FR3125130A1 - Contrôle de la recharge d’une batterie de véhicule en présence de variations de tension - Google Patents

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Abstract

Un procédé contrôle la recharge d’une batterie d’un véhicule comprenant un chargeur de batterie propre, lorsque le véhicule a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif, à convertir le courant alternatif fourni par cette dernière sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour la batterie. Ce procédé comprend une étape (10-60) dans laquelle on compare la tension d’entrée à un premier seuil choisi, et lorsque cette tension d’entrée est inférieure au premier seuil on interrompt temporairement la conversion, puis, si la tension d’entrée demeure inférieure au premier seuil pendant une durée ayant commencé au début de cette interruption temporaire et supérieure à une première durée choisie, on arrête la phase de recharge. Fig. 2

Description

CONTRÔLE DE LA RECHARGE D’UNE BATTERIE DE VÉHICULE EN PRÉSENCE DE VARIATIONS DE TENSION
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les véhicules comprenant une batterie rechargeable via un chargeur de batterie, et plus précisément le contrôle de la recharge de cette batterie rechargeable par ce chargeur de batterie.
Etat de la technique
Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une batterie dite « principale » chargée d’alimenter en courant électrique au moins une machine motrice électrique de leur groupe motopropulseur (ou GMP). Cette batterie principale peut être rechargée par un chargeur de batterie embarqué lorsque ce dernier a été couplé à une source d’alimentation en courant alternatif, comme par exemple une borne de recharge, un boîtier mural (ou « wallbox ») ou une prise de courant murale, via un câble de recharge. Le chargeur de batterie est plus précisément agencé, pendant une phase de recharge, de manière à convertir le courant alternatif, qui est fourni par la source d’alimentation en courant alternatif sous une tension d’entrée, en un courant continu sous une tension de sortie pour la batterie. Par exemple, dans le cas des recharges dites de mode 2 ou 3 la tension d’entrée nominale (c’est-à-dire normale) est d’environ 220 V et la tension de sortie est d’environ 450 V.
On notera que pendant les phases de roulage du véhicule, la partie dédiée à la conversion de courant au sein du chargeur de batterie est chargée de convertir une partie du courant électrique stocké dans la batterie principale pour alimenter en courant électrique un réseau de bord du véhicule, et/ou une batterie de servitude très basse tension équipant le véhicule, généralement de type 12 V à 48 V, pour la recharger.
Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique comprenant des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique et étant « non prioritaire(s) » ou « sécuritaire(s) » (et donc prioritaire(s)).
Parfois, la tension d’entrée fournie par la source (d’alimentation en courant alternatif) pendant une recharge de mode 2 ou 3 est au moins temporairement strictement inférieure à la tension nominale prévue (situation de sous-tension). Cela peut notamment être le cas lorsque la source est alimentée en énergie électrique par des panneaux photovoltaïques (ou solaires), car si le niveau d’ensoleillement n’est pas suffisant, la tension délivrée par la source chute et peut prendre du temps avant de revenir à une valeur correcte pour une recharge.
Dans la situation de sous-tension précitée, le chargeur de batterie essaie de convertir le courant alternatif fourni par la source en courant continu sous la tension de sortie. Mais comme la tension d’entrée est insuffisante, le chargeur de batterie n’arrive plus à convertir le courant fourni, et donc il utilise de l’énergie électrique stockée dans la batterie de servitude sans pouvoir faire sa conversion de courant. Par conséquent, le chargeur de batterie ne fournit plus de courant à la batterie principale alors qu’il consomme inutilement de l’énergie de la batterie de servitude, ce qui risque non seulement de décharger totalement cette dernière mais aussi de la détériorer.
L’invention a donc notamment pour but d’éviter autant que possible la détérioration du chargeur de batterie et la décharge de la batterie de servitude pendant une phase de recharge.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet un procédé destiné à contrôler la recharge d’une batterie d’un véhicule comprenant un chargeur de batterie propre, lorsque ce véhicule a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif, à convertir le courant alternatif fourni par cette dernière sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour la batterie.
Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on compare la tension d’entrée à un premier seuil choisi, et lorsque cette tension d’entrée est inférieure à ce premier seuil on interrompt temporairement la conversion, puis, si la tension d’entrée demeure inférieure au premier seuil pendant une durée ayant commencé au début de cette interruption temporaire et supérieure à une première durée choisie, on arrête la phase de recharge.
Grâce à l’interruption temporaire de la conversion par le chargeur de batterie lors d’une sous-tension, on évite avantageusement que ce dernier utilise de l’énergie électrique stockée dans la batterie de servitude du véhicule pour essayer, en vain, de réaliser la conversion de courant, et donc on évite de détériorer le chargeur de batterie et la décharge de cette batterie de servitude.
Le procédé de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- dans son étape le premier seuil peut être égal à un pourcentage d’une tension nominale que devrait fournir la source d’alimentation en courant alternatif, ce pourcentage étant compris entre 25% et 50% ;
- dans son étape la première durée peut être comprise entre 1 mn et 5 mn ;
- dans son étape pendant l’interruption temporaire on peut reprendre la conversion lorsque la tension d’entrée devient supérieure à un second seuil choisi, supérieur au premier seuil ;
- en présence de la dernière option, dans son étape le second seuil peut être compris entre 103% du premier seuil et 110% du premier seuil ;
- dans son étape chaque fois que l’on effectue une interruption temporaire durant une recharge on peut incrémenter d’une unité une valeur d’un compteur et on peut arrêter la phase de recharge lorsque cette valeur devient égale à une valeur choisie.
L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé de contrôle du type de celui présenté ci-avant pour contrôler la recharge d’une batterie d’un véhicule comprenant un chargeur de batterie propre, lorsque ce véhicule a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif, à convertir le courant alternatif fourni par cette dernière sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour la batterie.
L’invention propose également un dispositif de contrôle destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie rechargeable et un chargeur de batterie propre, lorsque ce véhicule a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif, à convertir le courant alternatif fourni par cette dernière sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour la batterie.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à comparer la tension d’entrée à un premier seuil choisi, et lorsque cette tension d’entrée est inférieure à ce premier seuil à déclencher une interruption temporaire de la conversion, puis, si la tension d’entrée demeure inférieure au premier seuil pendant une durée ayant commencé au début de cette interruption temporaire et supérieure à une première durée choisie, à déclencher un arrêt de la phase de recharge.
L’invention propose également un chargeur de batterie, d’une première part, destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie rechargeable, d’une deuxième part, propre, lorsque ce véhicule a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif, à convertir le courant alternatif fourni par cette dernière sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour la batterie, et, d’une troisième part, comprenant un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une batterie rechargeable et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant ou bien un chargeur de batterie du type de celui présenté ci-avant.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un GMP, à machine motrice électrique alimentée par une batterie principale rechargeable par un chargeur de batterie, et un dispositif de contrôle selon l’invention,
illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de contrôle selon l’invention, et
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un calculateur de chargeur de batterie comprenant un dispositif de contrôle selon l’invention.

