FR3082159A1 - Vehicule comportant un ensemble de stockage d’energie electrique et procede de gestion de la charge de cet ensemble - Google Patents

Vehicule comportant un ensemble de stockage d’energie electrique et procede de gestion de la charge de cet ensemble Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un véhicule qui comporte un dispositif de gestion de la charge d'un ensemble de stockage d'énergie électrique (b1, b2) d'un véhicule qui comporte un premier dispositif de stockage d'énergie électrique (b1) adapté pour alimenter le véhicule en courant lors des périodes de fonctionnement du véhicule, un consommateur électrique (1) adapté pour être aussi activable en dehors des périodes de fonctionnement du véhicule, un second dispositif de stockage d'énergie électrique (b2) adapté pour alimenter le consommateur électrique, des moyens de mesure ou d'estimation de la température intérieure du véhicule et un calculateur (2) apte à autoriser sélectivement le premier dispositif de stockage d'énergie électrique (b1) ou le second dispositif de stockage d'énergie électrique (b2) à se recharger en priorité lors des périodes de fonctionnement du véhicule.

Description

VEHICULE COMPORTANT UN ENSEMBLE DE STOCKAGE D’ENERGIE ELECTRIQUE ET PROCEDE DE GESTION DE LA CHARGE DE CET ENSEMBLE
La présente invention concerne un véhicule qui comporte un dispositif de gestion de la charge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique d’un véhicule et un procédé de gestion de la charge de cet ensemble de stockage d’énergie électrique.
L’invention concerne principalement un véhicule qui comporte :
• un premier dispositif de stockage d’énergie électrique adapté pour alimenter le véhicule en courant lors des périodes de fonctionnement dudit véhicule ;
• un consommateur électrique adapté pour être aussi activable en dehors des périodes de fonctionnement dudit véhicule ;
• un second dispositif de stockage d’énergie électrique adapté pour alimenter le consommateur électrique ; et • des moyens de mesure ou d’estimation de la température intérieure du véhicule, permettant à un calculateur de gérer la charge entre les deux dispositif de stockage d’énergie électrique pour optimiser à la fois le fonctionnement normal du véhicule, le fonctionnement du consommateur électrique et la durée de vie de l’ensemble de stockage d’énergie électrique.
Il est connu de l’état de la technique, d’avoir un tel ensemble, constitué de deux batteries de stockage d’énergie électrique, qui permet d’assurer le fonctionnement d’un consommateur électrique tel qu’un volant chauffant, même hors des périodes de fonctionnement du véhicule. Mais, de tels systèmes se contentent généralement d’essayer de recharger en même temps l’ensemble des deux batteries et de maintenir ces deux batteries avec la charge maximum, et cela quelle que soit la perspective d’utilisation du consommateur électrique ;
en été, par exemple, un volant chauffant n’a que très peu de chance d’être activé. Le maintien d’une telle seconde batterie au niveau de charge maximum, va accélérer son vieillissement, diminuant sa durée de vie, sans que cela ne soit nécessaire.
La présente invention a pour objectif de pallier ces problèmes et de proposer un véhicule qui comporte un dispositif de gestion de la charge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique d’un véhicule et un procédé de gestion de la charge de cet ensemble de stockage d’énergie électrique qui permet d’optimiser le fonctionnement et notamment d’optimiser le vieillissement des deux batteries, de manière à en augmenter les durées de vie.
Plus particulièrement, l'invention a pour objet un véhicule qui comporte un dispositif de gestion de la charge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique, ledit véhicule comportant :
• un premier dispositif de stockage d’énergie électrique adapté pour alimenter le véhicule en courant lors des périodes de fonctionnement dudit véhicule ;
• un consommateur électrique adapte pour être aussi activable en dehors des périodes de fonctionnement dudit véhicule ;
• un second dispositif de stockage d’énergie électrique adapté pour alimenter le consommateur électrique ; et • des moyens de mesure ou d’estimation de la température intérieure T_INT du véhicule, tel que le dispositif comporte un calculateur apte à autoriser sélectivement le premier dispositif de stockage d’énergie électrique ou le second dispositif de stockage d’énergie électrique à se recharger en priorité lors des périodes de fonctionnement dudit véhicule, ladite autorisation sélective dépendant de la mesure ou de l’estimation de la température intérieure T_INT du véhicule.
