FR3138528A1 - Surveillance d’un détecteur de courant circulant dans une batterie principale d’un véhicule - Google Patents
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Abstract
Un procédé de surveillance est mis en œuvre dans un véhicule comprenant une batterie principale ayant des bornes entre lesquelles circule un courant, et des premier et second détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures de ce courant. Ce procédé comprend une étape (10-40) dans laquelle, on détermine au moins une valeur d’écart entre les première et seconde mesures, et lorsque cette valeur d’écart est supérieure à un premier seuil choisi on impose une limitation temporaire d’une puissance électrique fournie ou reçue par la batterie principale. Figure 3
Description
L’invention concerne les véhicules comprenant une batterie principale alimentant électriquement une machine motrice électrique, et plus précisément la surveillance du courant qui est fourni ou reçu par cette batterie principale.
Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une batterie dite « principale » (ou de traction) chargée d’alimenter électriquement au moins une machine motrice électrique de leur groupe motopropulseur (ou GMP) et pouvant être rechargée par couplage temporaire à une source d’alimentation externe.
Pour la sécurité du véhicule et de ses passagers, le courant qui circule entre les bornes de sa batterie principale (ou de traction) peut faire l’objet d’une surveillance permanente au moyen de deux détecteurs. Dans ce cas, on peut, par exemple, déterminer la moyenne des deux mesures du courant effectuées par les deux détecteurs, puis comparer cette moyenne à la valeur qui est attendue au regard de la situation de vie en cours dans le véhicule, et plus précisément au regard du courant que doit fournir ou recevoir la batterie principale à l’instant considéré. On notera qu’au lieu de déterminer la valeur moyenne des deux mesures de courant, on peut retenir seulement la valeur maximale des deux mesures de courant.
En raison de l’importance que revêt la mesure du courant, les deux détecteurs doivent être très précis. Par conséquent, il s’agit généralement de détecteurs ampérométriques de type dit « shunt ». Il est rappelé que ce type de détecteur permet d’effectuer des mesures de courant alternatif (AC) ou continu (DC), et comprenant un conducteur installé dans le circuit comprenant la batterie principale sans séparation galvanique, de faible résistance, très précis, et constitué généralement de constantan ou de manganin (alliage de cuivre, nickel et manganèse), ce qui lui assure une très grande stabilité thermique. Il suffit donc de mesurer la tension aux bornes de ce détecteur pour connaître la valeur du courant qui le traverse (par application de la loi d’Ohm).
Un inconvénient de la solution actuelle réside dans le fait que l’un au moins des deux détecteurs peut s’avérer défaillant, alors même que la valeur moyenne des deux mesures du courant ou la valeur maximale des deux mesures de courant correspond sensiblement à ce qui est attendu.
De plus, les détecteurs ampérométriques de type shunt sont onéreux et donc la mise en œuvre de la fonction de surveillance du courant mesuré dans un véhicule induit une augmentation de son coût.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Elle propose notamment à cet effet un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant une batterie principale ayant des bornes entre lesquelles circule un courant, et des premier et second détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures de ce courant.
Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on détermine au moins une valeur d’écart entre les première et seconde mesures, et lorsque cette valeur d’écart est supérieure à un premier seuil choisi on impose une limitation temporaire d’une puissance électrique fournie ou reçue par la batterie principale.
Grâce à l’invention, on peut désormais savoir si l’un au moins des premier et second détecteurs a un problème de fonctionnement, et donc agir en conséquence (au moins en limitant la puissance électrique fournie ou reçue par la batterie principale), ce qui permet d’améliorer la sécurité du véhicule et de ses passagers.
