WO2023089256A1 - Procede de surveillance thermique des modules de batterie - Google Patents
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Definitions
- One aspect of the invention relates to a method for thermal monitoring of traction battery modules of a vehicle.
- Another aspect of the invention relates to a vehicle, in particular an automobile, built and arranged to implement the method according to the invention.
- the invention lies in the field of thermal monitoring of the modules of a traction battery, in particular of a vehicle traction battery.
- Electric or rechargeable hybrid vehicles are equipped with a traction battery.
- a traction battery is adapted to supply electric power to an electric traction machine of the vehicle and is adapted to be recharged by receiving electric power through a converter, a charging station or even a an electric traction machine during regenerative braking.
- the temperature of such a traction battery usually increases as a function of the solicitation of the latter in charging or discharging. When the stress is too great, thermal runaway of one of the modules in the battery can occur. Such thermal runaway then propagates to other adjacent modules.
- document FR-B1-3093028 discloses a method for managing an air conditioning circuit connected to a cooling circuit of a battery. According to this method, when the temperature of a traction battery exceeds a temperature threshold, a cooling circuit returns to its full operating potential to cool the traction battery of the vehicle as much as possible, down to a temperature threshold below from which the cooling circuit resumes normal operation.
- a temperature of the traction battery can sometimes be acceptable even though the temperature of one of the modules of the traction battery is too high. In such a situation, the cooling circuit retains its normal operation and does not make it possible to effectively cool the specific module which is overheated. This overheated module is thus not sufficiently cooled and risks catching fire and then causing adjacent modules to catch fire.
- the object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a method for thermal monitoring of the traction battery modules of a vehicle making it possible to eliminate any risk of thermal runaway of the traction battery. .
- the invention thus relates, in its broadest sense, to a process for thermal monitoring of the modules of a traction battery of a vehicle comprising the steps, executed by means of control of the vehicle, to: determine a temperature of each of the modules, in a first malfunction situation in which the temperature of at least one of the modules is beyond a maximum temperature threshold over a first predetermined period of time, the method comprises the steps of: displaying a warning light on a console of the vehicle, limiting or prohibiting charging and discharging of the traction battery.
- the invention it is possible to detect the temperature of each of the modules of a traction battery. When the temperature of one of the modules is too high, the performance of the battery, and consequently of the modules, is reduced so that the temperature of each of the modules is reduced.
- this method makes it possible to mitigate any risk of thermal degradation of the modules of the traction battery and makes it possible to avoid any risk of thermal runaway of the traction battery which would be due to a faulty module.
- the method according to the invention may have one or more additional characteristics from among the following, considered individually or in all technically possible combinations.
- the light is a vehicle stop light
- the step of limiting or prohibiting the charging and discharging of the traction battery comprises the steps of: when the vehicle is in driving mode, prohibit electrical power supplied by the traction battery to an electric traction machine of the vehicle, when the vehicle is in regenerative braking mode, prohibit electrical power supplied to the traction battery during regenerative braking, and when the vehicle is in charging mode, prohibiting a charging current from the traction battery.
- the method in a second malfunction situation in which the temperature of the at least one module is above a minimum temperature threshold and below the maximum temperature threshold over a second period predetermined time, includes a step of displaying a malfunction indicator.
- This malfunction LED reflects that the temperature of at least one of the modules is above the minimum temperature threshold.
- the method includes a step of turning off the malfunction indicator light: when the temperature of each of the modules is lower than a first return temperature threshold lower than or equal to the minimum temperature threshold , or when the temperature of each of the modules is lower than the first return temperature threshold over a third predetermined period of time.
- the method comprises the steps of: displaying the malfunction indicator; when the vehicle is in driving mode, limiting, in a fifth predetermined period of time, the electric power supplied by the traction battery to the electric traction machine to a predetermined machine power; when the vehicle is in regenerative braking mode, limiting, in a sixth predetermined period of time, the electrical power supplied to the traction battery during regenerative braking to a predetermined battery power; when the vehicle is in charging mode, limiting a charging current of the traction battery to a first predetermined charging current.
- the method comprises, when the temperature of each of the modules is lower than a second return temperature threshold lower than the first intermediate temperature threshold over a seventh predetermined period of time, the steps to: stop the limitation of electric power supplied by the traction battery to the electric traction machine at a predetermined machine power; stop the limitation of electrical power supplied to the traction battery during regenerative braking at a predetermined battery power; or stop the limitation of a charging current of the traction battery to a predetermined charging current.
- the method comprises the steps of: displaying the vehicle stop light, when the vehicle is in driving mode, prohibiting , in a ninth predetermined period of time, the electric power supplied by the traction battery to the electric traction machine; when the vehicle is in regenerative braking mode, prohibiting, in a tenth predetermined period of time, the electrical power supplied to the traction battery during regenerative braking; and when the vehicle is in charging mode, prohibiting the charging current of the traction battery.
- the method comprises, when the temperature of each of the modules is lower than a third return temperature threshold lower than the second intermediate temperature threshold over an eleventh predetermined period of time, the steps from: turning off the vehicle's stop light; stop the prohibition of electric power supplied by the traction battery to the electric traction machine, stop the prohibition of electric power supplied to the traction battery during regenerative braking or; stop the prohibition of the traction battery charging current.
- the method comprises the steps of: controlling electrical insulation of the traction battery vis-à-vis a high-voltage network of the vehicle, this electrical insulation being able to be achieved, for example, by opening isolation contactors that link the traction battery to the vehicle's high voltage network; actively discharge the vehicle's high-voltage network.
- the invention relates to a vehicle comprising control means arranged to implement the thermal monitoring method of the modules of a traction battery according to any one of the aspects of the invention. aforementioned.
- FIG. 1 schematically illustrates a vehicle according to a non-limiting aspect of the invention.
- FIG. 2 schematically represents a step diagram of a non-limiting mode of implementation of the method according to the invention.
- FIG. 1 illustrates a vehicle 1 according to a non-limiting aspect of the invention.