Selon une première caractéristique de l’invention, l’autorisation sélective dépend aussi du niveau de charge C_N1 du premier dispositif de stockage d’énergie électrique et du niveau de charge C_N2 du second dispositif de stockage d’énergie électrique. Cela, bien entendu pour s’assurer en permanence que la fonction de démarrage du moteur par le premier dispositif de stockage d’énergie électrique sera bien assuré lors du prochain arrêt, en particulier dans le cas d’un véhicule équipé d’une fonction « stop and start » permettant un arrêt et un redémarrage automatique du moteur au feu rouge.
Selon un mode de réalisation privilégier de l’invention, le consommateur électrique est formé par un volant qui comporte des moyens de chauffage. Le premier dispositif de stockage d’énergie électrique comporte généralement une batterie du type batterie au plomb et le second dispositif de stockage d’énergie électrique comportant généralement une batterie du type au nickel ou au lithium.
La présente invention concerne aussi un procédé de gestion de la recharge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique d’un tel véhicule tel que ledit calculateurs impose la recharge du premier dispositif de stockage d’énergie électrique lorsque le niveau de charge C_N1 du premier dispositif de stockage d’énergie électrique est inférieur à une première constante de niveau de charge minimum C_N1_MIN. La première constante de niveau de charge minimum C_N1_MIN est préalablement définie et est généralement comprise entre 30% à 50% du niveau de charge maximum C_N1_MAX du premier dispositif de stockage d’énergie électrique. Descendre en dessous de ce niveau de charge peut poser un problème lors d’un prochain démarrage du véhicule et risque de dégrader le premier dispositif de stockage d’énergie électrique.
Selon une deuxième caractéristique de l’invention, le calculateur détermine un premier paramètre de durée d’activation à garantir du consommateur électrique D_ACG et un second paramètre de courant consommé prévisionnel pour la durée d’activation à garantir du consommateur électrique C_ACG, lesdits deux paramètres étant implémentés en fonction de la mesure ou de l’estimation de la température intérieure du véhicule T_INT.
Selon une troisième caractéristique de l’invention, le premier paramètre de durée d’activation à garantir D_ACG et le second paramètre de courant consommé prévisionnel C_ACG sont respectivement égaux à :
• une deuxième constante, telle que préalablement définie, de durée d’activation grand froid D_GRF et une troisième constante, telle que préalablement définie, de courant consommé prévisionnel grand froid C_GRF, et cela lorsque la température intérieure du véhicule T_INT est inférieure à une quatrième constante, telle que préalablement définie , de température grand froid T_GRF ;
• une cinquième constante, telle que préalablement définie, de durée d’activation froid tempéré D_FTP et une sixième constante, telle que préalablement définie, de courant consommé prévisionnel froid tempéré C_FTR et cela lorsque la température intérieure du véhicule T_IN est supérieure ou égale à la quatrième constante de température grand froid T_GRF et est inférieure ou égale à une septième constante, telle que préalablement définie, de température froid tempéré T_FTP ; et • à zéro lorsque la température intérieure du véhicule T_INT est supérieure à la septième constante de température froid tempéré T_FTP.
Selon une quatrième caractéristique de l’invention, une charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est alors calculée comme étant proportionnel au produit du premier paramètre de durée d’activation à garantir du consommateur électrique D_ACG et du second paramètre du courant consommé prévisionnel C_ACG. La charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est alors comparée à la différence entre un niveau de charge du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2 et une huitième constante de niveau de charge minimum du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2_MIN, telle que préalablement définie, qui est généralement comprise entre 40% à 70% du niveau de charge maximum du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2_MAX. Une telle comparaison permet au calculateur de sélectionner le dispositif de stockage d’énergie électrique à recharger en priorité ; lorsque la charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est inférieure ou égal à ladite différence, alors le calculateur impose en priorité la charge du premier dispositif de stockage d’énergie électrique, sinon le calculateur impose en priorité la charge du second dispositif de stockage d’énergie électrique.
D’autres objets, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu’à l’aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi lesquels :
• La figures 1 représente un véhicule qui comporte un dispositif de gestion de la charge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique; et • La figure 2 représente un procédé de gestion de la recharge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique
La figure 1 représente un véhicule qui comporte un dispositif de gestion de la charge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique, ledit véhicule comportant :
• un premier dispositif de stockage d’énergie électrique, tel qu’une batterie au plomb b1, adapté pour alimenter le véhicule en courant lors des périodes de fonctionnement du véhicule ;
• un consommateur électrique, tel qu’un volant chauffant 1, adapté pour être aussi activable en dehors des périodes de fonctionnement dudit véhicule ;
• un second dispositif de stockage d’énergie électrique, tel qu’une batterie au nickel ou au lithium b2, adapté pour alimenter le consommateur électrique ;
• des moyens de mesure ou d’estimation de la température intérieure T_INT du véhicule ; et • un calculateur 2 apte autoriser sélectivement le premier dispositif de stockage d’énergie électrique b1 ou le second dispositif de stockage d’énergie électrique b2 à se recharger en priorité lors des périodes de fonctionnement du véhicule.
