^Pmin, ..., Pj, ..., PQ=Pmax pouvant être délivrées par la borne de charge 2, au nombre de Q, repérées par exemple chacune par un indice j compris entre 1 et Q.The electric power delivered to the vehicle 1 by the charging station 2 can be adjusted between a minimum electric power Pmin and a maximum electric power Pmax, and this either continuously or discretely, that is to say in stages. In the latter case, the electric power delivered by the charging station 2 is selected from a list of electric powers P ^ Pmin, ..., Pj, ..., P Q = Pmax which can be delivered by the charging station 2 , Q in number, each identified for example by an index j between 1 and Q.
Le véhicule comprend ici une unité de commande 11 électronique, comportant notamment un processeur et une mémoire.The vehicle here comprises an electronic control unit 11, comprising in particular a processor and a memory.
Cette unité de commande 11 est adaptée à recevoir, de la borne de charge 2, des données relatives aux puissances électriques pouvant être délivrées par cette borne. Ces données précisent notamment si la puissance électrique délivrée est ajustable continûment, ou bien par paliers. Elles comprennent également une donnée P_charge_poss (figure 4) indiquant :This control unit 11 is adapted to receive, from the charging station 2, data relating to the electrical powers that can be delivered by this terminal. These data specify in particular whether the electrical power delivered is continuously adjustable, or else in stages. They also include data P_charge_poss (Figure 4) indicating:
- les puissances électriques minimale Pmin et maximale Pmax, et- the minimum Pmin and maximum Pmax electrical powers, and
- lorsque la puissance électrique délivrée est ajustable par paliers, l’ensemble (discret) de puissances ΡΊ, ..., Pj, ..., PQ pouvant être délivrées.- when the electrical power delivered is adjustable in stages, the (discrete) set of powers Ρ Ί , ..., Pj, ..., P Q can be delivered.
L’unité de commande 11 est également adaptée à commander la borne de charge 2 pour que cette dernière délivre une puissance électrique de charge P_target donnée (figure 4), spécifiée par l’unité de commande 11.The control unit 11 is also adapted to control the charging terminal 2 so that the latter delivers a given electrical charging power P_target (FIG. 4), specified by the control unit 11.
L’unité de commande 11 est également adaptée à recevoir des données relatives au fonctionnement de la batterie 10, provenant notamment de capteurs équipant le véhicule 1. Ces données sont notamment représentatives d’un niveau de charge (ou « State of Charge » - état de charge -, selon la dénomination anglo-saxonne) SOC_actuel de la batterie 10, ou tout au moins comprennent des informations permettant de déterminer ce niveau de charge SOC_actuel.The control unit 11 is also suitable for receiving data relating to the operation of the battery 10, in particular from sensors fitted to the vehicle 1. This data is in particular representative of a charge level (or "State of Charge" - state of charge -, according to the Anglo-Saxon name) SOC_actuel of battery 10, or at least include information making it possible to determine this level of charge SOC_actuel.
Le niveau de charge représente, ici sous la forme d’un pourcentage, la charge électrique accumulée dans la batterie 10. Il est donc compris entre 0%, lorsque la batterie 10 est complètement déchargée, et 100%, lorsque la batterie est complètement chargée. Les données relatives au fonctionnement de la batterie 10 peuvent comprendre aussi, entre autres, une donnée relative à la température de la batterie 10.The charge level represents, here in the form of a percentage, the electric charge accumulated in the battery 10. It is therefore between 0%, when the battery 10 is completely discharged, and 100%, when the battery is fully charged . The data relating to the operation of the battery 10 can also include, inter alia, data relating to the temperature of the battery 10.
L’unité de commande 11 est configurée par ailleurs pour échanger des données avec une interface homme-machine 12. L’interface homme-machine 12 permet d’afficher ou d’émettre des messages à destination d’un utilisateur, et de recevoir des données ou instructions provenant de celui-ci. L’interface hommemachine 12 peut par exemple comprendre un écran tactile, ou un système comportant un microphone et un haut-parleur, auquel cas les messages à destination d’utilisateur sont émis sous forme sonore. L’interface homme-machine 12 peut être intégrée directement au véhicule 1, ou faire paire partie d’un dispositif électronique portatif distinct du véhicule, tel qu’un téléphone portatif. En variante, l’interface homme-machine pourrait aussi être intégrée dans la borne de charge.The control unit 11 is also configured to exchange data with a man-machine interface 12. The man-machine interface 12 makes it possible to display or send messages to a user, and to receive messages. data or instructions from it. The human machine interface 12 can for example comprise a touch screen, or a system comprising a microphone and a loudspeaker, in which case messages intended for the user are emitted in the form of sound. The human-machine interface 12 can be integrated directly into the vehicle 1, or can be part of a portable electronic device separate from the vehicle, such as a portable telephone. Alternatively, the man-machine interface could also be integrated into the charging station.
En variante, au lieu de faire partie du véhicule automobile, l’unité de commande pourrait être comprise dans le dispositif électronique portatif mentionné ci-dessus. Dans ce cas, le dispositif électronique portatif reçoit du véhicule automobile les données susmentionnées relatives au fonctionnement de la batterie électrique.Alternatively, instead of being part of the motor vehicle, the control unit could be included in the portable electronic device mentioned above. In this case, the portable electronic device receives from the motor vehicle the aforementioned data relating to the operation of the electric battery.
En variante encore, au lieu de partie du véhicule automobile, l’unité de commande pourrait être comprise dans la borne de charge, la borne de charge recevant alors du véhicule automobile les données susmentionnées relatives au fonctionnement de la batterie électrique.In another variant, instead of part of the motor vehicle, the control unit could be included in the charging station, the charging station then receiving from the motor vehicle the above-mentioned data relating to the operation of the electric battery.
Sur la figure 2, on a représenté les principales étapes d’un procédé de charge de la batterie 10 du véhicule 1 automobile, conforme à l’invention.In Figure 2, there is shown the main steps of a method of charging the battery 10 of the motor vehicle 1, according to the invention.
Ce procédé comprend les étapes suivantes, mises en œuvre par l’unité de commande 11 électronique :This process includes the following steps, implemented by the electronic control unit 11:
a1) acquisition d’une donnée représentative d’une durée de charge T_ch fournie par l’utilisateur pour la charge électrique de la batterie 10 par la borne de charge 2,a1) acquisition of data representative of a charging time T_ch supplied by the user for the electric charge of the battery 10 by the charging station 2,
b) détermination, en fonction de la durée de charge T_ch, de la puissance électrique de charge P_target à appliquer à la batterie 10, etb) determination, as a function of the charging time T_ch, of the electrical charging power P_target to be applied to the battery 10, and
c) commande de la borne de charge 2 pour qu’elle délivre la puissance électrique de charge P_target déterminée à l’étape b).c) control of the charging station 2 so that it delivers the electric charging power P_target determined in step b).
En pratique, la donnée représentative de la durée de charge T_ch est fournie par l’utilisateur par l’intermédiaire de l’interface homme-machine 12, puis acquise par l’unité de commande.In practice, the data representative of the charging time T_ch is supplied by the user via the man-machine interface 12, then acquired by the control unit.
Cette donnée correspond ici à une heure de départ h_dep souhaitée par l’utilisateur (de laquelle est déduite la durée de charge T_ch). Typiquement, il peut s’agir de l’heure de départ au travail le lendemain matin. En variante, cette donnée pourrait bien sûr correspondre directement à la durée de charge elle-même. Elle pourrait également être automatiquement calculée, en fonction des habitudes de l’utilisateur (et notamment de son heure habituelle de départ au travail).This data here corresponds to a departure time h_dep desired by the user (from which the charging time T_ch is deducted). Typically, this can be the time you leave for work the next morning. As a variant, this data could of course correspond directly to the charging time itself. It could also be automatically calculated, depending on the habits of the user (and in particular his usual time of departure from work).
De manière remarquable,Remarkably,
- le procédé comprend en outre une étape a2) d’acquisition d’une donnée représentative d’une autonomie de fonctionnement du véhicule automobile souhaitée par l’utilisateur, Auton_souhait, etthe method further comprises a step a2) of acquiring data representative of the operating autonomy of the motor vehicle desired by the user, Auton_souhait, and
- la puissance électrique de charge P_target déterminée au terme de l’étape b) est, parmi les puissances électriques pouvant être délivrées par la borne de charge, la plus petite puissance électrique telle que le véhicule 1 automobile dispose, au terme de la durée de charge T_ch, d’une autonomie Auton_dep égale ou supérieure à ladite autonomie Auton_souhait souhaitée par l’utilisateur.the electric charge power P_target determined at the end of step b) is, among the electric powers that can be delivered by the charging station, the smallest electric power such as the motor vehicle 1 has, at the end of the duration of charge T_ch, with an Auton_dep autonomy equal to or greater than said Auton_souhait autonomy desired by the user.
L’autonomie Auton_dep dont dispose le véhicule 1 automobile après la durée de charge T_ch dépend directement du niveau de charge SOC_dep de la batterie électrique atteint au terme de cette durée.The Auton_dep range available to the motor vehicle 1 after the charge time T_ch depends directly on the charge level SOC_dep of the electric battery reached at the end of this period.
