EP4274759A1 - Monitoring the status of a low-voltage rechargeable battery of a vehicle having an electric power train - Google Patents

Monitoring the status of a low-voltage rechargeable battery of a vehicle having an electric power train

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EP4274759A1
EP4274759A1 EP21830460.8A EP21830460A EP4274759A1 EP 4274759 A1 EP4274759 A1 EP 4274759A1 EP 21830460 A EP21830460 A EP 21830460A EP 4274759 A1 EP4274759 A1 EP 4274759A1
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EP
European Patent Office
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state
service battery
battery
vehicle
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
EP21830460.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Yannick BOTCHON
Mickael Mornet
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Stellantis Auto SAS
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Publication of EP4274759A1 publication Critical patent/EP4274759A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
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    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • TITLE MONITORING THE STATE OF A HOUSEHOLD BATTERY OF AN ELECTRIC GMP VEHICLE
  • the invention relates to vehicles with an electric powertrain (or GMP), and more specifically to the monitoring of the state of the service battery of such vehicles.
  • GMP electric powertrain
  • Some vehicles include a powertrain (or GMP) and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply group comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator coupled together (directly or indirectly).
  • a power supply group comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator coupled together (directly or indirectly).
  • Such an electrical energy generator can, for example, be an alternator or an alternator-starter when the GMP comprises at least one thermal motor machine or else a converter, of direct current/direct current (or DC/DC) type and associated to a main battery of the low, medium or high voltage type, when the GMP comprises at least one electric motor machine.
  • service battery means a battery rechargeable by at least one electric power generator and of the very low voltage type (typically 12 V, 24 V or 48 V).
  • on-board network means an electrical power supply network comprising electrical (or electronic) equipment (or components) consuming electrical energy and being “non-priority( s)” for at least one of them and
  • safety equipment means equipment (or component) providing at least one so-called “safety” function because it relates to the safety of the passengers of a vehicle, and therefore to be supplied with electrical energy as a priority. This is the case, for example, of the electric power steering or of an electric braking device (service brake, emergency brake, braking assistance or anti-skid system, for example).
  • the aforementioned power supply group is responsible for supplying this level of electrical power to the security components concerned at the time in question, but also, in parallel, for the level of electrical power necessary for the operation of the other non-security components used at this time. considered. If the power supply unit is unable to supply the electrical power required by all the electrical components concerned at the time in question, a voltage collapse could occur at the terminals of the on-board network and therefore of the safety electrical components, which would not allow them to operate correctly (i.e. with a sufficient level of performance), and therefore could endanger the passengers of the vehicle and/or the latter and/or people located in the environment of this vehicle.
  • the vehicle When the vehicle includes both a service battery and a main battery (supplying electrical energy for at least one electric motor machine of the powertrain), it is the main battery which is mainly called upon to supply the on-board network.
  • the service battery provides electrical energy to start any heat engine, and provides additional electrical power to prevent the on-board network from collapsing in the event of high transient energy consumption. Consequently, in a vehicle with at least partially thermal GMP when the service battery is in a degraded state or weakly charged, the internal combustion engine cannot be started, which will alert the driver, whereas in a purely electric GMP vehicle, the service battery may have the required power level (not very high) to supply computers (necessary to activation of the vehicle), but insufficient to ensure safe electrical power requirements, which puts it at risk.
  • the purpose of the invention is therefore in particular to determine the actual state of the service battery of a purely electric powertrain vehicle, and if possible the reliability of this state. Presentation of the invention
  • a monitoring device intended to equip a vehicle comprising an electric powertrain and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator .
  • This monitoring device is characterized in that it comprises at least one processor and at least one memory arranged to carry out the operations consisting, in the event of operation of the electric powertrain, of triggering an isolation of the service battery of the electrical energy generator, then in triggering a test of the service battery in order to determine an average minimum voltage at the terminals of the service battery and an average internal resistance of the latter, then in determining a state of the service battery by depending on these voltages average minimum and average internal resistance determined.