- the vehicle 1 comprises in particular: a traction battery 2 comprising several modules 3, each of the modules 3 comprising a plurality of cells, an electric traction machine 4 making it possible, on the one hand, to recharge the traction battery 2 during a regenerative braking and, on the other hand, to drive the wheels of the vehicle 1 in rotation, a converter 5, this converter 5 is, for example, a DC-DC converter used for converting the voltage between a high voltage battery such as the traction battery 2, and a low voltage battery such as a service battery (not shown), and further incorporates an on-board charger, commonly referred to by those skilled in the art by the acronym OBC for "On Board Charger" in English , used to recharge traction battery 2; and control means 6 arranged to implement a thermal monitoring method for the modules 3 of a traction battery 2 according to one aspect of the invention.
- a traction battery 2 comprising several modules 3, each of the modules 3 comprising a
- the control means 6 can for example comprise a vehicle control unit 7 (better known by the acronym VCU for Vehicle Control Unit in English) and a battery control system 8 (better known by the acronym BMS for Battery Management System in English).
- Figure 2 shows a step diagram of an implementation mode of the method 100 according to the invention. The steps of the method 100 are executed by control means such as, for example, the control means 6 represented in FIG.
- the method 100 of thermal monitoring of the modules 3 of a traction battery 2 of a vehicle 1 comprises a step, executed for example by means of the battery control system 8, of determining 101 a temperature of each of the modules 3 of the traction battery 2.
- a module 3 can for example comprise twelve cells and six temperature sensors.
- the battery control system 8 determines an average temperature of the module 3 from data measured by the six temperature sensors.
- the battery monitoring system 8 identifies the highest measured temperature.
- the method 100 comprises the steps of: displaying 102 an indicator light on a console of the vehicle 1, and limiting or prohibiting 103 the charging and discharging of the traction battery 2.
- the step of displaying 102 an indicator light on a vehicle console consists, for the battery control system 8, in transmitting a request to the vehicle control unit 7 to drive an indicator light display to alert the driver.
- the vehicle control unit 7 then drives a display of the warning light to alert the driver.
- This warning light can be formed by a vehicle stop warning light, typically a stop warning light.
- the step of limiting or prohibiting 103 the charging and discharging of the traction battery 2 is executed by the battery control system 8 and comprises the steps of: when the vehicle is in driving mode, prohibit 103a an electric power supplied by the traction battery 2 to the electric traction machine 4, when the vehicle is in regenerative braking mode, prohibit 103b an electric power supplied to the traction battery 2 during of regenerative braking performed by means of the electric traction machine 4, and when the vehicle is in charging mode, prohibiting 103c a charging current from the traction battery 2. This charging current possibly coming from the voltage converter 5 or of a charging station.
- the method 100 comprises a step of recording 104 a first malfunction code.
- This first malfunction code reflects that a temperature of at least one of the 3 modules is beyond the maximum temperature threshold.
- the battery monitoring system 8 can save the first malfunction code in its ROM to indicate to the after-sales service the source of the malfunction.
- the method 100 further comprises the steps of controlling 105, via the battery control system 8, electrical insulation of the traction battery 2 vis-à-vis a high voltage network of the vehicle 1, this electrical insulation which can be achieved, for example, by opening isolation contactors which link the traction battery 2 to the high voltage network (not shown) of the vehicle 1; operate 106, via the vehicle control unit 7, an active discharge of the high voltage network of the vehicle.
- This step of operating 106 an active discharge of the high voltage network can be carried out at the end of a predetermined period, for example between 500 and 1500 milliseconds, typically 1000 milliseconds, counted from the triggering of the step of controlling 105 electrical insulation of the traction battery 2.
- the step of controlling 105 electrical insulation of traction battery 2 can be performed by controlling the opening of isolation contactors (not shown) of traction battery 2.
- these isolation contactors can be formed by: a first contactor connected to a positive output of the traction battery 2 and a positive input of the electric traction machine 4, of the converter 5 as well as to a charging station; a second contactor connected to a negative output of the traction battery 2 and to a negative input of the electric traction machine 4, of the converter 5 as well as to the charging station.
- These contactors are circuit breaker type contactors: when they are closed, the current flows from the traction battery 2 to the electrical components of the vehicle, in other words the current can flow in the high voltage network of the vehicle 1; when they are open, the traction battery 2 is electrically isolated from the high voltage network of the vehicle 1 .
- the traction battery 2 is electrically isolated and is no longer electrically stressed.
- active discharge of the high-voltage network is understood to mean eliminating the voltage residual present in the high-voltage network.
- this voltage residual can be transformed into heat in the electric traction machine 4 as well as in the converter 5.
- the residual voltage of the high voltage network is thus reduced from 400V to less than 60V. This residual voltage is thus eliminated between the insulation contactors and the electric traction machine 4, the insulation contactors and the converter 5 as well as between the insulation contactors and the charging station.
- the method 100 comprises a step of displaying 107 a malfunction indicator on the vehicle console.
- the malfunction LED reflects a high temperature of at least one of the modules. For example, a temperature above the minimum temperature threshold.
- the malfunction light can be a service light prompting the driver to make a diagnosis at the garage.
- the method 100 includes a step of recording 108 a second malfunction code.
- This second malfunction code reflects that a temperature of at least one of the 3 modules is beyond the minimum temperature threshold.
- the battery control system 8 can save the second malfunction code in its ROM to indicate to the after-sales service the source of the malfunction.
- the method 100 further comprises a step of turning off 109 the malfunction indicator light when the temperature of each of the modules 3 is lower than a first return threshold lower than or equal to the minimum temperature threshold, for example 50° C., on a third predetermined period of time, for example between 4500 and 5500 milliseconds, typically 5000 milliseconds.
- the method 100 comprises the steps of: displaying 110 the malfunction indicator; when the vehicle is in driving mode, limiting 111 the electric power supplied by the traction battery 2 to the electric traction machine 4 of the vehicle 1 to a predetermined machine power, for example between 8 and 9 kW, typically 8.5 kW; the limitation being carried out over a fifth predetermined period of time, for example between 50 and 70 seconds, typically 60 seconds; when the vehicle is in regenerative braking mode, limiting 112 the electrical power supplied to traction battery 2 during regenerative braking to a predetermined battery power, for example between 8 and 9 kW, typically
- the limitation of the electric power supplied by the traction battery 2 to the electric traction machine 4 of the vehicle 1 to a predetermined machine power and the limitation of the electric power supplied to the battery of traction 2 during regenerative braking at a predetermined battery power are performed linearly.