Le procédé de surveillance selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- dans son étape, on peut imposer temporairement la limitation lorsque des valeurs d’écart successives sont supérieures au premier seuil pendant une durée supérieure à un deuxième seuil choisi ;
- en présence de la première option, dans son étape, le deuxième seuil peut être compris entre 100 ms et 500 ms ;
- dans son étape le premier seuil peut être compris entre 40 A et 50 A ;
- dans son étape la limitation peut consister soit en une réduction progressive de la puissance électrique fournie jusqu’à une première valeur choisie sur une première durée choisie lorsqu’une machine motrice électrique, équipant le véhicule et alimentée en énergie électrique par la batterie principale, doit fournir un couple de sortie positif, soit en une réduction progressive de la puissance électrique reçue jusqu’à une deuxième valeur choisie sur une deuxième durée choisie lorsque la machine motrice électrique doit fournir un couple de sortie négatif, soit en une réduction à une troisième valeur choisie d’un courant de recharge maximal pouvant alimenter la batterie principale, après écoulement d’une troisième durée choisie ;
- dans son étape, en cas d’imposition temporaire de la limitation, on peut aussi effectuer dans le véhicule au moins une action complémentaire choisie parmi une génération d’une alerte d’un usager du véhicule requérant un arrêt du véhicule, un enregistrement d’au moins un code défaut représentatif d’un problème de fonctionnement de l’un au moins des premier et second détecteurs, et un isolement électrique de la batterie principale ;
- dans son étape, le premier détecteur peut être de type ampérométrique et peut offrir un premier niveau de précision, et le second détecteur peut être de type ampérométrique et peut offrir un second niveau de précision qui est strictement inférieur au premier niveau de précision.
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 surveillance du type de celui présenté ci-avant pour surveiller, dans un véhicule comprenant une batterie principale ayant des bornes entre lesquelles circule un courant, et des premier et second détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures de ce courant, le fonctionnement de ce premier détecteur.
L’invention propose également un dispositif de surveillance destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie principale ayant des bornes entre lesquelles circule un courant, et des premier et second détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures de ce courant.
Ce dispositif de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer au moins une valeur d’écart entre les première et seconde mesures, et lorsque cette valeur d’écart est supérieure à un premier seuil choisi à déclencher une imposition d’une limitation temporaire d’une puissance électrique fournie ou reçue par la batterie principale.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant, d’une part, une batterie principale ayant des bornes entre lesquelles circule un premier courant, et des premier et second détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures du premier courant, et, d’autre part, un dispositif de surveillance du type de celui présenté ci-avant.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de surveillance, et un dispositif de surveillance DS associé, destinés à permettre une surveillance permanente d’un premier détecteur D1 mesurant le courant ibp circulant entre les bornes d’une batterie principale (ou de traction) BP d’un véhicule V.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant une batterie principale (ou de traction) rechargeable et couplée à un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant au moins une machine motrice électrique. Ainsi, elle concerne, par exemple, les véhicules terrestres (véhicules utilitaires, camping-cars, minibus, cars, camions, motocyclettes, engins de voirie, engins de chantier, engins agricoles, engins de loisir (motoneige, kart), et engins à chenille(s), par exemple), les bateaux et les aéronefs.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) de type tout électrique (et donc dont la motricité est assurée exclusivement par au moins une machine motrice électrique MME). Mais le GMP pourrait être de type hybride (thermique et électrique) ou purement thermique.
On a schématiquement représenté sur la un véhicule V comprenant une chaîne de transmission à GMP électrique (et donc à machine motrice électrique MME), un réseau de bord RB, une batterie de servitude BS, une batterie principale (ou de traction) BP associée à un calculateur de batterie CB, un convertisseur CV, et un dispositif de surveillance DS selon l’invention.
Le réseau de bord RB est un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) qui consomment de l’énergie électrique.
La chaîne de transmission a un GMP qui est, ici, purement électrique et donc qui comprend, notamment, une machine motrice électrique MME, un arbre moteur AM, et un arbre de transmission AT. On entend ici par « machine motrice électrique » une machine électrique agencée de manière à fournir du couple pour déplacer le véhicule V lorsqu’elle est alimentée en énergie électrique (on parle alors de fourniture d’un couple de sortie positif), ainsi qu’éventuellement à récupérer du couple dans la chaîne de transmission (on parle alors de fourniture d’un couple de sortie négatif).
Le fonctionnement du GMP (et donc de la machine motrice électrique MME) est supervisé par un calculateur de supervision CS.