  • the monitoring device may comprise other characteristics which may be taken separately or in combination, and in particular:
  • its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in determining the state in a group comprising a first state representative of an impossibility of ensuring an electrical supply of the on-board network suitable for at least partial power supply needs of at least one safety electrical device, of a second state representative of an uncertainty of capacity to ensure a power supply of the on-board network adapted to at least partial power supply needs d 'at least one electrical safety device, and a third state representative of an ability to provide electrical power to the on-board network adapted to at least partial electrical power supply needs of at least one electrical safety device;
  • its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting, in the event of determination of the first state, of triggering at least one alert for a passenger of the vehicle chosen from among a risk alert incurred and an alert recommending at least one action to be performed, and if the second state is determined, triggering a service alert for this passenger;
  • its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in triggering, in the event of determination of the first state, at least one alert of a passenger of the vehicle chosen from among an incurred risk alert and a recommendation alert of at least one action to be carried out according to the results of several tests of the service battery carried out during several phases of driving, and in the event of determination of the second state, to trigger a service alert for this passenger according to the results of several tests of the service battery carried out during several phases of driving ;
  • - its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in determining the state as a further function of information on the reliability of the test;
  • its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in determining the state when the test reliability information is representative of a certain reliability of the test;
  • the invention also proposes a vehicle, optionally of the automotive type, and comprising an electric powertrain, an on-board network supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator, as well as a monitoring device of the type presented above.
  • the invention also proposes a monitoring method intended to be implemented in a vehicle comprising an electric powertrain and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery and at least one generator. 'electric energy.
  • This monitoring method is characterized by the fact that it comprises a step in which, in the event of operation of the electric powertrain, the service battery is isolated from the electric power generator, then a battery test is carried out of servitude in order to determine a average minimum voltage at the terminals of the service battery and an average internal resistance of the latter, then a state of the service battery is determined as a function of these determined average minimum voltage and average internal resistance.
  • the invention also proposes a computer program product comprising a set of instructions which, when it is executed by processing means, is capable of implementing a monitoring method of the type presented above for monitoring the state of a rechargeable service battery of a vehicle comprising an electric powertrain and an on-board network supplied with electrical energy by a supply group comprising this service battery and at least one electrical energy generator.
  • FIG. 1 schematically and functionally illustrates an embodiment of a vehicle comprising a purely electrical powertrain and a distribution box comprising a monitoring device according to the invention
  • FIG. 2 schematically and functionally illustrates an embodiment of a monitoring device according to the invention
  • FIG. 3 schematically illustrates an example of a service battery state map as a function of its average internal resistance and its average minimum voltage
  • FIG. 4 schematically illustrates an example of an algorithm implementing a monitoring method according to the invention.
  • the object of the invention is in particular to propose a monitoring device DS, and an associated monitoring method, intended to allow the monitoring of the state of a rechargeable service battery BS of a vehicle V with a powertrain (or GMP ) purely electrical.
  • a powertrain or GMP
  • the vehicle V is of the automobile type. It is for example a car, as illustrated in FIG. But the invention is not limited to this type of vehicle. It relates in fact to any type of vehicle comprising an electrical GMP and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply group comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator.
  • FIG. 1 Schematically shown in Figure 1 is a vehicle V comprising an electric GMP transmission chain, an on-board network RB, a service battery BS, an electric power generator GE and a monitoring device DS according to the invention.
  • the on-board network RB is an electrical power supply network that includes electrical (or electronic) equipment (or components) that consume electrical energy. At least one of this electrical (or electronic) equipment (or components) is “non-priority" and at least one other of these electrical (or electronic) equipment (or components) is
  • safety equipment or component
  • equipment or component
  • This may be, for example, electric power steering or an electric braking device (service brake, emergency brake, braking assistance or anti-skid system, for example).
  • Non-priority electrical (or electronic) equipment consumes electrical energy to perform at least one function which is not essential, such as for example the heating/air conditioning or the seat heating or the seat massager. headquarters.
  • the service battery BS is responsible for supplying electrical energy to the on-board network RB, in addition to that supplied by the main battery BP described below.
  • this service battery BS can be arranged in the form of a battery of the very low voltage type (typically 12 V, 24 V or 48 V). It is rechargeable by a GE electric power generator of vehicle V.
  • the transmission chain has a purely electric GMP and therefore comprises, in particular, an electric driving machine MM, a motor shaft AM, a main battery BP and a transmission shaft AT.