Prendre en compte l’autonomie, ou de manière équivalente le niveau de charge, souhaité par l’utilisateur permet d’ajuster la puissance électrique de charge au minimum compatible avec les besoins indiqués par celui-ci. Cette réduction de la puissance électrique de charge augmente de manière particulièrement intéressante la durée de vie de la batterie électrique, notamment par rapport à une approche qui viserait systématiquement une charge complète de la batterie.Taking into account the autonomy, or equivalently the level of charge, desired by the user makes it possible to adjust the electric charge power to the minimum compatible with the needs indicated by it. This reduction in the electrical charge power increases the service life of the electric battery in a particularly advantageous manner, in particular with respect to an approach which would systematically aim for a complete charge of the battery.
Ici, ladite donnée représentative de l’autonomie Auton_souhait souhaitée par l’utilisateur correspond directement à cette autonomie, c’est-à-dire qu’elle correspond à une distance que l’utilisateur souhaite pouvoir parcourir, une fois la batterie 10 chargée, sans avoir à s’arrêter pour la recharger.Here, said data representative of the autonomy Auton_souhait desired by the user corresponds directly to this autonomy, that is to say that it corresponds to a distance that the user wishes to be able to cover, once the battery 10 is charged, without having to stop to recharge it.
En variante, cette donnée pourrait correspondre au niveau de charge SOC_souhait, correspondant à l’autonomie souhaitée par le l’utilisateur (en pratique le conducteur du véhicule), ou encore à une durée de fonctionnement autonome du véhicule 1 souhaitée par l’utilisateur.As a variant, this data could correspond to the SOC_souhait charge level, corresponding to the autonomy desired by the user (in practice the driver of the vehicle), or even to a duration of autonomous operation of the vehicle 1 desired by the user.
En pratique, la donnée représentative de l’autonomie souhaitée est indiquée par l’utilisateur par l’intermédiaire de l’interface homme-machine 12, pour être acquise ensuite par l’unité de commande 11. Elle pourrait en variante être automatiquement calculée, en fonction des habitudes de l’utilisateur (et notamment de la distance séparant son domicile et son lieu de travail).In practice, the data representative of the desired autonomy is indicated by the user via the man-machine interface 12, to then be acquired by the control unit 11. It could alternatively be automatically calculated, according to the habits of the user (and in particular the distance between his home and his workplace).
Dans l’exemple de réalisation représenté sur les figures, c’est directement la valeur de la puissance électrique de charge P_target qui est déterminée à l’étape b). Toutefois, comme l’intensité du courant électrique de charge conditionne directement la valeur de cette puissance, on comprend que l’ajustement de la puissance électrique de charge pourrait être réalisé en adaptant l’intensité de ce courant électrique, selon des critères identiques à ceux indiqués ci-dessus pour la détermination de la puissance électrique de charge.In the example embodiment shown in the figures, it is directly the value of the electric charge power P_target which is determined in step b). However, as the intensity of the electric charge current directly conditions the value of this power, it is understood that the adjustment of the electric charge power could be achieved by adapting the intensity of this electric current, according to criteria identical to those indicated above for the determination of the electrical load power.
Ici, l’étape b) du procédé comporte plus précisément une étape b2) (représentée schématiquement sur la figure 4) qui comprend une détermination de l’autonomie Auton_dep dont disposera le véhicule après ladite durée de charge T_ch, pour ladite puissance électrique de charge P_target.Here, step b) of the method more specifically comprises a step b2) (shown diagrammatically in FIG. 4) which includes a determination of the Auton_dep range which the vehicle will have after said charging time T_ch, for said electrical charging power P_target.
Evaluer ainsi l’autonomie Auton_dep dont disposera effectivement le véhicule 1, après la charge de la batterie 10, permet de vérifier que la puissance électrique de charge P_target est suffisante pour que le véhicule dispose de l’autonomie Auton_souhait souhaitée par l’utilisateur.Evaluating the Auton_dep range that the vehicle 1 will actually have, after charging the battery 10, makes it possible to verify that the electric power of charge P_target is sufficient for the vehicle to have the Auton_dependent range desired by the user.
Au cours de ce procédé, si la durée de charge T_ch que l’utilisateur souhaite consacrer à la charge est très courte, il peut advenir que le niveau de charge SOC_souhait, correspondant à l’autonomie souhaitée par l’utilisateur, ne puisse pas être atteint même si la borne de charge 2 délivre sa puissance électrique maximale Pmax.During this process, if the charge time T_ch that the user wishes to devote to the charge is very short, it may happen that the charge level SOC_souhait, corresponding to the autonomy desired by the user, cannot be reached even if the charging station 2 delivers its maximum electrical power Pmax.
Aussi est-il prévu ici, lorsque la puissance électrique maximale Pmax pouvant être délivrée par la borne de charge 2 est trop petite pour que l’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule automobile après la durée de charge T_ch, soit supérieure ou égale à l’autonomie souhaitée Auton_souhait,Also, it is provided here, when the maximum electric power Pmax that can be delivered by the charging station 2 is too small for the autonomy Auton_dep, which the motor vehicle will have after the charging time T_ch, to be greater than or equal to l desired autonomy Auton_souhait,
- à l’étape b), de déterminer que la puissance électrique de charge P_target à appliquer à la batterie électrique est égale à cette puissance électrique maximale Pmax, et- in step b), to determine that the electric charge power P_target to be applied to the electric battery is equal to this maximum electric power Pmax, and
- à une étape d2), d’élaborer un message à destination de l’utilisateur indiquant que l’autonomie souhaitée Auton_souhait ne pourra pas être atteinte au terme de la durée de charge T_ch, et indiquant l’autonomie Auton_dep, déterminée à l’étape b2), dont disposera effectivement le véhicule 1 automobile après ladite durée de charge.- in a step d2), to elaborate a message intended for the user indicating that the desired autonomy Auton_souhait cannot be reached at the end of the charging time T_ch, and indicating the autonomy Auton_dep, determined at step b2), which the motor vehicle 1 will effectively dispose of after said charging time.
Ce message est ensuite affiché, ou émis, par l’interface homme-machineThis message is then displayed, or sent, by the human-machine interface
12. Ici, ce message indique non seulement l’autonomie Auton_dep dont disposera le véhicule, mais aussi le niveau de charge SOC_dep correspondant, atteint au terme de la durée de charge T_ch.12. Here, this message indicates not only the Auton_dep range which the vehicle will have, but also the corresponding SOC_dep charge level, reached at the end of the charge time T_ch.
L’utilisateur dispose ainsi d’informations quant à l’autonomie dont disposera effectivement le véhicule 1, compte tenu de la durée de charge T_ch indiquée. Cette information est particulièrement utile car elle permet à l’utilisateur de choisir en toute connaissance de cause le compromis qui lui convient le mieux entre une durée de charge courte et une autonomie élevée.The user thus has information as to the autonomy which the vehicle 1 will actually have, taking into account the charging time T_ch indicated. This information is particularly useful because it allows the user to knowingly choose the compromise that best suits him between a short charging time and a long autonomy.
L’étape b2) du procédé comprend en outre une détermination, pour au moins une autre durée de charge time_laps_i (avec i compris entre A et M), d’une autonomie Auton_dans_i_min dont disposera le véhicule automobile, pour ladite puissance électrique de charge P_target, après ladite autre durée.Step b2) of the method further comprises a determination, for at least one other charging time time_laps_i (with i between A and M), of a range Auton_dans_i_min which the motor vehicle will have, for said electrical charging power P_target , after said other duration.
Le procédé comprenant en outre une étape d1) d’élaboration d’un message à destination de l’utilisateur indiquant l’autonomie, déterminée à l’étape b2), qui sera atteinte au terme de ladite autre duréetime_laps_i. Ce message est également affiché, ou émis, par l’interface homme-machine 12. Là encore, il indique non seulement l’autonomie Auton_dans_i_min dont disposera le véhicule après ladite autre durée de charge, mais aussi le niveau de charge SOC_dans_i_min correspondant.The method further comprising a step d1) of developing a message intended for the user indicating the autonomy, determined in step b2), which will be reached at the end of said other duration time_laps_i. This message is also displayed, or sent, by the man-machine interface 12. Again, it indicates not only the Auton_dans_i_min autonomy which the vehicle will have after said other charging time, but also the corresponding SOC_dans_i_min charge level.
L’utilisateur a ainsi accès à des informations complémentaires relatives à l’évolution de l’autonomie dont disposera le véhicule 1, en fonction du temps écoulé depuis le début de la charge de la batterie 10. Ces informations lui permettent d’estimer encore plus finement si la durée de charge qu’il a indiquée correspond au mieux à ses attentes, en termes d’autonomie et de durée de charge. Elles peuvent ainsi amener l’utilisateur à revoir la durée de charge qu’il avait initialement indiqué, pour, selon ses besoins, la rallonger ou la raccourcir.The user thus has access to additional information relating to the evolution of the autonomy available to the vehicle 1, as a function of the time elapsed since the start of the charging of the battery 10. This information enables him to estimate even more finely if the charging time he indicated corresponds best to his expectations, in terms of autonomy and charging time. They can thus lead the user to review the charge duration that he had initially indicated, to, according to his needs, lengthen or shorten it.