La machine motrice électrique MME (ici un moteur électrique) est couplée à la batterie principale (ou de traction) BP, afin d’être alimentée en énergie électrique, ainsi qu’éventuellement d’alimenter cette batterie principale BP en énergie électrique, notamment lors d’une récupération de couple.
Par ailleurs, cette machine motrice électrique MME est couplée à l’arbre moteur AM, pour lui fournir par entraînement en rotation un couple de sortie fonction d’une consigne de couple définie par le calculateur de supervision CS. Cet arbre moteur AM est ici couplé à un réducteur RD qui est aussi couplé à l’arbre de transmission AT, lui-même couplé à un premier train T1 (ici de roues), de préférence via un différentiel DF.
Ce premier train T1 est ici situé dans la partie avant PVV du véhicule V. Mais dans une variante ce premier train T1 pourrait être celui qui est ici référencé T2 et qui est situé dans la partie arrière PRV du véhicule V.
La batterie de servitude BS est chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord RB, en complément, ici, de celle fournie par le convertisseur CV alimenté par la batterie principale BP, et parfois à la place, ici, de ce convertisseur CV. Par exemple, cette batterie de servitude BS peut être agencée sous la forme d’une batterie de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V). Elle est rechargeable au moins par le convertisseur (de courant) CV. On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie de servitude BS est de type Lithium-ion 12 V.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la la batterie principale BP est adaptée non seulement aux recharges en mode 2 ou 3, mais aussi aux recharges en mode 4, sous le contrôle d’un calculateur CC associé au convertisseur CV.
Il est rappelé que dans une recharge en mode 2 ou 3, la batterie principale BP est rechargeable en courant continu par le convertisseur CV, après une conversion AC/DC (par exemple de 220 V AC (courant alternatif) vers 450 V DC (courant continu)), lorsque ce convertisseur CV a été temporairement couplé à une source d’alimentation externe, via un câble de recharge préalablement connecté à un connecteur de recharge CN du véhicule V.
Il est également rappelé que dans une recharge en mode 4, la batterie principale BP est rechargeable en courant continu élevé (typiquement 125 A ou 250 A) qui est issu directement d’une source d’alimentation (en courant continu) externe, temporairement connectée via un câble de recharge au connecteur de recharge CN du véhicule V, sans conversion par le convertisseur CV.
La batterie principale (ou de traction) BP peut, par exemple, comprendre des cellules de stockage d’énergie électrique, éventuellement électrochimiques (par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd). Egalement par exemple, la batterie principale BP peut être de type basse tension (typiquement 450 V à titre illustratif). Mais elle pourrait être de type moyenne tension ou haute tension.
Par ailleurs, la batterie principale BP est associée à un boîtier de batterie BB qui comprend, ici, au moins un dispositif d’isolement DI, des moyens de mesure de tension/courant (partiellement illustrés), et notamment des premier D1 et second D2 détecteurs de courant, et le calculateur de batterie CB. Ces premier D1 et second D2 détecteurs sont propres à effectuer respectivement, et de préférence périodiquement, des premières mc1 et secondes mc2 mesures du courant ibp qui circule entre les bornes de la batterie principale BP.
Le dispositif d’isolement DI est agencé de manière à isoler la batterie principale BP du convertisseur CV et/ou du connecteur de recharge CN et/ou de la machine motrice MME, lorsque le calculateur de batterie CB le demande. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , ce dispositif d’isolement DI peut comprendre des fusibles de protection F2 et F3 et des contacteurs (ou interrupteurs) Kj à base de MOSFET(s) pouvant prendre chacun un état ouvert (ou non passant) et un état fermé (ou passant). Dans l’exemple illustré non limitativement sur la le dispositif d’isolement DI comprend cinq contacteurs (ou interrupteurs) K1 à K5 (j = 1 à 5).
Le calculateur de batterie CB centralise les mesures de tension et de courant et détermine des paramètres en cours de la batterie principale BP en fonction de ces mesures, et notamment sa résistance interne, sa tension minimale et son état de charge (ou SOC (« State Of Charge »)). Par ailleurs, le calculateur de batterie CB échange des informations avec le calculateur de supervision CS du GMP et avec le calculateur CC associé au convertisseur CV (notamment pour les recharges en mode 4).