Selon l’invention, une telle autorisation sélective donnée par le calculateur 2 pour recharger un des deux dispositifs de stockage d’énergie électrique b1 ou b2 est dépendant de la mesure ou de l’estimation de la température intérieure T_INT du véhicule. Cette autorisation est aussi dépendante du niveau de charge C_N1 du premier dispositif de stockage d’énergie électrique 1 et du niveau de charge C_N2 du second dispositif de stockage d’énergie électrique b2.
La figure 2 représente un procédé de gestion de la recharge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique d’un véhicule.
Lors d’une première étape 10, le calculateur impose la recharge du premier dispositif de stockage d’énergie électrique b1 lorsque le niveau de charge C_N1 du premier dispositif de stockage d’énergie électrique est inférieur à une première constante de niveau de charge minimum C_N1_MIN telle que préalablement définie est qui est généralement comprise entre 30% à 50% du niveau de charge maximum C_N1_MAX du premier dispositif de stockage d’énergie électrique.
Lors d’une deuxième étape 20, le calculateur détermine un premier paramètre de durée d’activation à garantir du consommateur électrique D_ACG et un second paramètre de courant consommé prévisionnel pour la durée d’activation à garantir du consommateur électrique C_ACG, lesdits deux paramètres étant implémentés en fonction de la mesure ou de l’estimation de la température intérieure du véhicule T_INT ; le premier paramètre de durée d’activation à garantir D_ACG et le second paramètre de courant consommé prévisionnel C_ACG sont respectivement égaux à :
• une deuxième constante, telle que préalablement définie, de durée d’activation grand froid D_GRF et une troisième constante, telle que préalablement définie, de courant consommé prévisionnel grand froid C_GRF, lorsque la température intérieure du véhicule T_INT est inférieure à une quatrième constante, telle que préalablement définie, de température grand froid T_GRF ;
• une cinquième constante, telle que préalablement définie, de durée d’activation froid tempéré D_FTP et une sixième constante, telle que préalablement définie, de courant consommé prévisionnel froid tempéré C_FTR lorsque la température intérieure du véhicule T_INT est supérieure ou égale à la quatrième constante de température grand froid T_GRF et est inférieure ou égale à une septième constante, telle que préalablement définie, de température froid tempéré T_FTP ; ou • à zéro lorsque la température intérieure du véhicule T_INT est supérieure à la septième constante de température froid tempéré T_FTP.
Lors d’une troisième étape 30, le calculateur détermine une charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV. La charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est calculée comme étant proportionnel au produit du premier paramètre de durée d’activation à garantir du consommateur électrique D_ACG et du second paramètre du courant consommé prévisionnel C_ACG et est comparée à la différence entre un niveau de charge du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2 et une huitième constante de niveau de charge minimum du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2_MIN. La huitième constante de niveau de charge minimum du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2_MIN, telle que préalablement définie, est généralement comprise entre 40% à 70% du niveau de charge maximum du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2_MAX.
Lors d’une quatrième étape 40, la charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV permet au calculateur de sélectionner le dispositif de stockage d’énergie électrique à recharger en priorité b1 ou b2, telle que :
• lorsque la charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est inférieure ou égal à ladite différence, alors le calculateur impose la charge du premier dispositif de stockage d’énergie électrique b1 ; ou • lorsque la charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est supérieure à ladite différence, alors le calculateur autorise la charge du second dispositif de stockage d’énergie électrique b2.