Par ailleurs, lorsque la puissance électrique de charge P_target déterminée à l’étape b) permet, au terme de la durée de charge T_ch, d’atteindre l’autonomie souhaitée Auton_souhait, il est prévu ici, au cours d’une étape dO), d’élaborer un message à destination de l’utilisateur indiquant que l’autonomie souhaitée sera atteinte.Furthermore, when the electric charge power P_target determined in step b) allows, at the end of the charge time T_ch, to reach the desired autonomy Auton_souhait, it is provided here, during a step dO) , develop a message for the user indicating that the desired autonomy will be reached.
Etape b)Step b)
L’étape b) du procédé de charge selon l’invention peut maintenant être décrite plus en détail, en référence à la figure 3.Step b) of the charging method according to the invention can now be described in more detail, with reference to FIG. 3.
Ici, à l’étape b), la puissance électrique de charge P_target est tout d’abord initialisée à une valeur correspondant à la plus petite puissance électrique Pmin (non nulle) pouvant être délivrée par la borne de charge 2.Here, in step b), the electric charge power P_target is firstly initialized to a value corresponding to the smallest electric power Pmin (not zero) that can be delivered by the charge terminal 2.
Si cette puissance électrique minimale Pmin est trop petite pour que l’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule 1 après de la durée de charge T_ch, soit supérieure à l’autonomie souhaitée Auton_souhait, alors, la puissance électrique de charge P_target est augmentée pas à pas, jusqu’à devenir juste assez grande pour que l’autonomie SOC_dep atteigne, ou éventuellement dépasse légèrement, l’autonomie souhaitée SOC_souhait.If this minimum electric power Pmin is too small for the autonomy Auton_dep, which will be available to vehicle 1 after the charging time T_ch, to be greater than the desired autonomy Auton_souhait, then, the electric power for charging P_target is not increased to not, until it becomes just large enough for the SOC_dep autonomy to reach, or possibly slightly exceeds, the desired SOC_dependent autonomy.
Plus précisément, l’étape b) débute ici par une étape bO), au cours de laquelle l’unité de commande 11 détermine, en fonction des données précitées reçues de la borne de charge 2, si la puissance électrique délivrée par la borne est ajustable continûment, ou par paliers.More specifically, step b) here begins with a step bO), during which the control unit 11 determines, as a function of the aforementioned data received from the charging station 2, whether the electric power delivered by the terminal is continuously adjustable, or in steps.
Lorsque la puissance électrique délivrée par la borne de charge 2 est ajustable par paliers, l’étape b) se poursuit (flèche fl1 de la figure 3) par un ensemble d’étapes bOO), b01 ), b02), etc..., qui sera décrit dans un premier temps.When the electric power delivered by the charging station 2 is adjustable in stages, step b) continues (arrow fl1 in FIG. 3) by a set of steps bOO), b01), b02), etc. , which will be described first.
Lorsque la puissance électrique délivrée par la borne de charge 2 est ajustable continûment, l’étape b) se poursuit (flèche fl1’ de la figure 3) par un ensemble d’étapes bOO’), b01’), b02’), etc..., analogues aux étapes bOO), b01 ), b02)et qui seront décrites dans un deuxième temps.When the electric power delivered by the charging station 2 is continuously adjustable, step b) continues (arrow fl1 'in FIG. 3) by a set of steps bOO'), b01 '), b02'), etc. ..., analogous to steps bOO), b01), b02) and which will be described in a second step.
Au cours de l’étape bOO), qui suit l’étape bO) lorsque la puissance électrique délivrée par la borne est ajustable par paliers, l’unité de commande 11 reçoit de la borne de charge la donnée P_charg_poss. On rappelle que cette donnée précise alors l’ensemble (discret) des puissances électriques Pi=Pmin,During step bOO), which follows step bO) when the electrical power delivered by the terminal is adjustable in stages, the control unit 11 receives the data P_charg_poss from the charging station. Recall that this data then specifies the (discrete) set of electrical powers Pi = Pmin,
Pj, , PQ=Pmax pouvant être délivrées par la borne de charge 2.Pj,, P Q = Pmax which can be supplied by charging station 2.
L’étape bOO) est suivie d’une étape b01), au cours de laquelle la puissance électrique de charge P_target est initialisée à la valeur correspondant à la plus petite puissance électrique Pmin=P1 pouvant être délivrée par la borne de charge 2, conformément à la formule F1 suivante :Step bOO) is followed by step b01), during which the electric charge power P_target is initialized to the value corresponding to the smallest electric power Pmin = P1 that can be delivered by the charge terminal 2, in accordance to the following formula F1:
P_target = Pmin (F1)P_target = Pmin (F1)
A l’étape suivante b02), l’unité de commande 11 compare :In the next step b02), the control unit 11 compares:
- l’autonomie Auton_dep dont disposera le véhicule 1 après de la durée de charge T_ch, pour ladite puissance électrique de charge P_ch, avec- Auton_dep autonomy which vehicle 1 will have after the charging time T_ch, for said electrical charging power P_ch, with
- l’autonomie souhaitée Auton_souhait.- the desired autonomy Auton_souhait.
Lorsque l’étape b02) montre que l’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule 1 après de la durée de charge T_ch, est supérieure ou égale à l’autonomie souhaitée Auton_souhait, alors, la puissance électrique de charge P_target conserve sa valeur déterminée précédemment, et l’étape b) se termine pour être suivie (flèche fl2 de la figure 3)) par les étapes dO) et d1) décrites précédemment, et par l’étape c) de commande de la borne de charge 2.When step b02) shows that the autonomy Auton_dep, which will be available to vehicle 1 after the charging time T_ch, is greater than or equal to the desired autonomy Auton_souhait, then, the electric charging power P_target retains its value determined previously , and step b) ends to be followed (arrow fl2 in FIG. 3)) by steps dO) and d1) described above, and by step c) of controlling the charging station 2.
Lorsque l’étape b02) montre au contraire que l’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule 1 après de la durée de charge T_ch, est inférieure à l’autonomie souhaitée Auton_souhait, le procédé se poursuit alors par une étape b03) (flèche fI3 de la figure 3).When step b02) on the contrary shows that the autonomy Auton_dep, which will be available to vehicle 1 after the charging time T_ch, is less than the desired autonomy Auton_souhait, the process then continues with a step b03) (arrow fI3 in Figure 3).
Au cours de l’étape b03), l’unité de commande 11 augmente la valeur de la puissance électrique de charge P_target. Pour cela, parmi les puissances électriques P-i, ..., Pj, ..., PQ, pouvant être délivrées par la borne de charge 2, l’unité de commande 11 sélectionne la puissance électrique Pj+i immédiatement supérieure à la puissance électrique Pj précédemment attribuée à la puissance électrique de charge P_target :During step b03), the control unit 11 increases the value of the electric charge power P_target. For this, among the electrical powers Pi, ..., Pj, ..., P Q , which can be delivered by the charging terminal 2, the control unit 11 selects the electrical power P j + i immediately greater than the power electrical power Pj previously assigned to the electrical load power P_target:
PJarget = Pj+1 (F2)PJarget = P j + 1 (F2)
A titre d’exemple, dans un cas où les puissances électriques pouvant être délivrées par la borne de charge 2 valent respectivement Pi=10 kilowatts (kW), P2=20 kW, P3=30 kW , P4=40 kW et P5=PQ=50 kW, lorsque la puissance électrique Pj, précédemment attribuée à la puissance électrique de charge PJarget, est P3=30 kW, alors, à l’étape b03), la puissance électrique P4= 40 kW est attribuée à la puissance électrique de charge PJarget.For example, in a case where the electrical powers which can be delivered by the charging station 2 are respectively equal to Pi = 10 kilowatts (kW), P 2 = 20 kW, P 3 = 30 kW, P 4 = 40 kW and P 5 = P Q = 50 kW, when the electrical power Pj, previously assigned to the charging electrical power PJarget, is P 3 = 30 kW, then, in step b03), the electrical power P 4 = 40 kW is attributed to the electrical load power PJarget.
L’étape b03) est suivie d’une étape b04), au cours de laquelle l’unité de commande 11 détermine si la puissance électrique de charge PJarget (dont la valeur vient d’être augmentée à l’étape b03)) est égale à la puissance électrique maximale Pmax=PQ pouvant être délivrée par la borne de charge 2.Step b03) is followed by step b04), during which the control unit 11 determines whether the electric charge power PJarget (the value of which has just been increased in step b03)) is equal at the maximum electrical power Pmax = P Q which can be supplied by charging station 2.
Lorsque la puissance électrique de charge PJarget est différente de la puissance électrique maximale Pmax (en l’occurrence inférieure à cette puissance maximale), le procédé reprend à l’étape b02) (flèche fl4).When the charge electric power PJarget is different from the maximum electric power Pmax (in this case less than this maximum power), the process resumes at step b02) (arrow fl4).