On notera, comme illustré non limitativement sur la , que le convertisseur CV peut faire partie d’un chargeur CH connecté électriquement au connecteur de recharge CN et comprenant le calculateur CC chargé au sein de son véhicule V de contrôler la recharge de la batterie principale BP, quel qu’en soit le mode.
On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la le véhicule V comprend aussi un boîtier de distribution BD auquel sont couplés la batterie de servitude BS, le convertisseur CV et le réseau de bord RB. Ce boîtier de distribution BD est chargé de distribuer dans le réseau de bord RB l’énergie électrique stockée dans la batterie de servitude BS ou produite par le convertisseur CV, pour l’alimentation des organes (ou équipements) électriques couplés au réseau de bord RB en fonction de demandes d’alimentation reçues (notamment du calculateur de supervision CS du GMP).
Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de surveillance destiné à permettre la surveillance permanente du premier détecteur D1 mesurant le courant ibp circulant entre les bornes de la batterie principale BP du véhicule V.
Ce procédé (de surveillance) peut être mis en œuvre au moins partiellement par le dispositif de surveillance DS (illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2) qui comprend à cet effet au moins un processeur PR1, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD. Ce dispositif de surveillance DS peut donc être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). A titre d’exemple, il peut s’agir d’un microcontrôleur.
La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR1 d’une partie au moins du procédé de surveillance. Le processeur PR1 peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de surveillance DS fait partie du calculateur de batterie CB. Cela est avantageux car c’est ce dernier (CB) qui utilise les premières mc1 et secondes mc2 mesures fournies respectivement par les premier D1 et second D2 détecteurs. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de surveillance DS pourrait comprendre son propre calculateur dédié, lequel est alors couplé au calculateur de batterie CB, ou bien pourrait faire partie d’un autre calculateur embarqué que ce dernier (CB), comme par exemple le calculateur de supervision CS.
Comme illustré non limitativement sur la , le procédé (de surveillance), selon l’invention, comprend une étape 10-40 qui est mise en œuvre lorsque la batterie principale (ou de traction) BP reçoit ou fournit du courant (et donc au moins pendant les phases de roulage et les phases de recharge).
L’étape 10-40 du procédé comprend une sous-étape 10 dans laquelle on (le dispositif de surveillance DS) commence par déterminer au moins une valeur d’écart ve entre les première mc1 et seconde mc2 mesures effectuées sensiblement en même temps et respectivement par les premier D1 et second D2 détecteurs.
L’étape 10-40 du procédé comprend ensuite une sous-étape 20 dans laquelle on impose une (le dispositif de surveillance DS déclenche l’imposition d’une) limitation temporaire de la puissance électrique fournie ou reçue par la batterie principale BP lorsque cette valeur d’écart ve est supérieure à un premier seuil s1 choisi.
On considère en effet qu’il est impossible qu’une valeur d’écart ve supérieure au premier seuil s1 puisse être obtenue lorsque les premier D1 et second D2 détecteurs fonctionnent correctement. Par conséquent, chaque fois que la valeur d’écart ve est supérieure au premier seuil s1 c’est que l’un au moins des premier D1 et second D2 détecteurs a un problème de fonctionnement, et donc on agit en conséquence, au moins en imposant temporairement une limitation choisie de la puissance électrique fournie ou reçue par la batterie principale BP, car au moins l’une des première mc1 et seconde mc2 mesures n’est pas fiable. Il y a en effet un risque que le calculateur de batterie CB et/ou le calculateur de supervision CS prenne(nt) des décisions potentiellement inadaptées.
Grâce à cette surveillance du fonctionnement du premier détecteur D1 par comparaison des premières mesures mc1 qu’il délivre aux secondes mesures mc2 délivrées par le second détecteur D2, on peut désormais savoir si l’un au moins des premier D1 et second D2 détecteurs a un problème de fonctionnement, et donc agir en conséquence (au moins en limitant la puissance électrique fournie ou reçue par la batterie principale BP). Cela permet d’améliorer la sécurité du véhicule V et de ses passagers, mais aussi de personnes externes amenées à intervenir sur ce véhicule V lors d’un accident.