- the step of displaying 110 a malfunction indicator light on a vehicle console consists for the battery control system 8 of transmitting a request to the vehicle control unit 7 to drive a warning light display to alert the driver.
- the vehicle control unit 7 then drives a display of the warning light to alert the driver.
- the method 100 includes a step of recording 114 a third malfunction code.
- This third malfunction code reflects that a temperature of at least one of the 3 modules is beyond the first intermediate temperature threshold.
- the battery control system 8 can save the third malfunction code in its ROM to indicate to the after-sales service the source of the malfunction.
- the method 100 further comprises, when the temperature of all the modules 3 is lower than a second return temperature threshold lower than the first intermediate temperature threshold, for example between 52 and 54° C., typically 53° C., over a seventh predetermined period of time, for example between 4500 and 5500 milliseconds, typically 5000 milliseconds, the steps of: stopping 115 the limitation of electric power supplied by the traction battery 2 to the electric traction machine 4 of the vehicle 1 to a predetermined machine power; stop 116 the limitation of electrical power supplied to the traction battery during regenerative braking at a predetermined battery power; or stopping 117 the limitation of the charging current of the traction battery to a predetermined charging current.
- a second return temperature threshold lower than the first intermediate temperature threshold for example between 52 and 54° C., typically 53° C.
- the process is in the second malfunction situation. In other words, the malfunction warning light is kept displayed.
- a fourth malfunction situation when the temperature of at least one of the modules is, over an eighth predetermined period of time, for example between 2500 and 3500 milliseconds, typically 3000 milliseconds, beyond a second intermediate temperature threshold, for example between 56°C and 58°C, typically 57°C, and lower than the maximum temperature threshold, 65°C in our example, the second intermediate temperature threshold, 57°C in our example , being greater than the first intermediate temperature threshold, 55° C.
- the method 100 comprises the steps of: displaying 118 the vehicle stop light on the vehicle console, when the vehicle is in driving mode, prohibiting 119 the electric power supplied by the traction battery to the electric traction machine, the prohibition being carried out over a ninth predetermined period of time, for example between 50 and 70 seconds, typically 60 seconds in our example; when the vehicle is in regenerative braking mode, prohibiting 120 the electrical power supplied to the traction battery 2 during regenerative braking, the prohibition being carried out over a tenth predetermined period of time, for example between 50 and 70 seconds, typically 60 seconds in our example; and when the vehicle 1 is in recharge mode, prohibit 121 the charging current of the traction battery 2.
- the prohibition of the electric power supplied by the traction battery 2 to the electric traction machine 4 of the vehicle 1 and the prohibition of the electric power supplied to the traction battery 2 during regenerative braking are carried out in a linear fashion.
- the method 100 comprises a step of recording 122 a fourth malfunction code reflecting that a temperature of at least one of the modules 3 is beyond the second intermediate temperature threshold.
- the battery control system 8 can save the fourth malfunction code in its ROM to indicate to the after-sales service the source of the malfunction.
- the method 100 further comprises the steps of: controlling 123, via the battery control system 8, an electrical insulation of the traction battery 2 vis-à-vis the high-voltage network of the vehicle 1, this electrical insulation possibly be carried out, for example, by opening the isolation contactors which link the traction battery 2 to the high voltage network of the vehicle 1; operate 124, via the vehicle control unit 7, an active discharge of the high voltage network of the vehicle.
- This step of operating 124 an active discharge of the high voltage network can be carried out at the end of a predetermined period, for example between 80 and 100 seconds, typically 90 seconds, counted from the triggering of the step of controlling 123 an electrical insulation of the traction battery 2.
- the method 100 further comprises, when the temperature of the modules 3 is lower than a third return threshold lower than the second intermediate temperature threshold, for example between 54 and 56° C., typically 55° C., over an eleventh period of predetermined time, for example between 4500 and 5500 milliseconds, typically 5000 milliseconds, the steps of: turning off 125 the vehicle's stop light; stop 126 the prohibition of electric power supplied by the traction battery 2 to the electric traction machine 4, stop 127 the prohibition of electrical power supplied to the traction battery 2 during regenerative braking; or stop 128 prohibition of the traction battery 2 charging current.
- a third return threshold lower than the second intermediate temperature threshold for example between 54 and 56° C., typically 55° C.
- an eleventh period of predetermined time for example between 4500 and 5500 milliseconds, typically 5000 milliseconds
- the process is in the second malfunction situation. That is, the malfunction indicator is displayed.
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Abstract
Un aspect de l'invention concerne un procédé (100) de surveillance thermique des modules d'une batterie de traction d'un véhicule comportant les étapes, exécutées par des moyens de contrôle du véhicule, de : déterminer (101) une température de chacun desdits modules, si la température d'au moins un desdits modules est au-delà d'un seuil de température maximale sur une première période de temps prédéterminée, ledit procédé (100) comporte les étapes de : afficher (102) un voyant sur une console dudit véhicule, limiter ou interdire (103) une charge et une décharge de ladite batterie de traction.
Description
DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : PROCEDE DE SURVEILLANCE THERMIQUE DES MODULES DE BATTERIE
[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2112243 déposée le 19.11.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[0002] Un aspect de l’invention se rapporte à un procédé de surveillance thermique des modules de batterie de traction d’un véhicule. Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule, notamment automobile, construit et agencé pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
[0003] L’invention se situe dans le domaine de la surveillance thermique des modules d’une batterie de traction, notamment d’une batterie de traction de véhicule.
[0004] Les véhicules électriques ou hybrides rechargeables sont équipés de batterie de traction. Une telle batterie de traction est adaptée pour fournir une puissance électrique à une machine électrique de traction du véhicule et est adaptée pour être rechargée via la réception d’une puissance électrique au travers d’un convertisseur, d’une borne de recharge ou encore d’une machine électrique de traction lors d’un freinage récupératif.
[0005] La température d’une telle batterie de traction augmente usuellement en fonction de la sollicitation de celle-ci en charge ou décharge. Lorsque la sollicitation est trop importante, il peut se produire un emballement thermique d’un des modules que comporte la batterie. Un tel emballement thermique se propage ensuite aux autres modules adjacents.