Tandis que lorsque la puissance électrique de charge P_target est égale à la puissance électrique maximale Pmax, l’étape b04) est suivie d’une étape b05) analogue à l’étape b02 décrite ci-dessus.Whereas when the electric charge power P_target is equal to the maximum electric power Pmax, step b04) is followed by a step b05) analogous to step b02 described above.
Plus précisément, lorsque l’unité de commande 11 détermine, au cours de l’étape b05, que l’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule 1 après de la durée de charge T_ch, est supérieure ou égale à l’autonomie souhaitée Auton_souhait, alors l’étape b) se termine pour être suivie (flèche fl6) de l’étape dO) (élaboration du message indiquant que le véhicule disposera effectivement de l’autonomie souhaitée) et de l’étape d1) décrites précédemment.More precisely, when the control unit 11 determines, during step b05, that the autonomy Auton_dep, which will be available to the vehicle 1 after the charging time T_ch, is greater than or equal to the desired autonomy Auton_souhait, then step b) ends to be followed (arrow fl6) of step dO) (elaboration of the message indicating that the vehicle will actually have the desired autonomy) and of step d1) described above.
Lorsque l’étape b05) montre au contraire que l’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule 1 après de la durée de charge T_ch, est inférieure à l’autonomie souhaitée Auton_souhait, alors, l’étape b) se termine en étant suivie (flèche fl7) de l’étape d2) (élaboration du message indiquant que le véhicule de disposera pas de l’autonomie souhaitée, et indiquant également l’autonomie Auton_dep dont il disposera effectivement) et de l’étape d1) décrites précédemment.When step b05) shows on the contrary that the autonomy Auton_dep, which will be available to vehicle 1 after the charging time T_ch, is less than the desired autonomy Auton_souhait, then, step b) ends by being followed ( arrow fl7) of step d2) (elaboration of the message indicating that the vehicle will not have the desired autonomy, and also indicating the autonomy Auton_dep which it will actually have) and of step d1) described above.
Après l’étape b05), que l’autonomie Auton_dep soit supérieure ou non à l’autonomie souhaitée, l’étape b) est suivie de l’étape c) de commande de la borne de charge 2, la puissance électrique de charge P_target étant alors égale à la puissance électrique maximale Pmax.After step b05), whether the Auton_dep autonomy is greater or not than the desired autonomy, step b) is followed by step c) of control of the charging station 2, the electrical power of charge P_target then being equal to the maximum electrical power Pmax.
La suite d’étapes mises en œuvre au cours de l’étape b), lorsque la puissance électrique délivrée par la borne de charge 2 est ajustable continûment, est décrite maintenant. Dans ce cas, l’étape b) comprend, après l’étape bO) des étapes b00’), b01 ’), b02’), b03’), b04’) et b05’) (figure 3).The series of steps implemented during step b), when the electric power delivered by the charging station 2 is continuously adjustable, is now described. In this case, step b) includes, after step bO) steps b00 ’), b01’), b02 ’), b03’), b04 ’) and b05’) (Figure 3).
Les étapes b01’), b02’) et b05’) sont chacune identiques, respectivement à étape b01 ), à l’étape b02), et l’étape b05) décrites ci-dessus.The steps b01 ’), b02’) and b05 ’) are each identical, respectively to step b01), to step b02), and step b05) described above.
Les étapes bOO’), b03’), et b04’) sont quant à elles similaires, respectivement à l’étape bOO), à l’étape b03) et à l’étape b04) décrites précédemment, mais en présentant par rapport à ces dernières les légères différences de mise en œuvre indiquées ci-dessous.Steps bOO '), b03'), and b04 ') are similar, respectively, in step bOO), in step b03) and in step b04) described above, but with respect to the latter the slight differences in implementation indicated below.
Plus précisément, à l’étape bOO’), l’unité de commande 11 reçoit de la borne de charge la donnée P_charg_poss, qui précise alors seulement les puissances électriques minimale Pmin et maximale Pmax pouvant être délivrées par la borne de charge 2, au lieu d’indiquer tout un ensemble discret des puissances électriques pouvant être délivrées.More precisely, in step bOO ′), the control unit 11 receives from the charging station the data P_charg_poss, which then specifies only the minimum electrical powers Pmin and maximum Pmax which can be delivered by the charging station 2, at place to indicate a whole discrete set of electrical powers that can be delivered.
Par ailleurs, lorsque l’étape b02’) se poursuit par l’étape b03’), la puissance électrique de charge P_target est augmentée, à l’étape b03’), en lui ajoutant une puissance électrique élémentaire δ positive, selon la formule F3 suivante :Furthermore, when step b02 ') continues with step b03'), the electric charge power P_target is increased, in step b03 '), by adding to it a positive elementary electric power δ, according to the formula Following F3:
P_target (t) = P_target(t-1 ) + δ (F3) où la variable t désigne des pas de temps.P_target (t) = P_target (t-1) + δ (F3) where the variable t designates time steps.
La valeur de la puissance électrique élémentaire δ est choisie pour satisfaire un compromis entre, d’une part, une augmentation progressive de la puissance électrique de charge, et, d’autre part, le fait d’atteindre une puissance électrique, suffisante pour obtenir l’autonomie souhaitée, en un nombre restreint d’itérations de l’ensemble d’étapes b02’), b03’) et b04’). En pratique, la valeur de la puissance électrique élémentaire δ peut par exemple être comprise entre 0,5 kWetIOkW.The value of the elementary electric power δ is chosen to satisfy a compromise between, on the one hand, a progressive increase in the electric power of charge, and, on the other hand, the fact of reaching an electric power, sufficient to obtain the desired autonomy, in a limited number of iterations of the set of steps b02 '), b03') and b04 '). In practice, the value of the elementary electric power δ may for example be between 0.5 kWetIOkW.
Enfin, à l’étape b04’), l’unité de commande teste si la puissance électrique de charge P_target déterminée à l’étape b03’) est supérieure ou égale à la puissance électrique maximale Pmax (au lieu, comme c’est le cas à l’étape b03), de tester simplement si ces deux puissances sont égales l’une à l’autre).Finally, in step b04 '), the control unit tests whether the electric charge power P_target determined in step b03') is greater than or equal to the maximum electric power Pmax (instead, as is the case in step b03), to simply test if these two powers are equal to each other).
Dans une variante du procédé de charge décrit ci-dessus, on peut prévoir que l’unité de commande pilote la borne de charge pour qu’elle délivre ladite puissance électrique de charge P_target dès l’étape b01), ou bOT) (la puissance électrique de charge étant égale, à ce stade, à la puissance électrique minimale). Dans ce cas, dans la suite du procédé, à chaque fois que la valeur de la puissance électrique de charge est modifiée, l’unité de commande transmet cette valeur à la borne de charge et lui commande de délivrer cette valeur mise à jour.In a variant of the charging method described above, provision may be made for the control unit to control the charging terminal so that it delivers said electrical charging power P_target from step b01), or bOT) (the power electric charge being equal, at this stage, to the minimum electric power). In this case, in the remainder of the process, each time the value of the electric charge power is modified, the control unit transmits this value to the charging station and commands it to deliver this updated value.
On comprend de la description de l’étape b) ci-dessus qu’une détermination de l’autonomie Auton_dep, qui sera atteinte au terme de la durée de charge T_ch, pour la puissance de charge P_target, est réalisée au cours de l’étape b02) ou en parallèle de celle-ci (et, de manière comparable, au cours de l’étape b02’) ou en parallèle de celle-ci).It is understood from the description of step b) above that a determination of the autonomy Auton_dep, which will be reached at the end of the charging time T_ch, for the charging power P_target, is carried out during the step b02) or in parallel with it (and, in a comparable manner, during step b02 ') or in parallel with it).
Détermination de l’autonomie dont disposera le véhicule automobile après la durée de charge T chDetermination of the autonomy which the motor vehicle will have after the charging time T ch
La manière de déterminer l’autonomie dont disposera le véhicule automobile peut maintenant être décrite, en référence aux figures 4 à 6.The way of determining the autonomy which the motor vehicle will have can now be described, with reference to FIGS. 4 to 6.
De manière particulièrement remarquable, l’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule automobile après la durée de charge T_ch, est déterminée ici au moyen d’un sous-procédé autonome, lequel est utilisé par ailleurs pour déterminer une durée de charge totale T_charge_compl, nécessaire pour charger complètement la batterie 10 à partir d’un niveau de charge SOC initial donné.In a particularly remarkable manner, the autonomy Auton_dep, which the motor vehicle will have after the charging time T_ch, is determined here by means of an autonomous sub-process, which is also used to determine a total charging time T_charge_compl, necessary to fully charge the battery 10 from a given initial SOC charge level.