On comprendra que dans la sous-étape 20, lorsque la valeur d’écart ve est inférieure au premier seuil s1, on considère qu’il n’y a pas de problème de fonctionnement des premier D1 et second D2 détecteurs, et donc on retourne effectuer la sous-étape 10 en utilisant de nouvelles première mc1 et seconde mc2 mesures.
A titre d’exemple, chaque valeur d’écart ve peut être égale à la valeur absolue de l’écart em entre les première mc1 et seconde mc2 mesures (soit ve = |em| = |mc2 – mc1|). Cela permet de tenir compte des écarts positifs comme des écarts négatifs. Mais dans une variante de réalisation on pourrait ne tenir compte que des écarts positifs (à savoir (mc2 – mc1) > 0 ou bien que des écarts négatifs (à savoir (mc1 – mc2) > 0).
Par exemple, le premier seuil s1 peut être compris entre 40 A et 50 A. A titre d’exemple illustratif, le premier seuil s1 peut être égal à 45 A. Mais d’autres valeurs de premier seuil s1 peuvent être utilisées, car cela dépend principalement des précisions respectives offertes par les premier D1 et second D2 détecteurs. Par exemple, la valeur du premier seuil s1 peut être choisie pendant la phase de mise au point du véhicule V.
Egalement par exemple, dans l’étape 10-40, on peut utiliser un premier détecteur D1 de type ampérométrique et offrant un premier niveau de précision et un second détecteur D2 également de type ampérométrique mais offrant un second niveau de précision qui est strictement inférieur au premier niveau de précision, mais dont la robustesse et la fiabilité sont supérieures à celles du premier détecteur D1. A cet effet, le premier détecteur D1 peut être de type shunt, et le second détecteur D2 peut être de type dit à effet Hall. Cela permet de réduire notablement le coût de la fonction de surveillance du courant ibp, et donc de réduire le coût du véhicule V, car moins le second détecteur D2 est précis, plus son coût est réduit.
Il est rappelé qu’un détecteur à effet Hall comprend un élément sensible à semi-conducteur, appelé cellule de Hall, et placé dans un circuit magnétique pour accroître sa sensibilité. Ce détecteur permet de mesurer un courant continu ou alternatif, mais est toutefois soumis aux effets de saturation du circuit magnétique, ce qui limite sa plage d’utilisation.
On notera que l’un au moins des premier D1 et second D2 détecteurs peut être différent des types shunt et à effet Hall mentionnés ci-dessus. Notamment, le second détecteur D2 pourrait être de type dit de Rogowski ou de type transformateur de courant, par exemple et non limitativement.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40 on peut imposer (le dispositif de surveillance DS peut déclencher l’imposition de) la limitation temporaire lorsque des valeurs d’écart ve successives sont supérieures au premier seuil s1 pendant une durée qui est supérieure à un deuxième seuil s2 choisi. Cette option permet d’éviter de prendre en compte une unique valeur d’écart ve erronée ou ponctuellement anormale (par rapport aux autres valeurs d’écart ve déterminées juste avant ou juste après) qui provoquerait la réalisation immédiate d’une action principale (à savoir le déclenchement de la limitation temporaire).
Par exemple, le deuxième seuil s2 peut être compris entre 100 ms et 500 ms. A titre d’exemple illustratif, le deuxième seuil s2 peut être égal à 300 ms. Mais d’autres valeurs de deuxième seuil s2 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur du deuxième seuil s2 peut être choisie pendant la phase de mise au point du véhicule V.