[0006] On connaît par exemple du document FR-B1 -3093028 un procédé de gestion d’un circuit de climatisation relié à un circuit de refroidissement d’une batterie. Selon ce procédé, lorsque la température d’une batterie de traction dépasse un seuil de température, un circuit de refroidissement rentre dans son plein potentiel de fonctionnement pour refroidir au maximum la batterie de traction du véhicule, jusqu’à un seuil de température en dessous duquel le circuit de refroidissement reprend son fonctionnement normal.
[0007] Il convient toutefois de noter qu’une température de la batterie de traction peut parfois être acceptable alors même que la température d’un des modules de la batterie de traction est trop élevée. Dans une telle situation, le circuit de refroidissement conserve son fonctionnement normal et ne permet pas de refroidir efficacement le module spécifique qui est en surchauffe. Ce module en surchauffe est ainsi non suffisamment refroidit et risque de s’embraser pour ensuite entraîner un embrassement des modules adjacents.
[0008] Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé de surveillance thermique des modules de batterie de traction d’un véhicule permettant de supprimer tout risque d’emballement thermique de la batterie de traction.
[0009] Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé de surveillance thermique des modules d’une batterie de traction d’un véhicule comportant les étapes, exécutées par des moyens de contrôle du véhicule, de : déterminer une température de chacun des modules, dans une première situation de dysfonctionnement dans laquelle la température d’au moins un des modules est au-delà d’un seuil de température maximale sur une première période de temps prédéterminée, le procédé comporte les étapes de : afficher un voyant sur une console du véhicule, limiter ou interdire une charge et une décharge de la batterie de traction.
[0010] Grâce à l’invention, il est possible de détecter la température de chacun des modules d’une batterie de traction. Lorsque la température d’un des modules est trop élevée, la performance de la batterie, et par voie de conséquence des modules, est diminuée de sorte que la température de chacun des modules soit diminuée. Ainsi, ce procédé permet de pallier tout risque de dégradation thermique des modules de la batterie de traction et permet d’éviter tout risque d’emballement thermique de la batterie de traction qui serait dû à un module défaillant.
[0011] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
[0012] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le voyant est un voyant d’arrêt du véhicule, et l’étape de limiter ou interdire la charge et la décharge de la batterie de traction comporte les étapes de : lorsque le véhicule est en mode roulage, interdire une puissance électrique fournie par la batterie de traction à une machine électrique de traction du véhicule, lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, interdire une puissance électrique fournie à la batterie de traction lors d’un freinage récupératif, et lorsque le véhicule est en mode recharge, interdire un courant de charge de la batterie de traction.
[0013] Selon un aspect non limitatif de l’invention, dans une deuxième situation de dysfonctionnement dans laquelle la température du au moins un module est au-delà d’un seuil de température minimale et inférieure au seuil de température maximale sur une deuxième période de temps prédéterminée, le procédé comporte une étape d’afficher un voyant de dysfonctionnement. Ce voyant de dysfonctionnement reflète que la température d’au moins un des modules est au-delà du seuil de température minimale.
[0014] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le procédé comporte une étape d’éteindre le voyant de dysfonctionnement : lorsque la température de chacun des modules est inférieure à un premier seuil de température retour inférieur ou égal au seuil de température minimale, ou lorsque la température de chacun des modules est inférieure au premier seuil de température retour sur une troisième période de temps prédéterminée.
[0015] Selon un aspect non limitatif de l’invention, dans une troisième situation de dysfonctionnement dans laquelle la température du au moins un module est, sur une quatrième période de temps prédéterminée, au-delà d’un premier seuil de température intermédiaire et inférieur au seuil de température maximale, le premier seuil de température intermédiaire étant supérieur au seuil de température minimale, le procédé comporte les étapes de : afficher le voyant de dysfonctionnement ; lorsque le véhicule est en mode roulage, limiter, en une cinquième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie par la batterie de traction à la machine électrique de traction à une puissance machine prédéterminée ; lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, limiter, en une sixième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie à la batterie de traction lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée ; lorsque le véhicule est en mode recharge, limiter un courant de charge de la batterie de traction à un premier courant de charge prédéterminé.
[0016] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le procédé comporte, lorsque la température de chacun des modules est inférieure à un deuxième seuil de température retour inférieur au premier seuil de température intermédiaire sur une septième période de temps prédéterminée, les étapes de : stopper la limitation de puissance électrique fournie par la batterie de traction à la machine électrique de traction à une puissance machine prédéterminée ; stopper la limitation de puissance électrique fournie à la batterie de traction lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée ; ou stopper la limitation d’un courant de charge de la batterie de traction à un courant de charge prédéterminé.
[0017] Selon un aspect non limitatif de l’invention, dans une quatrième situation de dysfonctionnement dans laquelle la température du au moins un module est, sur une huitième période de temps prédéterminée, au-delà d’un deuxième seuil de
température intermédiaire et inférieur au seuil de température maximale, le deuxième seuil de température intermédiaire étant supérieur au premier seuil de température intermédiaire, le procédé comporte les étapes de : afficher le voyant d’arrêt du véhicule, lorsque le véhicule est en mode roulage, interdire, en une neuvième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie par la batterie de traction à la machine électrique de traction ; lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, interdire, en une dixième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie à la batterie de traction lors d’un freinage récupératif ; et lorsque le véhicule est en mode recharge, interdire le courant de charge de la batterie de traction.
[0018] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le procédé comporte, lorsque la température de chacun des modules est inférieure à un troisième seuil de température retour inférieur au deuxième seuil de température intermédiaire sur une onzième période de temps prédéterminée, les étapes de : éteindre le voyant d’arrêt du véhicule ; stopper l’interdiction de puissance électrique fournie par la batterie de traction à la machine électrique de traction, stopper l’interdiction de puissance électrique fournie à la batterie de traction lors d’un freinage récupératif ou; stopper l’interdiction du courant de charge de la batterie de traction.