Claims (10)

  1. Procédé de contrôle de la recharge d’une batterie (BP) d’un véhicule (V) comprenant un chargeur de batterie (CB) propre, lorsque ledit véhicule (V) a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif (SA), à convertir ledit courant alternatif fourni par cette dernière (SA) sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour ladite batterie (BP), caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-60) dans laquelle on compare ladite tension d’entrée à un premier seuil choisi, et lorsque ladite tension d’entrée est inférieure audit premier seuil on interrompt temporairement ladite conversion, puis, si ladite tension d’entrée demeure inférieure audit premier seuil pendant une durée ayant commencé au début de cette interruption temporaire et supérieure à une première durée choisie, on arrête ladite phase de recharge.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) ledit premier seuil est égal à un pourcentage d’une tension nominale que devrait fournir ladite source d’alimentation en courant alternatif (SA), ce pourcentage étant compris entre 25% et 50%.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) ladite première durée est comprise entre 1 mn et 5 mn.
  4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) pendant ladite interruption temporaire on reprend ladite conversion lorsque ladite tension d’entrée devient supérieure à un second seuil choisi, supérieur audit premier seuil.
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) ledit second seuil est compris entre 103% dudit premier seuil et 110% dudit premier seuil.
  6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) chaque fois que l’on effectue une interruption temporaire durant une recharge on incrémente d’une unité une valeur d’un compteur et on arrête ladite phase de recharge lorsque ladite valeur devient égale à une valeur choisie.
  7. Produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre le procédé de contrôle selon l’une des revendications 1 à 6 pour contrôler la recharge d’une batterie (BP) d’un véhicule (V) comprenant un chargeur de batterie (CB) propre, lorsque ledit véhicule (V) a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif (SA), à convertir ledit courant alternatif fourni par cette dernière (SA) sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour ladite batterie (BP).
  8. Dispositif de contrôle (DC) pour un véhicule (V) comprenant une batterie (BP) rechargeable et un chargeur de batterie (CB) propre, lorsque ledit véhicule (V) a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif (SA), à convertir ledit courant alternatif fourni par cette dernière (SA) sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour ladite batterie (BP), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR2) et au moins une mémoire (MD2) agencés pour effectuer les opérations consistant à comparer ladite tension d’entrée à un premier seuil choisi, et lorsque ladite tension d’entrée est inférieure audit premier seuil à déclencher une interruption temporaire de ladite conversion, puis, si ladite tension d’entrée demeure inférieure audit premier seuil pendant une durée ayant commencé au début de cette interruption temporaire et supérieure à une première durée choisie, à déclencher un arrêt de ladite phase de recharge.
  9. Chargeur de batterie (CB), destiné à équiper un véhicule (V) comprenant une batterie (BP) rechargeable, et propre, lorsque ledit véhicule (V) a été connecté à une source d’alimentation en courant alternatif (SA), à convertir ledit courant alternatif fourni par cette dernière (SA) sous une tension d’entrée pendant une phase de recharge en un courant continu sous une tension de sortie pour ladite batterie (BP), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de contrôle (DC) selon la revendication 8.
  10. Véhicule (V) comprenant une batterie (BP) rechargeable, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon la revendication 8 ou un chargeur de batterie (CB) selon la revendication 9.
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