Un tel procédé de gestion de la recharge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique d’un véhicule permet donc d’optimiser le fonctionnement et notamment d’optimiser le vieillissement des deux dispositifs de stockage d’énergie électrique, de manière à en augmenter leurs durées de vie et cela notamment en tenant compte du type de batterie utilisé qui n’accepteront pas 10 nécessairement le même niveau de charge minimum sans connaître un vieillissement accéléré. Le procédé permet aussi de garantir le prochain démarrage du véhicule en s’assurant de toujours privilégier le maintien du niveau de charge minimum nécessaire du premier dispositif de stockage d’énergie électrique.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Véhicule comportant un dispositif de gestion de la charge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique (b1, b2) d’un véhicule, ledit véhicule comportant :
    • un premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1) adapté pour alimenter le véhicule en courant lors des périodes de fonctionnement dudit véhicule ;
    • un consommateur électrique (1) adapté pour être aussi activable en dehors des périodes de fonctionnement dudit véhicule ;
    • un second dispositif de stockage d’énergie électrique (b2) adapté pour alimenter le consommateur électrique ; et • des moyens de mesure ou d’estimation de la température intérieure T_INT du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif comporte un calculateur (2) apte à autoriser sélectivement le premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1) ou le second dispositif de stockage d’énergie électrique (b2) à se recharger en priorité lors des périodes de fonctionnement dudit véhicule, ladite autorisation sélective dépendant de la mesure ou de l’estimation de la température intérieure T_INT du véhicule.
  2. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite autorisation sélective dépend aussi du niveau de charge C_N1 du premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1 ) et du niveau de charge C_N2 du second dispositif de stockage d’énergie électrique (b2).
  3. 3. Véhicule selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que le consommateur électrique (1 ) est formé par un volant qui comporte des moyens de chauffage.
  4. 4. Véhicule selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1) comporte une batterie du type batterie au plomb.
  5. 5. Véhicule selon l’une quelconques des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le second dispositif de stockage d’énergie électrique (b2) comporte une batterie du type au nickel ou au lithium.
  6. 6. Procédé de gestion de la recharge d’un ensemble de stockage d’énergie électrique (b1, b2) d’un véhicule selon les revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit calculateurs (2) impose la recharge du premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1) lorsque le niveau de charge C_N1 du premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1) est inférieur à une première constante de niveau de charge minimum C_N1_MIN, telle que préalablement définie, qui est généralement comprise entre 30% à 50% du niveau de charge maximum C_N1_MAX du premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1).
  7. 7. Procédé de gestion de la recharge selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit calculateur (2) détermine un premier paramètre de durée d’activation à garantir du consommateur électrique D_ACG et un second paramètre de courant consommé prévisionnel pour la durée d’activation à garantir du consommateur électrique C_ACG, lesdits deux paramètres étant implémentés en fonction de la mesure ou de l’estimation de la température intérieure du véhicule T_INT.
  8. 8. Procédé de gestion de la recharge selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier paramètre de durée d’activation à garantir D_ACG et le second paramètre de courant consommé prévisionnel C_ACG sont respectivement égaux à :
    • une deuxième constante, telle que préalablement définie, de durée d’activation grand froid D_GRF et une troisième constante, telle que préalablement définie, de courant consommé prévisionnel grand froid C_GRF, lorsque la température intérieure du véhicule T_INT est inférieure à une quatrième constante, telle que préalablement définie, de température grand froid T_GRF ;
    • une cinquième constante, telle que préalablement définie, de durée d’activation froid tempéré D_FTP et une sixième constante, telle que préalablement définie, de courant consommé prévisionnel froid tempéré C_FTR lorsque la température intérieure du véhicule T_IN est supérieure ou égale à la quatrième constante de température grand froid T_GRF et est inférieure ou égale à une septième constante, telle que préalablement définie, de température froid tempéré T_FTP ; ou • à zéro lorsque la température intérieure du véhicule T_INT est supérieure à la septième constante de température froid tempéré T_FTP.
  9. 9. Procédé de gestion de la recharge selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’une charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est calculée comme étant proportionnel au produit du premier paramètre de durée d’activation à garantir du consommateur électrique D_ACG et du second paramètre du courant consommé prévisionnel C_ACG et est comparée à la différence entre un niveau de charge du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2 et une huitième constante de niveau de charge minimum du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2_MIN, telle que préalablement définie, qui est généralement comprise entre 40% à 70% du niveau de charge maximum du second dispositif de stockage d’énergie électrique C_N2_MAX, pour permettre au calculateur de sélectionner le dispositif de stockage d’énergie électrique à recharger en priorité.
  10. 10. Procédé de gestion de la recharge selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque la charge prévisionnelle nécessaire du second dispositif de stockage d’énergie électrique C2_PRV est inférieure ou égal à ladite différence, alors le calculateur impose en priorité la charge du premier dispositif de stockage d’énergie électrique (b1), sinon le calculateur impose en priorité la charge du second dispositif de stockage d’énergie électrique (b2).
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