[0019] Selon un aspect non limitatif de l’invention, le procédé comporte les étapes de : piloter une isolation électrique de la batterie de traction vis-à-vis d’un réseau haute tension du véhicule, cette isolation électrique pouvant être réalisée, par exemple, en ouvrant des contacteurs d’isolation qui lient la batterie de traction au réseau haute tension du véhicule ; opérer une décharge active du réseau haute tension du véhicule.
[0020] Selon un autre aspect, l’invention se rapporte à un véhicule comportant des moyens de contrôle agencés pour mettre en œuvre le procédé de surveillance thermique des modules d’une batterie de traction selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités.
[0021] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
[0022] [Fig. 1] illustre, de façon schématique, un véhicule selon un aspect non limitatif de l’invention.
[0023] [Fig. 2] représente, de façon schématique, un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre non limitatif du procédé selon l’invention.
[0024] La figure 1 illustre un véhicule 1 conforme à un aspect non limitatif de l’invention. Le véhicule 1 comporte notamment : une batterie de traction 2 comportant plusieurs modules 3, chacun des modules 3 comportant une pluralité de cellules, une machine électrique de traction 4 permettant, d’une part, de recharger la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif et, d’autre part, d’entraîner en rotation les roues du véhicule 1 , un convertisseur 5, ce convertisseur 5 est, par exemple, un convertisseur continu-continu utilisé pour la conversion de la tension entre une batterie haute tension comme la batterie de traction 2, et une batterie basse tension comme une batterie de servitude (non représentée), et intègre en outre un chargeur embarqué, couramment désigné par l'homme du métier sous l'acronyme OBC pour « On Board Charger » en anglais, utilisé pour la recharge de la batterie de traction 2 ; et des moyens de contrôle 6 agencés pour mettre en œuvre un procédé de surveillance thermique des modules 3 d’une batterie de traction 2 selon un aspect de l’invention.
[0025] Les moyens de contrôle 6 peuvent par exemple comporter une unité de contrôle véhicule 7 (plus connue sous l’acronyme VCU pour Vehicle Control Unit en anglais) et un système de contrôle batterie 8 (plus connu sous l’acronyme BMS pour Battery Management System en anglais).
[0026] La figure 2 montre un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre du procédé 100 selon l’invention. Les étapes du procédé 100 sont exécutées par des moyens de contrôle tel que, par exemple, les moyens de contrôle 6 représentés à la figure 1 .
[0027] Le procédé 100 de surveillance thermique des modules 3 d’une batterie de traction 2 d’un véhicule 1 comporte une étape, exécutée par exemple au moyen du système de contrôle batterie 8, de déterminer 101 une température de chacun des modules 3 de la batterie de traction 2. De façon non limitative, un module 3 peut par exemple comporter douze cellules et six capteurs de température. Dans ce mode de mise en œuvre, le système de contrôle batterie 8 détermine une température moyenne du module 3 à partir de données mesurées par les six capteurs de température.
[0028] Dans un mode de réalisation non limitatif différent, le système de contrôle batterie 8 identifie la température mesurée la plus élevée.
[0029] Dans une première situation de dysfonctionnement, lorsque la température d’au moins un des module 3 est au-delà d’un seuil de température maximale, par exemple compris entre 60 et 70°C, typiquement 65°C, sur une première période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 2500 et 3500 millisecondes, typiquement 3000 millisecondes, le procédé 100 comporte les étapes de : afficher 102 un voyant sur une console du véhicule 1 , et limiter ou interdire 103 la charge et la décharge de la batterie de traction 2.
[0030] Dans un exemple de réalisation non limitatif, l’étape d’afficher 102 un voyant sur une console du véhicule, consiste, pour le système de contrôle de batterie 8, à transmettre une requête à l’unité de contrôle véhicule 7 de piloter un affichage du voyant pour alerter le conducteur. L’unité de contrôle véhicule 7 pilote alors un affichage du voyant pour alerter le conducteur. Ce voyant peut être formé par un voyant d’arrêt du véhicule, typiquement un voyant stop.
[0031] Dans un exemple de réalisation non limitatif, l’étape de limiter ou interdire 103 la charge et la décharge de la batterie de traction 2 est exécutée par le système de contrôle batterie 8 et comporte les étapes de :
lorsque le véhicule est en mode roulage, interdire 103a une puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4, lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, interdire 103b une puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif effectuée au moyen de la machine électrique de traction 4, et lorsque le véhicule est en mode recharge, interdire 103c un courant de charge de la batterie de traction 2. Ce courant de charge pouvant provenir du convertisseur de tension 5 ou d’une station de recharge.
[0032] Dans un exemple de réalisation non limitatif, le procédé 100 comporte une étape d’enregistrer 104 un premier code de dysfonctionnement. Ce premier code de dysfonctionnement reflète qu’une température d’au moins un des module 3 est au-delà du seuil de température maximale. A cette fin, le système de contrôle batterie 8 peut enregistrer le premier code de dysfonctionnement dans sa mémoire morte pour indiquer au service après-vente la source du dysfonctionnement.
[0033] Le procédé 100 comporte en outre les étapes de piloter 105, via le système de contrôle batterie 8, une isolation électrique de la batterie de traction 2 vis-à-vis d’un réseau haute tension du véhicule 1 , cette isolation électrique pouvant être réalisée, par exemple, en ouvrant des contacteurs d’isolation qui lient la batterie de traction 2 au réseau haute tension (non illustré) du véhicule 1 ; opérer 106, via l’unité de contrôle véhicule 7, une décharge active du réseau haute tension du véhicule. Cette étape d’opérer 106 une décharge active du réseau haute tension peut être effectuée à l’issue d’une durée prédéterminée, par exemple comprise entre 500 et 1500 millisecondes, typiquement 1000 millisecondes, décomptée à partir du déclenchement de l’étape de piloter 105 une isolation électrique de la batterie de traction 2.
[0034] L’étape de piloter 105 une isolation électrique de la batterie de traction 2 peut être effectuée en pilotant l’ouverture de contacteurs d’isolation (non illustrés) de la batterie de traction 2.
[0035] A titre non limitatif, ces contacteurs d’isolation peuvent être formés par :
un premier contacteur relié à une sortie positive de la batterie de traction 2 et une entrée positive de la machine électrique de traction 4, du convertisseur 5 ainsi qu’à une station de recharge ; un deuxième contacteur relié à une sortie négative de la batterie de traction 2 et à une entrée négative de la machine électrique de traction 4, du convertisseur 5 ainsi qu’à la station de recharge.