  • the term “electric drive machine” means an electric machine arranged so as to supply or recover torque to move the vehicle V.
  • the driving machine MM (here an electric motor) is coupled to the main battery BP, in order to be supplied with electrical energy, as well as possibly to supply this main battery BP with electrical energy. It is coupled to the motor shaft AM, to provide it with torque by rotational drive.
  • This motor shaft AM is here coupled to a reducer RD which is also coupled to the transmission shaft AT, itself coupled to a first train T1 (here of wheels), preferably via a differential D1.
  • This first train T1 is here located in the front part PV of the vehicle V. But in a variant this first train T 1 could be the one which is here referenced T2 and which is located in the rear part PR of the vehicle V.
  • the main battery BP can be of the low voltage type (typically 400 V by way of illustration). But it could be of medium voltage or high voltage type.
  • the prime mover MM is also coupled to the electric power generator GE which is also coupled (here indirectly) to the service battery BS, in particular to recharge it with electric power from the main battery BP and converted.
  • This GE electric power generator is a direct current/direct current (or DC/DC) type converter, by way of example.
  • DC/DC direct current/direct current
  • the vehicle V comprises a distribution box BD to which the service battery BS, the electrical energy generator GE and the on-board network RB are coupled.
  • This distribution box BD is responsible for distributing in the on-board network RB the electrical energy stored in the service battery BS or produced by the electrical energy generator GE, for supplying the electrical components (or equipment) in function supply requests received. Supervision of the distribution of this electrical energy can be ensured by a computer CS.
  • the supervision computer CS is part of the distribution unit BD. But in a variant embodiment (not shown) the supervision computer CS could not be part of the distribution unit BD.
  • a monitoring device DS comprises at least one processor PR and at least one memory MD which are arranged to perform operations at least each time the powertrain is put into operation. electric.
  • These operations consist first of all, in the event of operation of the electric powertrain, in triggering an isolation of the service battery BS of the electrical energy generator GE, then in triggering a test of the service battery BS in order to determining an average minimum voltage um at the terminals of the service battery BS and an average internal resistance rm of the latter (BS).
  • the isolation of the service battery BS and the test of the latter (BS) can, for example, be carried out by a test device DT.
  • the latter (DT) can, for example, comprise a switching circuit responsible for isolating the service battery BS from the electrical energy generator GE (and also preferably from the on-board network RB) on order of the device DS monitoring.
  • each test triggered by the processor PR and the memory MD, may consist of causing at least two current inrushes predefined by the service battery BS.
  • the number of inrush currents of each test can be equal to five. But this number can take any value greater than or equal to two.
  • Each current draw can, for example, take place via a switchable charging circuit after the service battery BS has been isolated.
  • each current draw in a test may be on the order of 100 A and may occur every 100 ms.
  • This load circuit can, for example, be part of the test device DT.
  • a minimum voltage at the terminals of the service battery BS and an internal resistance of the latter (BS) are determined, for example by the test device DT.
  • the processor PR and the memory MD are arranged to perform the operations consisting in determining the average minimum voltage um from the minimum voltages determined during each of the load calls and the internal resistance average rm from the internal resistances determined during each of the load calls.
  • test device DT is independent of the monitoring device DS, while being coupled to the latter (DS). But in a variant embodiment (not shown) the test device DT could be part of the monitoring device DS.
  • the processor PR and the memory MD are also arranged to perform the operations consisting in determining a state of the service battery BS as a function of the average minimum voltage um and average internal resistance rm determined consecutively to the test load calls.
  • the current state of the service battery BS is thus available, in particular just before the vehicle V begins to circulate. This is particularly reassuring, especially when the service battery BS is in a degraded or weakly charged state which will prevent the safety power supply needs from being met within the vehicle V.
  • the processor PR and the memory MD are part of a computer CD which is itself part of the monitoring device DS and which is produced in the form a combination of electrical or electronic circuits or components (or “hardware”) and software modules (or “software”).
  • the processor PR and the memory MD could be part of a computer not forming part of the monitoring device DS and therefore providing at least one other function within the vehicle V.
  • the computer could, for example, be the supervision computer CS and in this case the monitoring device DS forms part of the latter (CS).