Plus précisément, l’étape b) comprend ici les étapes suivantes (figure 4) : b1) génération d’une gamme de niveaux de charge SOC_1, SOC_2,More specifically, step b) here comprises the following steps (FIG. 4): b1) generation of a range of charge levels SOC_1, SOC_2,
..., SOC_N_state donnés distincts, compris entre 0% et 100%, cette gamme comprenant notamment le niveau de charge actuel SOC_actuel de la batterie 10, et..., SOC_N_state separate data, between 0% and 100%, this range including in particular the current SOC_actical level of battery 10, and
F) détermination, au moyen dudit sous-procédé, pour chacun desdits niveaux de charge SOC_1, SOC_2, ..., SOC_N_state donnés, de la durée de charge totale T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ..., T_charge_compl_ N_state correspondante.F) determination, by means of said sub-process, for each of said charge levels SOC_1, SOC_2, ..., SOC_N_state given, of the total charge duration T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ..., T_charge_compl_ N_state corresponding.
A l’étape b2), le niveau de charge SOC_dep, qui sera atteint au terme de la durée de charge T_ch, est alors calculé en fonction desdits niveaux de charge SOC_1, SOC_2, ..., SOC_N_state et en fonction des durées de charge totale correspondantes T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ..., T_charge_compl_ N_state, déterminées précédemment à l’étape F).In step b2), the charge level SOC_dep, which will be reached at the end of the charge duration T_ch, is then calculated as a function of said charge levels SOC_1, SOC_2, ..., SOC_N_state and as a function of charge durations total corresponding T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ..., T_charge_compl_ N_state, previously determined in step F).
L’autonomie Auton_dep, dont disposera le véhicule 1 automobile après la durée de charge T_ch, est ensuite déterminée en fonction du niveau de charge SOC_dep ainsi calculé.Auton_dep autonomy, which will have the motor vehicle 1 after the charging time T_ch, is then determined according to the SOC_dep charge level thus calculated.
Le sous-procédé autonome de détermination de la durée de charge totale, nécessaire pour charger complètement la batterie à partir d’un niveau de charge initial donné, est généralement implanté par défaut dans un véhicule automobile à propulsion électrique. Il est alors déjà disponible, en tant que fonction de calcul, dans l’unité de commande ou de calcul électronique du véhicule.The autonomous sub-method for determining the total charge time, necessary to fully charge the battery from a given initial charge level, is generally implemented by default in an electrically propelled motor vehicle. It is then already available, as a calculation function, in the vehicle control or electronic calculation unit.
Implémenter cette fonction de calcul requière en général d’ajuster les valeurs de différents paramètres relatifs au fonctionnement du véhicule et de la batterie électrique, et de réaliser des mesures permettant de cartographier des dépendances mutuelles entre ces paramètres.Implementing this calculation function generally requires adjusting the values of different parameters relating to the operation of the vehicle and the electric battery, and carrying out measurements making it possible to map mutual dependencies between these parameters.
Ce sous-procédé est qualifié ici d’autonome, vis-à-vis du procédé de charge en lui-même, en ce sens que le sous-procédé est utilisé tel que, sans le modifier (à la manière d’une boite noire), en intervenant seulement au niveau de la valeur de la variable d’entrée SOC du sous-procédé.This sub-process is described here as autonomous, with respect to the charging process itself, in the sense that the sub-process is used as it is, without modifying it (in the manner of a black box ), intervening only at the level of the input variable SOC of the sub-process.
Utiliser ainsi ce sous-procédé déjà implémenté, sans le modifier, permet alors de s’appuyer sur les ajustements et mesures mentionnés ci-dessus, qui ont déjà été réalisés, ce qui simplifie notablement la mise en œuvre du procédé de charge.Using this sub-process already implemented, without modifying it, then makes it possible to rely on the adjustments and measures mentioned above, which have already been carried out, which considerably simplifies the implementation of the charging process.
De plus, grâce à cette disposition, le procédé de charge reste entièrement fonctionnel (sans avoir pour cela à ajuster ses paramètres de fonctionnement) même en cas de mise à jour de la fonction de calcul mentionnée ci-dessus, suite par exemple à un remplacement de la batterie électrique.In addition, thanks to this arrangement, the charging process remains fully functional (without having to adjust its operating parameters for this) even if the calculation function mentioned above is updated, following for example a replacement. of the electric battery.
Les étapes permettant de mettre en œuvre cette technique de détermination sont décrites maintenant plus en détail.The steps for implementing this determination technique are now described in more detail.
Une partie de ces étapes est représentée schématiquement sur la figure 4, sous la forme d’un schéma-bloc.Part of these steps is shown schematically in Figure 4, in the form of a block diagram.
Le bloc fonctionnel BL3 regroupe l’ensemble des étapes représentées sur la figure 3, qui ont déjà été décrites.The BL3 functional block groups together all of the steps shown in FIG. 3, which have already been described.
Les opérations permettant quant à elles de déterminer le niveau de charge SOC_dep, qui sera atteint au terme de la durée de charge T_ch, correspondent aux blocs fonctionnels, ou autrement formulé aux étapes, b1), F) et b2).The operations making it possible to determine the charge level SOC_dep, which will be reached at the end of the charge duration T_ch, correspond to the functional blocks, or otherwise formulated in steps, b1), F) and b2).
Etape b1)Step b1)
L’étape b1) comprend une première étape b11) qui consiste à générer une sorte de signal de synchronisation qui varie par paliers, à intervalles de temps régulier.Step b1) includes a first step b11) which consists in generating a kind of synchronization signal which varies in stages, at regular time intervals.
Plus précisément ici, au cours de cette étape b11 ), l’unité de commande 11 génère un signal SOC_select qui présente successivement des valeurs entières distinctes.More precisely here, during this step b11), the control unit 11 generates a SOC_select signal which successively has distinct integer values.
Le signal SOC_select est périodique, et présente successivement, au cours de chaque période, les valeurs entières 1, 2, 3, ..., puis N_state. Le nombre entier positif N_state est égal au nombre de niveaux de charge donnés intervenant dans la détermination du niveau de charge SOC_dep.The SOC_select signal is periodic, and successively presents, during each period, the integer values 1, 2, 3, ..., then N_state. The positive integer N_state is equal to the number of given charge levels involved in determining the SOC_dep charge level.
L’évolution du signal SOC_select en fonction du temps t, exprimé ici en secondes, est représentée schématiquement sur la figure 5A, dans un cas oùThe evolution of the SOC_select signal as a function of time t, expressed here in seconds, is shown diagrammatically in FIG. 5A, in a case where
N_state=10.N_state = 10.
Comme on peut le voir sur cette figure, le signal SOC_select présente chacune desdites valeurs entières pendant une durée donnée t_ss, égale à 2 secondes environ pour l’exemple représenté.As can be seen in this figure, the SOC_select signal has each of said integer values for a given duration t_ss, equal to approximately 2 seconds for the example shown.
Le signal SOC_select est généré de manière à présenter la valeur 1 lorsque la charge de la batterie électrique débute, le début de cette charge étant indiqué par le passage de 0 à 1 d’une variable booléenne Charge_active (figure 3).The SOC_select signal is generated so as to present the value 1 when the charge of the electric battery begins, the start of this charge being indicated by the passage from 0 to 1 of a Boolean variable Charge_active (Figure 3).
L’étape b1) comprend également une étape b12), au cours de laquelle le signal SOC est généré, au rythme imposé par lesignal SOC_select. Le signal SOC présente au cours du temps des valeurs correspondant successivement auxdits niveaux de charge SOC_1, , SOC_N_state donnés.Step b1) also includes a step b12), during which the SOC signal is generated, at the rate imposed by the SOC_select signal. The signal SOC presents over time values corresponding successively to said charge levels SOC_1,, SOC_N_state given.
Plus précisément :More precisely :
SOC = SOC_1 = SOC_actuel lorsque SOC_select =1SOC = SOC_1 = SOC_actual when SOC_select = 1
SOC = SOC_2 lorsque SOC_select =2SOC = SOC_2 when SOC_select = 2
SOC = SOC_3 lorsque SOC_select =3SOC = SOC_3 when SOC_select = 3
SOC = SOC_N_state lorsque SOC_select=N_state.SOC = SOC_N_state when SOC_select = N_state.
Les valeurs des niveaux de charge SOC_2, ..., SOC_N_state sont des constantes pré-établies alors que la valeur du niveau de charge SOC_1 est une variable.The values of the charge levels SOC_2, ..., SOC_N_state are pre-established constants while the value of the charge level SOC_1 is a variable.
L’évolution du signal SOC, en réponse au signal SOC_select de la figure 5A, est représentée schématiquement sur la figure 5B en fonction du temps t (exprimé en secondes), en trait plein. Sur la figure 5B, les valeurs du signal SOC sont exprimées en pourcentage. Pour le cas représente, les valeurs préétablies des niveaux de charges SOC_2, SOC_3, ..., SOC_N_state sont les suivantes :The evolution of the SOC signal, in response to the SOC_select signal of FIG. 5A, is represented diagrammatically in FIG. 5B as a function of the time t (expressed in seconds), in solid line. In FIG. 5B, the values of the SOC signal are expressed as a percentage. For the case represents, the preset values of the load levels SOC_2, SOC_3, ..., SOC_N_state are the following:
SOC_2 = 30 %SOC_2 = 30%
SOC_3 = 50 %SOC_3 = 50%
SOC_4 = 70 %SOC_4 = 70%
SOC_5 = 80 %SOC_5 = 80%
SOC_6 = 85 %SOC_6 = 85%
SOC_7 = 90 %SOC_7 = 90%
SOC_8 = 95 %SOC_8 = 95%
SOC_9 = 97,5%SOC_9 = 97.5%
SOC_10 = 100 %.SOC_10 = 100%.