[0036] Ces contacteurs sont des contacteurs de type coupe-circuit : quand ils sont fermés, le courant circule de la batterie de traction 2 vers les organes électriques du véhicule, autrement dit le courant peut circuler dans le réseau haute tension du véhicule 1 ; quand ils sont ouverts, la batterie de traction 2 est isolée électriquement du réseau haute tension du véhicule 1 .
[0037] Ainsi, en pilotant l’ouverture de ces contacteurs, la batterie de traction 2 est isolée électriquement et n’est plus sollicitée électriquement.
[0038] On entend pour la suite de la description par décharge active du réseau haute tension, le fait de supprimer le résiduel de tension présent dans le réseau haute tension. A cette fin, ce résiduel de tension peut être transformé en chaleur dans la machine électrique de traction 4 ainsi que dans le convertisseur 5. On réduit ainsi la tension résiduelle du réseau haute tension de 400V à moins de 60V. Cette tension résiduelle est ainsi supprimée entre les contacteurs d’isolation et la machine électrique de traction 4, les contacteurs d’isolation et le convertisseur 5 ainsi qu’entre les contacteurs d’isolation et la station de recharge.
[0039] Dans une deuxième situation de dysfonctionnement, lorsque la température d’au moins un des modules 3 est au-delà d’un seuil de température minimale, par exemple compris entre 50 et 52°C, typiquement 51 °C, et inférieure au seuil de température maximale, 65°C dans notre exemple, sur une deuxième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 4500 et 5500 millisecondes, typiquement 5000 millisecondes, le procédé 100 comporte une étape d’afficher 107 un voyant de dysfonctionnement sur la console du véhicule. Le voyant de dysfonctionnement reflète une température élevée d’au moins un des modules. Par exemple, une température supérieure au seuil de température minimale.
[0040] Le voyant de dysfonctionnement peut être un voyant de service invitant le conducteur à faire un diagnostic au garage.
[0041] Dans un exemple de réalisation non limitatif, le procédé 100 comporte une étape d’enregistrer 108 un deuxième code de dysfonctionnement. Ce deuxième code de dysfonctionnement reflète qu’une température d’au moins un des modules 3 est au-delà du seuil de température minimale. A cette fin, le système de contrôle batterie 8 peut enregistrer le deuxième code de dysfonctionnement dans sa mémoire morte pour indiquer au service après-vente la source du dysfonctionnement.
[0042] Le procédé 100 comporte en outre une étape d’éteindre 109 le voyant de dysfonctionnement lorsque la température de chacun des modules 3 est inférieur à un premier seuil retour inférieur ou égal au seuil de température minimale, par exemple 50°C, sur une troisième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 4500 et 5500 millisecondes, typiquement 5000 millisecondes.
[0043] Dans une troisième situation de dysfonctionnement, lorsque la température d’au moins un des modules 3 est, sur une quatrième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 4500 et 5500 millisecondes, typiquement 5000 millisecondes, au-delà d’un premier seuil de température intermédiaire, par exemple comprise entre 54 et 56°C, typiquement 55°C, et inférieur au seuil de température maximale, 65°C dans notre exemple, ledit premier seuil de température intermédiaire étant supérieur au seuil de température minimale, 51 °C dans notre exemple, le procédé 100 comporte les étapes de : afficher 110 le voyant de dysfonctionnement ; lorsque le véhicule est en mode roulage, limiter 111 la puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4 du véhicule 1 à une puissance machine prédéterminée, par exemple comprise entre 8 et 9kW, typiquement 8,5kW; la limitation étant réalisée sur une cinquième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 50 et 70 secondes, typiquement 60 secondes ; lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, limiter 112 la puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée, par exemple comprise entre 8 et 9kW, typiquement 8,5kW; la limitation étant réalisée sur une
sixième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 50 et 70 secondes, typiquement 60 secondes ; lorsque le véhicule est en mode est en mode recharge, limiter 113 un courant de charge de la batterie de traction 2 à un premier courant de charge prédéterminé, ce courant de charge prédéterminé peut par exemple être compris entre 40 et 60%, typiquement 50%, du courant de charge autorisé lorsqu’aucun dysfonctionnement n’est détecté.
[0044] Dans un exemple de réalisation non limitatif, la limitation de la puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4 du véhicule 1 à une puissance machine prédéterminée et la limitation de la puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée sont effectuée de façon linéaire.
[0045] Dans un exemple de réalisation non limitatif, l’étape d’afficher 110 un voyant de dysfonctionnement sur une console du véhicule, consiste pour le système de contrôle batterie 8 à transmettre une requête à l’unité de contrôle véhicule 7 de piloter un affichage du voyant pour alerter le conducteur. L’unité de contrôle véhicule 7 pilote alors un affichage du voyant pour alerter le conducteur.
[0046] Dans un exemple de réalisation non limitatif, le procédé 100 comporte une étape d’enregistrer 114 un troisième code de dysfonctionnement. Ce troisième code de dysfonctionnement reflète qu’une température d’au moins un des modules 3 est au-delà du premier seuil de température intermédiaire. A cette fin, le système de contrôle batterie 8 peut enregistrer le troisième code de dysfonctionnement dans sa mémoire morte pour indiquer au service après-vente la source du dysfonctionnement.
[0047] Le procédé 100 comporte en outre, lorsque la température de tous les modules 3 est inférieure à un deuxième seuil de température retour inférieur au premier seuil de température intermédiaire , par exemple compris entre 52 et 54°C, typiquement 53°C, sur une septième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 4500 et 5500 millisecondes, typiquement 5000 millisecondes, les étapes de : stopper 115 la limitation de puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4 du véhicule 1 à une puissance machine prédéterminée ;
stopper 116 la limitation de puissance électrique fournie à la batterie de traction lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée ; ou stopper 117 la limitation du courant de charge de la batterie de traction à un courant de charge prédéterminé.
[0048] Dès lors, tant que la température des modules 3 est en deçà de la deuxième température retour, 53°C dans notre exemple, et supérieure au seuil de température minimale, 51 °C dans notre exemple, le procédé se trouve dans la deuxième situation de dysfonctionnement. Autrement dit le voyant de dysfonctionnement est maintenu affiché.