Afin de déterminer la durée d’un problème de valeur d’écart ve (et donc d’un problème de fonctionnement de l’un au moins des premier D1 et second D2 détecteurs), on (le dispositif de surveillance DS) peut déclencher dans la sous-étape 20 une première temporisation égale à la durée du deuxième seuil s2 dès que la valeur d’écart ve devient supérieure au premier seuil s1 pour une première fois. Lorsque cette durée du deuxième seuil s2 expire (et que l’on a toujours ve > s1), on décide dans la sous-étape 30 d’au moins déclencher la limitation temporaire. Si la valeur d’écart ve redevient inférieure au premier seuil s1 avant l’expiration de la durée du deuxième seuil s2, on (le dispositif de surveillance DS) retourne effectuer la sous-étape 10.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40, la limitation imposée peut dépendre de la situation de vie en cours du véhicule V, et plus précisément s’il est dans une phase de roulage dans laquelle sa machine motrice électrique MME doit fournir un couple de sortie positif, ou s’il est dans une phase de roulage dans laquelle sa machine motrice électrique MME doit fournir un couple de sortie négatif, ou encore s’il est dans une phase de recharge de sa batterie principale BP (après couplage de son connecteur de recharge CN à une source d’alimentation externe).
Dans le cas d’une fourniture d’un couple de sortie positif, la limitation peut consister en une réduction progressive (éventuellement linéaire) de la puissance électrique fournie par la batterie principale BP jusqu’à une première valeur v1 choisie sur une première durée dr1 choisie.
Dans le cas d’une fourniture d’un couple de sortie négatif, la limitation peut consister en une réduction progressive (éventuellement linéaire) de la puissance électrique reçue par la batterie principale BP jusqu’à une deuxième valeur v2 choisie sur une deuxième durée dr2 choisie.
Dans une phase de recharge la limitation peut consister en une réduction à une troisième valeur v3 choisie d’un courant de recharge maximal irmax pouvant alimenter la batterie principale BP, après écoulement d’une troisième durée dr3 choisie.
Par exemple, la première valeur v1 peut être comprise entre 0 kW et +5 kW. A titre d’exemple illustratif, la première valeur v1 peut être égale à 0 kW. Mais d’autres valeurs de la première valeur v1 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la première valeur v1 peut être choisie pendant la phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V.
Egalement par exemple, la première durée dr1 peut être comprise entre 30 secondes et 2 minutes. A titre d’exemple illustratif, la première durée dr1 peut être égale à 1 minute. Mais d’autres valeurs de la première durée dr1 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la première durée dr1 peut être choisie pendant la phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V.
Egalement par exemple, la deuxième valeur v2 peut être comprise entre -5 kW et 0 kW. A titre d’exemple illustratif, la deuxième valeur v2 peut être égale à 0 kW. Mais d’autres valeurs de la deuxième valeur v2 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la deuxième valeur v2 peut être choisie pendant la phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V.
Egalement par exemple, la deuxième durée dr2 peut être comprise entre 30 secondes et 2 minutes. A titre d’exemple illustratif, la deuxième durée dr2 peut être égale à 1 minute. Mais d’autres valeurs de la deuxième durée dr2 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la deuxième durée dr2 peut être choisie pendant la phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V.
Egalement par exemple, la troisième valeur v3 peut être comprise entre 0 A et 5 A. A titre d’exemple illustratif, la troisième valeur v3 peut être égale à 0 A. Mais d’autres valeurs de la troisième valeur v3 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la troisième valeur v3 peut être choisie pendant la phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V.
Egalement par exemple, la troisième durée dr3 peut être comprise entre 30 secondes et 2 minutes. A titre d’exemple illustratif, la troisième durée dr3 peut être égale à 1 minute. Mais d’autres valeurs de la troisième durée dr3 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la troisième durée dr3 peut être choisie pendant la phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V.
On notera également que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40, lorsque l’imposition temporaire de la limitation a été décidée, on peut aussi effectuer (le dispositif de surveillance DS peut déclencher la réalisation), dans le véhicule V, au (d’au) moins une action complémentaire qui est choisie parmi :
- la génération d’une alerte d’un usager (ou passager) du véhicule V requérant un arrêt de ce dernier (V),
- l’enregistrement d’au moins un code défaut représentatif d’un problème de fonctionnement de l’un au moins des premier D1 et second D2 détecteurs, et
- l’isolement électrique de la batterie principale BP.