Etaee_F)Etaee_F)
L’étape F) est mise en œuvre ici en fournissant, en entrée du sousprocédé autonome de détermination de la durée de charge totale de la batterie 10, le signal SOC produit à l’étape b1 ).Step F) is implemented here by supplying, at the input of the autonomous subprocess for determining the total charge time of the battery 10, the signal SOC produced in step b1).
En réponse au signal SOC, ce sous-procédé génère alors un signal T_charge_compl qui présente successivement, pour chacun des niveaux de charge SOC_1, SOC_2, SOC_N_state mentionnés ci-dessus, la durée de charge totale T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_N_state correspondante, c’est-à-dire la durée de charge nécessaire pour charger complètement la batterie électrique, sous la puissance de charge P_target, à partir de ce niveau de charge donné.In response to the signal SOC, this sub-process then generates a signal T_charge_compl which successively presents, for each of the charge levels SOC_1, SOC_2, SOC_N_state mentioned above, the total charge duration T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_N_state corresponding, that is ie the charging time required to fully charge the electric battery, under the charging power P_target, from this given charge level.
Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 5C, le signal T_charge_compl (tracé en trait plein) est périodique, synchrone avec le signal SOC_select, et, au cours de chaque période, présente des valeurs correspondant successivement aux durées de charge totale T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_ N_state.Thus, as can be seen in FIG. 5C, the signal T_charge_compl (drawn in solid lines) is periodic, synchronous with the signal SOC_select, and, during each period, presents values corresponding successively to the total charge durations T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_ N_state.
Les valeurs du signal T_charge_compl indiquées sur la figure 5C sont, de même que celle du signal T_ch_compl_SOC_actuel (tracé en tirets), exprimées en minutes.The values of the signal T_charge_compl indicated in FIG. 5C are, as well as that of the signal T_ch_compl_SOC_actual (drawn in dashes), expressed in minutes.
Etape b2)Step b2)
L’étape b2) comprend ici une étape, ou bloc fonctionnel b21), qui reçoit en entrée les signaux SOC_select et T_charge_compl, et délivre en sortie, un signal T_ch_compl_SOC_actuel, dont la valeur correspond à la durée nécessaire pour charger complètement la batterie électrique, à partir de son niveau de charge actuel SOC_actuel (c’est-à-dire à partir du niveau de charge réel de la batterie à l’instant de calcul t).Step b2) here comprises a step, or functional block b21), which receives the SOC_select and T_charge_compl signals as input, and outputs, a T_ch_compl_SOC_actuel signal, the value of which corresponds to the time required to fully charge the electric battery, from its current SOC_current charge level (i.e. from the actual charge level of the battery at the time of calculation t).
La valeur du signal T_ch_compl_SOC_actuel est mise à jour à chaque période du signal SOC_select, à l’instant où le signal SOC_select change de valeur pour prendre la valeur 1 (la valeur du signal T_charge_compl correspondant alors à la durée de charge totale de la batterie, à partir du niveau de charge actuel SOC_actuel). La valeur du signal T_ch_compl_SOC_actuel est par ailleurs maintenue constante entre deux tels instants.The value of the signal T_ch_compl_SOC_actuel is updated at each period of the signal SOC_select, at the moment when the signal SOC_select changes value to take the value 1 (the value of the signal T_charge_compl then corresponds to the total duration of charge of the battery, from the current SOC_current charge level). The value of the signal T_ch_compl_SOC_actuel is moreover kept constant between two such instants.
Sci, pour déterminer la valeur du signal T_ch_compl comme indiqué cidessus, l’unité de commande exécute la formule F4 suivante, à chaque pas de calcul :Sci, to determine the value of the signal T_ch_compl as indicated above, the control unit executes the following formula F4, at each calculation step:
T_ch_compl_SOC_actuel (t) _ fT_charge_compl(t) si [Soc_Select (t) = 1 ET Soc_Select (t - 1) #= 1] ” ( T_ch_compl_SOC_actuel (t -1) sinon 'T_ch_compl_SOC_actuel (t) _ fT_charge_compl (t) if [Soc_Select (t) = 1 AND Soc_Select (t - 1) # = 1] ”(T_ch_compl_SOC_actuel (t -1) otherwise '
L’instant t correspond au pas de calcul courant, et l’instant t-1 correspond au pas de calcul qui le précède immédiatement.The instant t corresponds to the current calculation step, and the instant t-1 corresponds to the calculation step which immediately precedes it.
Ici, l’étape b2) comprend par ailleurs une étape b22) (figures 4 et 6) au cours de laquelle l’unité de commande détermine, pour plusieurs durées distinctes time_laps_A, time_laps_B, time_laps_M :Here, step b2) also includes a step b22) (FIGS. 4 and 6) during which the control unit determines, for several distinct durations time_laps_A, time_laps_B, time_laps_M:
- le niveau de charge SOG_dans_A_min, SOC_dans_B_min, SOC_dans_M_min qui sera atteint au bout de cette durée (sous la puissance de charge P_target), et l’autonomie SOG_dans_A_min, SOG_dans_B_min, SOG_dans_M_min correspondante, dont disposera le véhicule 1 automobile.- the level of charge SOG_dans_A_min, SOC_dans_B_min, SOC_dans_M_min which will be reached at the end of this period (under the load power P_target), and the autonomy SOG_dans_A_min, SOG_dans_B_min, SOG_dans_M_min, which will be available to the motor vehicle 1.
Chacun de ces niveaux de charge SOG_dans_A_min, SOG_dans_B_min, ..., SOG_dans_M_min est déterminée ici séparément, au cours d’une sous-étape b2_A), b2_B), ..., b2_M) dédiée.Each of these load levels SOG_dans_A_min, SOG_dans_B_min, ..., SOG_dans_M_min is determined here separately, during a dedicated sub-step b2_A), b2_B), ..., b2_M).
L’une des durées time_laps_A, time_laps_B, ..., time_laps_M mentionnées ci-dessus, ici la durée time_laps_B, est égale à la durée de charge T_ch fournie par l’utilisateur pour la charge de batterie 10. Les autres durées time_laps_A et time_laps_G,..., time_laps_i, time_laps_M s’échelonnent audessus, et en dessous de la durée de charge T_ch.One of the durations time_laps_A, time_laps_B, ..., time_laps_M mentioned above, here the duration time_laps_B, is equal to the duration of charge T_ch supplied by the user for the battery charge 10. The other durations time_laps_A and time_laps_G , ..., time_laps_i, time_laps_M are spread out above, and below the charge time T_ch.
Les différentes sous-étapes b2_A), b2_B), ..., b2_M) sont ici identiques, si ce n’est qu’elles sont exécutées chacune pour une valeur différente de durée (de charge). Aussi, seule la sous-étape b2_i) sera décrite ci-dessous.The different substeps b2_A), b2_B), ..., b2_M) are identical here, except that they are each executed for a different value of duration (of charge). Also, only the sub-step b2_i) will be described below.
Les signaux SOG_dans_i_min et Auton_dans_i_min générés à l’étape b2_i) présentent chacun une valeur qui est « rafraîchie », c’est-à-dire mise à jour, une fois par période.The signals SOG_dans_i_min and Auton_dans_i_min generated in step b2_i) each have a value which is "refreshed", that is to say updated, once per period.
Cette mise à jour est réalisée à l’instant où la différence ecc_T entre :This update is carried out at the moment when the difference ecc_T between:
- la durée de charge totale de la batterie électrique à partir de son niveau de charge actuel, T_ch_compl_SOC_actuel, et- the total charge time of the electric battery from its current charge level, T_ch_compl_SOC_actuel, and
- le signal T_charge_compl devient supérieure à la durée timejapsj, ce qui est repéré par le passage de 0 à 1 d’une variable booléenne Condit_rafraich(t).- the signal T_charge_compl becomes greater than the timejapsj duration, which is identified by the passage from 0 to 1 of a Boolean variable Condit_rafraich (t).
La valeur de la variable Condit_rafraich(t) est calculée par l’unité de commande (à chaque pas de calcul) conformément à la formule F5 suivante :The value of the Condit_rafraich (t) variable is calculated by the control unit (at each calculation step) in accordance with the following formula F5:
'1 si {ecc_T(t) > timejapsj ET ecc_T(t-1) < timejapsj}'1 if {ecc_T (t)> timejapsj AND ecc_T (t-1) <timejapsj}
Condit_rafraich (t)= (F5) sinon où ecc_T(t) = T_ch_compl_SOG_actuel(t) - T_charge_compl(t).Condit_rafraich (t) = (F5) otherwise where ecc_T (t) = T_ch_compl_SOG_actuel (t) - T_charge_compl (t).