[0049] Dans une quatrième situation de dysfonctionnement, lorsque la température d’au moins un des modules est, sur une huitième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 2500 et 3500 millisecondes, typiquement 3000 millisecondes, au-delà d’un deuxième seuil de température intermédiaire, par exemple compris entre 56°C et 58°C, typiquement 57°C, et inférieur au seuil de température maximale, 65°C dans notre exemple, le deuxième seuil de température intermédiaire, 57°C dans notre exemple, étant supérieur au premier seuil de température intermédiaire, 55°C dans notre exemple, le procédé 100 comporte les étapes de : afficher 118 le voyant d’arrêt du véhicule sur la console du véhicule, lorsque le véhicule est en mode roulage, interdire 119 la puissance électrique fournie par la batterie de traction à la machine électrique de traction, l’interdiction étant réalisée sur une neuvième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 50 et 70 secondes, typiquement 60 secondes dans notre exemple ; lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, interdire 120 la puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif, l’interdiction étant réalisée sur une dixième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 50 et 70 secondes, typiquement 60 secondes dans notre exemple ; et lorsque le véhicule 1 est en mode recharge, interdire 121 le courant de charge de la batterie de traction 2.
[0050] Dans un exemple de réalisation non limitatif, l’interdiction de la puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4 du véhicule 1 et l’interdiction de la puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif sont effectuée de façon linéaire.
[0051] Dans un exemple de réalisation non limitatif, le procédé 100 comporte une étape d’enregistrer 122 un quatrième code de dysfonctionnement reflétant qu’une température d’au moins un des module 3 est au-delà du deuxième seuil de température intermédiaire. A cette fin, le système de contrôle batterie 8 peut enregistrer le quatrième code de dysfonctionnement dans sa mémoire morte pour indiquer au service après-vente la source du dysfonctionnement.
[0052] Le procédé 100 comporte en outre les étapes de : piloter 123, via le système de contrôle batterie 8, une isolation électrique de la batterie de traction 2 vis-à-vis du réseau haute tension du véhicule 1 , cette isolation électrique pouvant être réalisée, par exemple, en ouvrant les contacteurs d’isolation qui lient la batterie de traction 2 au réseau haute tension du véhicule 1 ; opérer 124, via l’unité de contrôle véhicule 7, une décharge active du réseau haute tension du véhicule. Cette étape d’opérer 124 une décharge active du réseau haute tension peut être effectuée à l’issue d’une durée prédéterminée, par exemple comprise entre 80 et 100 secondes, typiquement 90 secondes, décomptée à partir du déclenchement de l’étape de piloter 123 une isolation électrique de la batterie de traction 2.
[0053] Le procédé 100 comporte en outre, lorsque la température des modules 3 est inférieure à un troisième seuil retour inférieur au deuxième seuil de température intermédiaire, par exemple compris entre 54 et 56°C, typiquement 55°C, sur une onzième période de temps prédéterminée, par exemple comprise entre 4500 et 5500 millisecondes, typiquement 5000 millisecondes, les étapes de : éteindre 125 le voyant d’arrêt du véhicule ; stopper 126 l’interdiction de puissance électrique fournie par la batterie de traction 2 à la machine électrique de traction 4,
stopper 127 l’interdiction de puissance électrique fournie à la batterie de traction 2 lors d’un freinage récupératif; ou stopper 128 l’interdiction du courant de charge de la batterie de traction 2.
[0054] Dès lors, tant que la température des modules 3 est en deçà de la troisième température retour, 55°C dans notre exemple, ainsi qu’en deçà de la deuxième température retour, 53°C dans notre exemple, et supérieure au seuil de température minimale, 51 °C dans notre exemple, le procédé se trouve dans la deuxième situation de dysfonctionnement. Autrement dit, le voyant de dysfonctionnement est affiché.
[0055] Les différents aspects de l’invention susmentionnés présentent de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer : garantir le fonctionnement des modules 3 de la batterie de traction 2 sous un niveau de température permettant d’assurer l’intégrité des modules 3 et la sécurité des utilisateurs ainsi que du véhicule vis-à-vis du risque d’incendie de la batterie de traction, en assurant l’intégrité des modules 3, on assure à l’utilisateur de ne pas devoir changer sa batterie de traction 2 à cause d’un endommagement thermique d’un des modules 3 de la batterie de traction 2. En effet, les modules 3 d’une batterie de traction 2 ne se changent pas, s’il y a un défaut sur la batterie de traction 2, il est nécessaire de remplacer la batterie de traction 2.
[0056] Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant la valeur des différents seuils de température ainsi que des différentes périodes de temps.
Claims
REVENDICATIONS Procédé (100) de surveillance thermique des modules (3) d’une batterie de traction (2) d’un véhicule (1 ), ledit procédé (100) étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes, exécutées par des moyens de contrôle (6) dudit véhicule (1 ), de :
- déterminer (101 ) une température de chacun desdits modules (3),
- dans une première situation de dysfonctionnement dans laquelle la température d’au moins un desdits modules (3) est au-delà d’un seuil de température maximale sur une première période de temps prédéterminée, ledit procédé (100) comporte les étapes de : o afficher (102) un voyant sur une console dudit véhicule (1 ), o limiter ou interdire (103) une charge et une décharge de ladite batterie de traction (2). Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que, le voyant est un voyant d’arrêt du véhicule (1 ), et l’étape de limiter ou interdire (103) la charge et la décharge de la batterie de traction (2) comporte les étapes de : o lorsque ledit véhicule (1 ) est en mode roulage, interdire (103a) une puissance électrique fournie par la batterie de traction (2) à une machine électrique de traction (4) dudit véhicule (1 ), o lorsque ledit véhicule (1 ) est en mode freinage récupératif interdire (103b) une puissance électrique fournie à ladite batterie de traction (2) lors d’un freinage récupératif, et o lorsque ledit véhicule (1 ) est en mode recharge, interdire (103c) un courant de charge de ladite batterie de traction (2). Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que dans une deuxième situation de dysfonctionnement dans laquelle la température du au moins un module (3) est au-delà d’un seuil de température minimale et inférieure au seuil de température maximale sur une deuxième période de temps prédéterminée, ledit procédé comporte une étape d’afficher (107) un
voyant de dysfonctionnement reflétant que la température d’au moins un des modules est au-delà dudit seuil de température minimale.
4. Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’éteindre (109) le voyant de dysfonctionnement :
- lorsque la température de chacun des modules (3) est inférieure à un premier seuil de température retour inférieur ou égal au seuil de température minimale, ou
- lorsque la température de chacun desdits modules (3) est inférieure audit premier seuil de température retour sur une troisième période de temps prédéterminée.
5. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que dans une troisième situation de dysfonctionnement dans laquelle la température du au moins un module (3) est, sur une quatrième période de temps prédéterminée, au-delà d’un premier seuil de température intermédiaire et inférieur au seuil de température maximale, ledit premier seuil de température intermédiaire étant supérieur au seuil de température minimale, ledit procédé (100) comporte les étapes de :
- afficher (110) le voyant de dysfonctionnement;
- lorsque le véhicule (1 ) est en mode roulage, limiter (111 ), en une cinquième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie par la batterie de traction (2) à la machine électrique de traction (4) à une puissance machine prédéterminée;
- lorsque ledit véhicule (1 ) est en mode freinage récupératif, limiter (112), en une sixième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie à ladite batterie de traction (2) lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée;
- lorsque ledit véhicule (1 ) est en mode recharge, limiter (113) un courant de charge de ladite batterie de traction (2) à un premier courant de charge prédéterminé.
6. Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte, lorsque la température de chacun des modules (3) est inférieure à
17 un deuxième seuil de température retour inférieur au premier seuil de température intermédiaire sur une septième période de temps prédéterminée, les étapes de :
- stopper (115) la limitation de puissance électrique fournie par la batterie de traction (2) à la machine électrique de traction (4) à une puissance machine prédéterminée ;
- stopper (116) la limitation de puissance électrique fournie à ladite batterie de traction (2) lors d’un freinage récupératif à une puissance batterie prédéterminée ; ou
- stopper (117) la limitation d’un courant de charge de ladite batterie de traction (2) à un courant de charge prédéterminé. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que dans une quatrième situation de dysfonctionnement dans laquelle la température du au moins un module (3) est, sur une huitième période de temps prédéterminée, au-delà d’un deuxième seuil de température intermédiaire et inférieur au seuil de température maximale, ledit deuxième seuil de température intermédiaire étant supérieur au premier seuil de température intermédiaire, ledit procédé (100) comporte les étapes de :
- afficher (118) le voyant d’arrêt du véhicule (1 ),
- lorsque le véhicule est en mode roulage, interdire (119), en une neuvième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie par la batterie de traction (2) à la machine électrique de traction (4);
- lorsque le véhicule est en mode freinage récupératif, interdire (120), en une dixième période de temps prédéterminée, la puissance électrique fournie à ladite batterie de traction (2) lors d’un freinage récupératif ; et
- lorsque le véhicule est en mode recharge, interdire (121 ) le courant de charge de ladite batterie de traction (2). Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte, lorsque la température de chacun des modules (3) est inférieure à un troisième seuil de température retour inférieur au deuxième seuil de
18 température intermédiaire sur une onzième période de temps prédéterminée, les étapes de :
- éteindre (125) le voyant d’arrêt du véhicule (1 ) ;
- stopper (126) l’interdiction de puissance électrique fournie par la batterie de traction (2) à la machine électrique de traction (4),
- stopper (127) l’interdiction de puissance électrique fournie à ladite batterie de traction (2) lors d’un freinage récupératif; ou
- stopper (128) l’interdiction du courant de charge de ladite batterie de traction (2).
9. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 1 , 2 ou 7 caractérisé en ce qu’il comporte les étapes de :
- piloter (105, 123) une isolation électrique de la batterie de traction (2) vis- à-vis d’un réseau haute tension du véhicule (1 ) ;
- opérer (106, 124) une décharge active dudit réseau haute tension du véhicule (1 ).
10. Véhicule (1 ) caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de contrôle (6) agencés pour mettre en œuvre le procédé (100) de surveillance thermique des modules (3) d’une batterie de traction (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
FR2112243A1 (fr) | 1970-10-02 | 1972-06-16 | Uss Eng & Consult | |
US20120105001A1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-05-03 | Proterra Inc. | Systems and methods for battery management |
FR2986671A1 (fr) * | 2012-02-08 | 2013-08-09 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif de decharge du circuit intermediaire d'un reseau de tension |
FR2995263A1 (fr) * | 2012-09-10 | 2014-03-14 | Batscap Sa | Procede et dispositif de gestion d'ensembles de stockage d'energie electrique pour l'alimentation electrique d'un vehicule a moteur electrique |
US20170054311A1 (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Ford Global Technologies, Llc | Early alert of battery thermal state based on voltage |
US20180141458A1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | Ford Global Technologies, Llc | Battery pre-heating prior to fast charge |
FR3093028B1 (fr) | 2019-02-27 | 2021-03-12 | Renault Sas | Procédé de gestion d’un circuit de climatisation relié à un circuit de refroidissement d’une batterie |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2112243A1 (fr) | 1970-10-02 | 1972-06-16 | Uss Eng & Consult | |
US20120105001A1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-05-03 | Proterra Inc. | Systems and methods for battery management |
FR2986671A1 (fr) * | 2012-02-08 | 2013-08-09 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif de decharge du circuit intermediaire d'un reseau de tension |
FR2995263A1 (fr) * | 2012-09-10 | 2014-03-14 | Batscap Sa | Procede et dispositif de gestion d'ensembles de stockage d'energie electrique pour l'alimentation electrique d'un vehicule a moteur electrique |
US20170054311A1 (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Ford Global Technologies, Llc | Early alert of battery thermal state based on voltage |
US20180141458A1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | Ford Global Technologies, Llc | Battery pre-heating prior to fast charge |
FR3093028B1 (fr) | 2019-02-27 | 2021-03-12 | Renault Sas | Procédé de gestion d’un circuit de climatisation relié à un circuit de refroidissement d’une batterie |
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