  • the monitoring device DS is part of the distribution box BD. But in a variant embodiment (not shown) the monitoring device DS could be external to the distribution box BD.
  • the processor PR can, for example, be a digital signal processor (or DSP (“Digital Signal Processor”)).
  • This processor PR can comprise integrated (or printed) circuits, or else several integrated (or printed) circuits connected by wired or wireless connections.
  • integrated (or printed) circuit is meant any type of device capable of performing at least one electrical or electronic operation. Thus, it can, for example, be a microcontroller.
  • the memory MD is live in order to store instructions for the implementation by the processor PR of at least part of the monitoring method described below (and therefore of its functionalities).
  • processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in determining the state of the service battery BS in a group of at least two predefined states.
  • the processor PR and the memory MD can use three states. In this case :
  • a first state e1 may be representative of an impossibility of the service battery BS to ensure a power supply of the on-board network RB adapted to the needs of at least partial power supply of at least one safe electrical component,
  • a second state e2 can be representative of an uncertainty of capacity of the service battery BS to ensure an electrical supply from the network of edge RB adapted to at least partial electrical supply needs of at least one safe electrical component, and
  • a third state e3 can be representative of a capacity of the service battery BS to ensure an electrical supply of the on-board network RB adapted to at least partial electrical supply needs of at least one safe electrical component.
  • the monitoring device DS can use a state map of the service battery BS according to its average internal resistance rm in (milliohms or ohms) and its average minimum voltage um (in volts).
  • the digital data defining this map are stored in the memory MD or in a mass memory MM to which we will return later.
  • An example of such a map is illustrated in Figure 3.
  • the service battery BS is in its first state e1 when its average internal resistance rm and its determined average minimum voltage um are included in a first zone Z1 delimited by the points (um1 , rm1), (um1 , rm4), (um5, rm4), (um5, rm3), (um2, rm3) and (um2, rm1),
  • the service battery BS is in its second state e2 when its average internal resistance rm and its determined average minimum voltage um are included in a second zone Z2 delimited by the points (um2, rm1), (um2, rm3), (um5 , rm3), (um4, rm2) and (um3, rm1), and
  • the service battery BS is in its third state e3 when its average internal resistance rm and its average minimum voltage um determined are included in a third zone Z3 delimited by the points (um3, rm1), (um4, rm2), (um5, rm3) and (um5, rm1).
  • the monitoring device DS only uses two states to characterize the service battery BS are preferably the first e1 and third e3 states.
  • the processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in triggering at least a first alert for a passenger of the vehicle V which is chosen from among an incurred risk alert and an alert recommending at least one action to be carried out.
  • a first passenger alert is intended to draw the passenger's attention to the existence of a problem with the service battery BS and which must be repaired as soon as possible in an after-sales service. sale.
  • This first alert can be done by displaying a first dedicated service indicator (for example the house battery indicator), possibly in a red color, and/or a second dedicated service indicator (for example the immediate stop (or "stop"), possibly in a red color, or a dedicated textual alarm message on a screen of the vehicle V, such as for example that of the dashboard or that of the central instrument panel, and/ or by broadcasting a dedicated sound (or audio) alarm message via at least one loudspeaker present in the vehicle V.
  • the display of a first alert then preferably continues until the end of the driving of the vehicle V.
  • the processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in triggering a second service alert for the passenger.
  • Such a second alert is only intended to draw the passenger's attention to a possible problem so that he thinks of going to an after-sales service for a technical check.
  • This alert can be done by display the general service warning light (not dedicated), possibly in an orange color, or a dedicated textual warning message on a screen of the vehicle V, such as for example that of the dashboard or that of the central instrument panel, and/or by broadcasting a dedicated sound (or audio) warning message via at least one loudspeaker present in the vehicle V.
  • the display of a second alert then preferably continues until the end of the driving phase of the vehicle V.
  • processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in determining the state of the service battery BS as a further function of test reliability information. It will indeed be understood that such information is likely to reinforce the interest offered by knowledge of the current state of the service battery BS, since it guarantees that this state is in accordance with reality.