Lorsque la variable Condit_rafraich passe de 0 à 1, la valeur du signal SOC_dansJ_min est recalculée selon la méthode décrite ci-dessous.When the Condit_rafraich variable goes from 0 to 1, the value of the SOC_dansJ_min signal is recalculated according to the method described below.
Tout d’abord, l’unité de commande sélectionne un premier niveau de charge SOC_Str_act, correspondant à celui desdits niveaux de charge SOC_1, SOC_2, SOC_N_state donnés pour lequel la différence entre :First of all, the control unit selects a first charge level SOC_Str_act, corresponding to that of said charge levels SOC_1, SOC_2, SOC_N_state given for which the difference between:
- la durée de charge totale de la batterie à partir de son niveau de charge actuel, T_ch_compl_SOC_actuel, et- the total charge time of the battery from its current charge level, T_ch_compl_SOC_actuel, and
- la durée de charge totale T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_ N_state à partir du niveau de charge (fictif) considéré, est la plus proche, par valeur supérieure, de la durée timejapsj.- the total charge duration T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_ N_state from the charge level (fictitious) considered, is the closest, by higher value, to the duration timejapsj.
Ici, l’unité de commande sélectionne également un deuxième niveau de charge SOC_Str_prec, correspondant à celui desdits niveaux de charge SOC_1, SOC_2, SOG_N_state donnés pour lequel la différence entre :Here, the control unit also selects a second charge level SOC_Str_prec, corresponding to that of said charge levels SOC_1, SOC_2, SOG_N_state given for which the difference between:
- la durée de charge totale de la batterie à partir de son niveau de charge actuel, T_ch_compl_SOC_actuel, et- the total charge time of the battery from its current charge level, T_ch_compl_SOC_actuel, and
- la durée de charge totale T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_ N_state à partir du niveau de charge (fictif) considéré, est la plus proche, par valeur inférieure, de la durée timejapsj.- the total charge duration T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, T_charge_compl_ N_state from the (fictitious) charge level considered, is the closest, by lower value, to the duration timejapsj.
Le niveau de charge qui sera atteint au terme de la durée (de charge) timejapsj est alors déterminé en fonction des premier et deuxième niveaux de charge SOC_Str_act et SOC_Str_prec ainsi sélectionnés.The charge level which will be reached at the end of the timejapsj (charge) duration is then determined according to the first and second charge levels SOC_Str_act and SOC_Str_prec thus selected.
Plus précisément, le niveau de charge SOC_dansJ_min est déterminé ici par interpolation entre les premier et deuxième niveaux de charge SOC_Str_act et SOC_Str_prec.More precisely, the charge level SOC_dansJ_min is determined here by interpolation between the first and second charge levels SOC_Str_act and SOC_Str_prec.
Cette interpolation, ici linéaire, est réalisée en fonction du temps, de manière à estimer le niveau de charge qui sera atteint au bout de la durée timejapsj, sachant qu’il a été déterminé que :This interpolation, here linear, is carried out as a function of time, so as to estimate the level of charge which will be reached at the end of the time timejapsj, knowing that it has been determined that:
- au bout de la durée- at the end of the term
T_ch_comp!_SOC_actuel - T_charge_compl (SOC_Str_act), (supérieure à time_laps_i, et dont la valeur a déjà été calculée), le premier niveau de charge SOC_Str_act est atteint, etT_ch_comp! _SOC_actuel - T_charge_compl (SOC_Str_act), (greater than time_laps_i, and whose value has already been calculated), the first SOC_Str_act charge level is reached, and
- qu’au bout de la durée- only at the end of the term
T_ch_compl_SOC_actuel - T_charge_compl (SOC_Str_prec) (inférieure à timejapsj, et dont la valeur a déjà été calculée), le deuxième niveau de charge SOC_Str_prec est atteint.T_ch_compl_SOC_actuel - T_charge_compl (SOC_Str_prec) (lower than timejapsj, and whose value has already been calculated), the second SOC_Str_prec load level is reached.
Pour déterminer la valeur du niveau de charge SOC_dans_i_min comme expliqué ci-dessus, l’unité de commande calcule ici ce niveau de charge, à chaque pas de calcul, conformément aux formules F6 à F11 ci-dessous.To determine the value of the SOC_dans_i_min charge level as explained above, the control unit calculates this charge level here, at each calculation step, in accordance with formulas F6 to F11 below.
si Condit rafraich = 1 , .. . ... ( ecc T (t) delta t (t) = , ,, ..if Condit refreshed = 1, ... ... (ecc T (t) delta t (t) =, ,, ..
~ v ’ (delta t (t - 1) si Condit rafraich = 0 (F6) , o ... i ecc T (t - 1) delta t Soc prec (t) = t . ' .. ..~ v '(delta t (t - 1) if Refresh condition = 0 (F6), o ... i ecc T (t - 1) delta t Soc prec (t) = t.' .. ..
-r v ' (delta t Soc prec (t - 1) si Condit_rafraich = 1 si Condit rafraich = 0 (F7)- rv '(delta t Soc prec (t - 1) if Condit_rafraich = 1 if Condit refresh = 0 (F7)
SOC_Str_act (t) = f SOC (t) (SOC_Str_act (t -1)SOC_Str_act (t) = f SOC (t) (SOC_Str_act (t -1)
SOC_Str_prec (t) {SOc_Str_prec (t _ i) si Condit_rafraich = 1 si Condit_rafraich = 0 si Condit_rafraich = 1 si Condit rafraich = 0 (F8) (F9)SOC_Str_prec (t) { SO c_Str_prec ( t _ i) if Condit_rafraich = 1 if Condit_rafraich = 0 if Condit_rafraich = 1 if Condit refresh = 0 (F8) (F9)
SOC_dans_i_min (t) ( = SOC_Str_prec (t) [SOC_Str_act (t) - SOC_Str_prec (t)] [timejapsj - delta_t_Soc_prec (t)] et si Condit rafraich deltaj(t) - delta_t_Soc_prec (t) (F10)SOC_dans_i_min (t) (= SOC_Str_prec (t) [SOC_Str_act (t) - SOC_Str_prec (t)] [timejapsj - delta_t_Soc_prec (t)] and if Condit refresh deltaj (t) - delta_t_Soc_prec (t) (F10)
SOC_dans_i_min (t - 1) si Condit_rafraich = 0 etSOC_dans_i_min (t - 1) if Condit_rafraich = 0 and
SOC dans i min = (100% si T_ch_compl_SOC_actuel < timejapsj (F11) ( SOC_dans_i_min sinonSOC in i min = (100% if T_ch_compl_SOC_actuel <timejapsj (F11) (SOC_dans_i_min otherwise
L’opération d’interpolation, entre les premier et deuxième niveaux de charge SOC_Str_act et SOC_Str_prec, correspond à la formule F10.The interpolation operation, between the first and second charge levels SOC_Str_act and SOC_Str_prec, corresponds to the formula F10.
Les signaux indiqués ci-dessus présentent, au démarrage du procédé, des valeurs initiales, pouvant par exemple être égales à delta_t(0)=2 minutes, delta_t_SOC_prec(0)=1 minute, SOC_Str_act(0) = 0%, SOC_Str_prec(0)=0%, et SOC_dans_i_min*(0) = 0%. L’influence de ces valeurs initiales disparait dès le premier passage à 1 de la variable Condit_rafraich.The signals indicated above present, at the start of the process, initial values, which can for example be equal to delta_t (0) = 2 minutes, delta_t_SOC_prec (0) = 1 minute, SOC_Str_act (0) = 0%, SOC_Str_prec (0 ) = 0%, and SOC_in_i_min * (0) = 0%. The influence of these initial values disappears from the first change to 1 of the Condit_rafraich variable.
A l’étape b2_i), une fois que le niveau de charge SOC_dans_i_min a été calculé, l’unité de commande détermine l’autonomie dont disposera le véhicule automobile après une charge de durée time_laps_i.In step b2_i), once the charge level SOC_in_i_min has been calculated, the control unit determines the range which the motor vehicle will have after a charge of duration time_laps_i.
Pour cela, l’unité de commande convertit ici le niveau de charge SOC_dans_i_min, selon une règle de proportionnalité, pour obtenir l’autonomie Auton_dans_i_min correspondante.For this, the control unit converts the SOC_dans_i_min charge level here, according to a proportionality rule, to obtain the corresponding Auton_dans_i_min autonomy.
Plus précisément, l’unité de commande détermine ici, à chaque instant, la valeur du signal Auton_dans_i_min, conformément à la formule F12 suivante :More precisely, the control unit here determines, at each instant, the value of the signal Auton_dans_i_min, in accordance with the following formula F12:
SOC_to_kWhSOC_to_kWh
Auton dans i min = SOC dans i min—- (F12) — — Consom_moyAuton in i min = SOC in i min—- (F12) - - Consom_moy
Le paramètre SOC_to_kWh est égal à la quantité d’énergie (en kilowattheure, par exemple) délivrée par la batterie électrique lorsque son niveau de charge baisse de 1%. La valeur de ce paramètre est adaptée ici en fonction de paramètres physiques caractéristiques de la batterie tels que son âge et/ou sa température.The SOC_to_kWh parameter is equal to the amount of energy (in kilowatt hours, for example) delivered by the electric battery when its charge level drops by 1%. The value of this parameter is adapted here as a function of physical parameters characteristic of the battery such as its age and / or its temperature.