L’alerte de l’usager du véhicule V peut se faire, par exemple, au moyen d’un voyant allumé (par exemple du tableau de bord) et/ou d’un message affiché sur au moins un écran du véhicule V (par exemple du tableau de bord ou d’un combiné central) ou sur l’écran d’un téléphone intelligent (ou « smartphone ») de l’usager, et/ou diffusé par au moins un haut-parleur du véhicule V ou de ce téléphone intelligent. Cette alerte est destinée à signaler au conducteur un défaut de fonctionnement sur la batterie principale BP, afin qu’il gare son véhicule V le plus rapidement possible, puis qu’il appelle un service après-vente pour la détermination de la cause du problème et si possible sa résolution.
L’enregistrement d’au moins un code défaut représentatif d’un problème de fonctionnement de l’un au moins des premier D1 et second D2 détecteurs est destiné à faciliter la recherche de l’origine d’une limitation imposée par un technicien d’un service après-vente, et à permettre à ce technicien de solutionner le problème et d’informer l’usager du véhicule V de l’origine d’une telle limitation.
L’isolement électrique de la batterie principale BP est préférentiellement réalisé au moyen du dispositif d’isolement DI (par action sur au moins un contacteur (ou interrupteur) Kj), à la demande du calculateur de batterie CB et après une autorisation donnée par le calculateur de supervision CS, et une fois que la batterie principale BP ne fournit plus ou ne reçoit plus de courant. Cet isolement électrique est destiné à protéger les passagers et usagers du véhicule V en cas de court-circuit sur le circuit auquel est couplé la batterie principale BP, alors que le calculateur de batterie CB est endormi (et donc sans surveillance des éventuels courts-circuits par ce dernier (CB)). On notera qu’en cas d’autorisation d’isolement électrique, le dispositif de surveillance DS peut éventuellement attendre pendant une quatrième durée dr4 choisie avant d’ordonner au dispositif d’isolement DI d’isoler électriquement la batterie principale BP.
Par exemple, la quatrième durée dr4 peut être comprise entre 30 secondes et 2 minutes. A titre d’exemple illustratif, la quatrième durée dr4 peut être égale à 1 minute. Mais d’autres valeurs de la quatrième durée dr4 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la quatrième durée dr4 peut être choisie pendant la phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V.
On notera également que l’étape 10-40 peut aussi comprendre une sous-étape 40 dans laquelle on (le dispositif de surveillance DS) ré-autorise un fonctionnement de la batterie principale BP sans limitation (et donc l’utilisation normale de cette dernière (BP)).
Par exemple, cette ré-autorisation peut résulter du fait qu’il n’y a plus de dépassement du premier seuil s1 par les valeurs d’écart ve successives pendant une durée qui est supérieure à un troisième seuil s3 choisi. De préférence, on cesse également de générer une (le dispositif de surveillance DS cesse de déclencher la génération d’une) alerte pour l’usager (lorsque cette action complémentaire est prévue). Bien entendu, si le dépassement du premier seuil s1 par les valeurs d’écart ve successives est de nouveau détecté, une nouvelle limitation est imposée à la batterie principale BP.
Par exemple, le troisième seuil s3 peut être compris entre 100 ms et 500 ms. A titre d’exemple illustratif, le troisième seuil s3 peut être égal à 300 ms. Mais d’autres valeurs de troisième seuil s3 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur du troisième seuil s3 peut être choisie pendant la phase de mise au point du véhicule V.
On notera également qu’une ré-autorisation est préférentiellement décidée lorsque la condition précitée est satisfaite (ev < s1 pendant une durée supérieure à s3), après un endormissement du véhicule V puis un réveil de ce dernier (V).
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que le calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une mémoire de masse MM1, notamment pour le stockage temporaire des premières mc1 et secondes mc2 mesures et d’éventuelles données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les premières mc1 et secondes mc2 mesures pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR2. De plus, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer des messages de limitation de la puissance électrique que la batterie principale BP est autorisée à fournir ou à recevoir, d’éventuels ordres de génération d’alerte (ou des messages d’alerte), d’éventuels ordres d’isolement électrique de la batterie principale BP, ou d’éventuels messages contenant des codes défaut.