  • the reliability information can, for example, be chosen from at least: - a first information il representative of an absence of reliability, because the internal resistances and minimum voltages are considered to be unreliable because of their abnormal values,
  • a second item of information i2 representative of an impossibility of carrying out the test, for example due to an internal failure of the test device DT
  • a third item of information i3 representative of an uncertainty as to the possibility of carrying out the test completely, for example due to non-optimal conditions for passing the test or an interruption of the test required by a computer of the vehicle V (possibly CS)
  • the processor PR and the memory MD can be arranged to perform the operations consisting in considering that the service battery BS is definitely in the first e1 or second e2 or third e3 state, in the presence of the only fourth piece of information i4 .
  • This is particularly useful when the first embodiment is used, and therefore when the decisions (to alert or not to alert) are taken from a single test of the service battery BS.
  • a second embodiment can be used in which the decisions (to alert or not to alert) are taken from several tests of the service battery BS carried out during several driving phases. The objective is to remove the possible defects of states e1 and e2 on an accumulation of appearances in the first Z1 and second Z2 zones.
  • the processor PR and the memory MD can, for example, be arranged to proceed as described below. More precisely, the processor PR and the memory MD can be arranged to carry out the operations consisting in triggering, in the event of determination of the first state e1, at least one alert of a passenger of the vehicle V chosen from among an incurred risk alert and a recommendation alert of at least one action to be carried out according to the results of several tests of the service battery BS carried out during several driving phases, and in the event of determination of the second state e2, to trigger a service alert for this passenger according to the results of several tests of the service battery BS carried out during several driving phases.
  • the processor PR and the memory MD can be arranged to perform the operations consisting of: - incrementing by one unit (i.e. +1) a first counter associated with the determination of the first state e1 during previous tests, in the presence of a first H or second i2 reliability information or a fourth reliability information i4 and a first state e1, or
  • a second counter associated with the determination of the second state e2 during previous tests, in the presence of a third reliability information i3 or a fourth reliability information i4 and a second state e2, or
  • a third counter associated with the cumulative determination of the first e1 and second e2 states during previous tests, by one unit in the presence of a first il or second i2 reliability information or a fourth reliability information i4 and a first state e1 , or a unit weighted by a first value v1 less than one (i.e. +(1 * v1 )) in the presence of a third reliability cue i3, or even a unit weighted by a second value v2 less than one and less than v1 (ie +(1 * v2)) in the presence of a fourth reliability cue i4 and a second state e2.
  • the processor PR and the memory MD can be arranged to perform the operations consisting of: - triggering a first alert as soon as the value of the first counter becomes equal to a first predefined value or the value of the third counter becomes equal to a third predefined value, or - to trigger a second (service) alert as soon as the value of the second counter becomes equal to a second predefined value.
  • the value of each counter is reset to zero each time the monitoring device DS determines that the service battery BS is in the third state e3.
  • the computer CD can also comprise, in addition to the random access memory MD and processor PR of the monitoring device DS, a mass memory MM, in particular for storing the minimum voltages and determined internal resistances and any digital map data and counter(s) values, and intermediate data involved in all its calculations and processing.
  • this calculator CD can also comprise an input interface IE for receiving at least the minimum voltages and internal resistances determined and messages signaling the operation of the electrical GMP to use them in calculations or processing, possibly after having formatted and/or demodulated and/or amplified them, in a manner known per se, by means of a digital signal processor PR′.
  • this computer CD can also comprise an output interface IS, in particular for delivering the alert commands determined by the monitoring device DS.
  • the invention can also be considered in the form of a monitoring method intended to be implemented in the vehicle V described above in order to allow monitoring of the state of its service battery BS.
  • This monitoring method comprises a step 10-90 in which, in the event of the electrical GMP being put into operation, the service battery BS is isolated from the electrical energy generator GE, then a test is carried out of the service battery BS in order to determine an average minimum voltage um at the terminals of the service battery BS and an average internal resistance rm of the latter (BS), then a state of the service battery BS is determined as a function of these average minimum voltage um and average internal resistance rm determined.
  • FIG. 3 Schematically illustrated in FIG. 3 is an example of an algorithm implementing a 10-90 monitoring method according to the invention (here in its second embodiment).
  • the algorithm comprises a sub-step 10 which begins when the monitoring device DS is informed of the start-up of the electrical GMP and in which the service battery BS is isolated from the electrical energy generator GE.