Le paramètre Consom_moy, dont la valeur est exprimée par exemple en kilowatt-heure par kilomètre, représente la consommation énergétique moyenne du véhicule automobile par unité de distance parcourue. Cette consommation énergétique moyenne est évaluée ici pour les X derniers kilomètres, par exemple pour des 200 derniers kilomètres, parcourus par le véhicule (moyenne glissante).The Consom_moy parameter, whose value is expressed for example in kilowatt-hours per kilometer, represents the average energy consumption of the motor vehicle per unit of distance traveled. This average energy consumption is evaluated here for the last X kilometers, for example for the last 200 kilometers, traveled by the vehicle (sliding average).
A titre d’illustration, un exemple numérique de calcul du niveau de charge SOC_dans_i_min, au moyen des formules F6 à F11, est décrit maintenant en référence aux figures 5B à 5D. Dans cet exemple, la durée time_laps_i vaut 10 minutes.By way of illustration, a numerical example of calculation of the charge level SOC_dans_i_min, using the formulas F6 to F11, is now described with reference to FIGS. 5B to 5D. In this example, the time_laps_i duration is 10 minutes.
Sur la figure 5B, le niveau de charge actuel SOC_actuel de la batterie 10 est représenté en pointillés, en fonction du temps t, lors du début d’une phase de charge de la batterie.In FIG. 5B, the current SOC_current charge level of the battery 10 is shown in dotted lines, as a function of time t, at the start of a battery charging phase.
Le signal SOC_dans_i_min est également représenté sur la figure 5B, aux mêmes instants, en tirets longs.The signal SOC_dans_i_min is also represented in FIG. 5B, at the same times, in long dashes.
L’évolution de la variable boléenne Condit_rafraich, pour cet exemple de séquence temporelle et pour la durée time_laps_i = 10 minutes, est tracée sur la figure 5D en fonction du temps t (exprimé en secondes).The evolution of the Boolean variable Condit_rafraich, for this example of time sequence and for the duration time_laps_i = 10 minutes, is plotted in Figure 5D as a function of time t (expressed in seconds).
Comme on peut le voir sur cette figure, cette séquence présente trois instants tO, t1 et t2 de rafraîchissement du signal SOC_dans_i_min .As can be seen in this figure, this sequence has three instants t0, t1 and t2 of refreshment of the signal SOC_dans_i_min.
Pour l’instant t2, par exemple :For the moment t2, for example:
- la durée de charge totale de la batterie à partir de son niveau de charge actuel, T_ch_compl_SOC_actuel(t2), vaut environ 58 minutes (figure 5C),- the total charge time of the battery from its current charge level, T_ch_compl_SOC_actuel (t2), is worth approximately 58 minutes (Figure 5C),
- à l’instant t2 - 1, le signal T_charge_compl vaut environ 51 minutes (il correspond alors à la durée de charge totale de la batterie depuis le niveau de charge (fictif) SOC_4 = 70 %),- at time t2 - 1, the signal T_charge_compl is worth approximately 51 minutes (it then corresponds to the total charge time of the battery since the charge level (fictitious) SOC_4 = 70%),
- tandis qu’à l’instant t2, le signal T_charge_compl vaut environ 43 minutes, (il correspond alors à la durée de charge totale de la batterie depuis le niveau de charge (fictif) SOC_5 = 80 %).- while at time t2, the signal T_charge_compl is worth approximately 43 minutes, (it then corresponds to the total charge time of the battery since the charge level (fictitious) SOC_5 = 80%).
Comme ecc_T(t2-l) «58-51 = 7 minutes est inférieure à la durée time_laps_i (10 minutes, dans cet exemple), et que ecc_T (t2) « 58 - 43 = 15 minutes est supérieure à la durée time_laps_i, à l’instant t2, la variable Condit_rafraich bascule de 0 et 1, et la valeur du signal SOC_dans_i_min est mise à jour (recalculée).As ecc_T (t2-l) "58-51 = 7 minutes is less than the time_laps_i duration (10 minutes, in this example), and as ecc_T (t2)" 58 - 43 = 15 minutes is greater than the time_laps_i duration, at at time t2, the Condit_rafraich variable switches from 0 and 1, and the value of the SOC_dans_i_min signal is updated (recalculated).
On a alors :We then have:
delta_t (t2) = ecc_T (t2) « 15 minutes delta_t_SOC_prec (t2) = ecc_T (t2 - 1) « 7 minutesdelta_t (t2) = ecc_T (t2) "15 minutes delta_t_SOC_prec (t2) = ecc_T (t2 - 1)" 7 minutes
SOC_Str_act (t2) = SOC (Î2) = SOC_5 = 80%SOC_Str_act (t2) = SOC (Î2) = SOC_5 = 80%
SOC_Str_prec (t2) = SOC (t2 - 1) = SOC_4 = 70% [80% — 70%)] [10 — 7]SOC_Str_prec (t2) = SOC (t2 - 1) = SOC_4 = 70% [80% - 70%)] [10 - 7]
SOC_dans_i_min (î2) « 70% + ---r _ ?-- « 74% puisSOC_dans_i_min (î2) "70% + --- r _ ? - "74% then
SOC_dans_i_min (t2) = SOC_dans_i_min (t2) ~ 74% , comme on peut le constater sur la figure 5B.SOC_dans_i_min (t2) = SOC_dans_i_min (t2) ~ 74%, as can be seen in Figure 5B.
Comme déjà indiqué, au cours de l’étape b2), l’unité de commande détermine :As already indicated, during step b2), the control unit determines:
- le niveau de charge SOC_dep=SOC_dans_B_min, qui sera atteint au terme de la durée de charge T_ch prévue par l’utilisateur, mais aussi- the charge level SOC_dep = SOC_dans_B_min, which will be reached at the end of the charge time T_ch provided by the user, but also
- les niveaux de charge qui seront atteints respectivement au bout des durées time_laps_A, time_laps_C, time_laps_D, etc...- the charge levels which will be reached respectively at the end of the times time_laps_A, time_laps_C, time_laps_D, etc ...
Ici, à chaque fois que la valeur de l’un de ces niveaux de charge est mise à jour, ce qui advient une fois à chaque période du signal SOC_select, l’étape d1) est répétée, de manière à mettre à jour, sur la base de cette valeur rafraîchie, le message affiché ou émis par l’interface homme-machine 12 à l’intention de l’utilisateur.Here, each time the value of one of these charge levels is updated, what happens once in each period of the SOC_select signal, step d1) is repeated, so as to update, on on the basis of this refreshed value, the message displayed or transmitted by the man-machine interface 12 intended for the user.
Comme on l’a vu, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les durées de charge totale T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ... sont déterminées l’une après l’autre (au moyen du sous-procédé précité) selon une séquence temporelle déterminée, pour former le signal T_charge_compl. Le signal T_charge_compl est ensuite exploité pour en déduire le niveau de charge SOC_dep.As we have seen, in the embodiment described above, the total charge durations T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ... are determined one after the other (by means of the aforementioned sub-process) according to a sequence determined time, to form the signal T_charge_compl. The T_charge_compl signal is then used to deduce the SOC_dep charge level.
Dans d’autres modes de réalisation, au lieu de mettre en œuvre une telle approche séquentielle, on pourrait prévoir par exemple que les différentes durées de charge totale T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ..., soient calculées en parallèle, puis que le premier, et éventuellement le deuxième niveau de charge SOC_Str_act et SOC_Str_prec précités soient ensuite sélectionnés directement sur la base de cet ensemble de durées de charge totale.In other embodiments, instead of implementing such a sequential approach, provision could be made, for example, for the different total charge durations T_charge_compl_1, T_charge_compl_2, ..., to be calculated in parallel, then for the first, and possibly the second charge level SOC_Str_act and SOC_Str_prec mentioned above are then selected directly on the basis of this set of total charge durations.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation simplifié, l’opération d’interpolation décrite précédemment pourrait être omise. Dans ce cas, on pourrait prévoir par exemple de déterminer que le niveau de charge SOÇ_dep, qui sera atteint au terme de ladite durée de charge, est approximativement égal au premier niveau de charge SOC_Str_act, ou au deuxième niveau de charge SOC_Str_prec. Cela simplifie la détermination du niveau de charge SOC_dep, mais la rend en contrepartie moins précise.Furthermore, in a simplified embodiment, the interpolation operation described above could be omitted. In this case, provision could be made, for example, to determine that the charge level SOÇ_dep, which will be reached at the end of said charge duration, is approximately equal to the first charge level SOC_Str_act, or to the second charge level SOC_Str_prec. This simplifies the determination of the SOC_dep charge level, but makes it less precise in return.
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