On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR1, est propre à mettre en œuvre le procédé de surveillance décrit ci-avant pour surveiller le fonctionnement du premier détecteur D1 du véhicule V, lequel est chargé de mesurer le courant ibp circulant entre les bornes de la batterie principale BP.
Claims (10)
- Procédé de surveillance pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) ayant des bornes entre lesquelles circule un courant, et des premier (D1) et second (D2) détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures dudit courant, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-40) dans laquelle, on détermine au moins une valeur d’écart entre lesdites première et seconde mesures, et lorsque ladite valeur d’écart est supérieure à un premier seuil choisi on impose une limitation temporaire d’une puissance électrique fournie ou reçue par ladite batterie principale (BP).
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40) on impose temporairement ladite limitation lorsque des valeurs d’écart successives sont supérieures audit premier seuil pendant une durée supérieure à un deuxième seuil choisi.
- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40) ledit deuxième seuil est compris entre 100 ms et 500 ms.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40) ledit premier seuil est compris entre 40 A et 50 A.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40) ladite limitation consiste i) soit en une réduction progressive de ladite puissance électrique fournie jusqu’à une première valeur choisie sur une première durée choisie lorsqu’une machine motrice électrique (MME), équipant ledit véhicule (V) et alimentée en énergie électrique par ladite batterie principale (BP), doit fournir un couple de sortie positif, ii) soit en une réduction progressive de ladite puissance électrique reçue jusqu’à une deuxième valeur choisie sur une deuxième durée choisie lorsque ladite machine motrice électrique (MME) doit fournir un couple de sortie négatif, iii) soit en une réduction à une troisième valeur choisie d’un courant de recharge maximal pouvant alimenter ladite batterie principale (BP), après écoulement d’une troisième durée choisie.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40), en cas d’imposition temporaire de ladite limitation, on effectue aussi dans ledit véhicule (V) au moins une action complémentaire choisie parmi une génération d’une alerte d’un usager dudit véhicule (V) requérant un arrêt dudit véhicule (V), un enregistrement d’au moins un code défaut représentatif d’un problème de fonctionnement de l’un au moins desdits premier (D1) et second (D2) détecteurs, et un isolement électrique de ladite batterie principale (BP).
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40) ledit premier détecteur (D1) est de type ampérométrique et offre un premier niveau de précision et ledit second détecteur (D2) est de type ampérométrique et offre un second niveau de précision strictement inférieur audit premier niveau de précision.
- 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 surveillance selon l’une des revendications 1 à 7 pour surveiller, dans un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) ayant des bornes entre lesquelles circule un courant, et des premier (D1) et second (D2) détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures dudit courant, le fonctionnement dudit premier détecteur (D1).
- Dispositif de surveillance (DS) pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) ayant des bornes entre lesquelles circule un courant, et des premier (D1) et second (D2) détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures dudit courant, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer au moins une valeur d’écart entre lesdites première et seconde mesures, et lorsque ladite valeur d’écart est supérieure à un premier seuil choisi à déclencher une imposition d’une limitation temporaire d’une puissance électrique fournie ou reçue par ladite batterie principale (BP).
- Véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) ayant des bornes entre lesquelles circule un premier courant, et des premier (D1) et second (D2) détecteurs propres à effectuer respectivement des premières et secondes mesures dudit premier courant, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon la revendication 9.
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| DE102014014470A1 (de) * | 2014-09-26 | 2015-03-19 | Daimler Ag | Schaltungsanordnung zur Erkennung eines Auslösefalls einer Sicherungseinrichtung, Kraftfahrzeug mit einer solchen Schaltungsanordnung und Verfahren zur Erkennung eines Auslösefalls einer Sicherungseinrichtung |
| DE102014208680A1 (de) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Überwachung von Stromsensoren |
| US20170089955A1 (en) * | 2014-09-25 | 2017-03-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrical current detection device equipped with shunt resistor, and power supply device |
| DE102016224492A1 (de) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug und Batteriemanagementvorrichtung hierfür |
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2023
- 2023-06-09 WO PCT/FR2023/050826 patent/WO2024023407A1/fr unknown
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| Publication number | Publication date |
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