  • a test of the service battery BS is carried out in order to determine an average minimum voltage um at the terminals of the service battery BS and an average internal resistance rm of the latter (BS).
  • the state of the service battery BS can be determined as a function of the average minimum voltage um and average internal resistance rm determined in the sub-step 20.
  • the method ends in a sub-step 50, without alerting the passengers of the vehicle V, but after resetting the first, second and third counters.
  • the first and third counters in a sub-step 60.
  • the third counter is incremented by a unit weighted by the second value v2 (i.e. +(1*v2)), or else if the information determined in the possible sub-step 30 is the third piece of information i3, the second counter is incremented by one unit (i.e.
  • a second alert is generated in a sub-step 90 (of service) for the passengers of vehicle V.
  • the invention also proposes a computer program product (or computer program) comprising a set of instructions which, when it is executed by processing means of the electronic circuit (or hardware) type, such as for example the processor PR, is able to implement the monitoring method described above to monitor the state of the service battery BS of the vehicle V.

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Abstract

Disclosed is a monitoring device (DS) fitted to a vehicle (V) comprising an electric power train and an on-board network (RB) supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a low-voltage rechargeable battery (BS) and at least one electric power generator (GE). The device (DS) comprises a processor (PR) and a memory performing operations which consist in, when the electric power train is started, triggering the isolation of the low-voltage rechargeable battery (BS) of the electric power generator (GE), triggering a test of the low-voltage rechargeable battery (BS) to determine an average minimum voltage at its terminals and an average internal resistance, and then determining the state of the low-voltage rechargeable battery (BS) according to the determined mean minimum voltage and average internal resistance.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : SURVEILLANCE DE L’ÉTAT D’UNE BATTERIE DE SERVITUDE D’UN VÉHICULE À GMP ÉLECTRIQUE TITLE: MONITORING THE STATE OF A HOUSEHOLD BATTERY OF AN ELECTRIC GMP VEHICLE
La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2100129 déposée le 07.01.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. The present invention claims the priority of French application No. 2100129 filed on 07.01.2021, the content of which (text, drawings and claims) is incorporated herein by reference.
Domaine technique de l’invention Technical field of the invention
L’invention concerne les véhicules à groupe motopropulseur (ou GMP) électrique, et plus précisément la surveillance de l’état de la batterie de servitude de tels véhicules. The invention relates to vehicles with an electric powertrain (or GMP), and more specifically to the monitoring of the state of the service battery of such vehicles.
Etat de la technique State of the art
Certains véhicules comprennent un groupe motopropulseur (ou GMP) et un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant une batterie de servitude rechargeable et au moins un générateur d’énergie électrique couplés entre eux (directement ou indirectement). Un tel générateur d’énergie électrique peut, par exemple, être un alternateur ou un alterno-démarreur lorsque le GMP comprend au moins une machine motrice thermique ou bien un convertisseur, de type courant continu/courant continu (ou DC/DC) et associé à une batterie principale de type basse, moyenne ou haute tension, lorsque le GMP comprend au moins une machine motrice électrique. Some vehicles include a powertrain (or GMP) and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply group comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator coupled together (directly or indirectly). Such an electrical energy generator can, for example, be an alternator or an alternator-starter when the GMP comprises at least one thermal motor machine or else a converter, of direct current/direct current (or DC/DC) type and associated to a main battery of the low, medium or high voltage type, when the GMP comprises at least one electric motor machine.
Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « batterie de servitude » une batterie rechargeable par au moins un générateur d’énergie électrique et de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V). In the following and the foregoing, “service battery” means a battery rechargeable by at least one electric power generator and of the very low voltage type (typically 12 V, 24 V or 48 V).
Par ailleurs, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique comprenant des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique et étant « non prioritaire(s) » pour l’un au moins d’entre eux etFurthermore, in the following and the foregoing, the term "on-board network" means an electrical power supply network comprising electrical (or electronic) equipment (or components) consuming electrical energy and being "non-priority( s)” for at least one of them and
« sécuritaire(s) » (et donc prioritaire(s)) pour au moins un autre d’entre eux. Enfin, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « équipement (ou organe) sécuritaire » un équipement (ou organe) assurant au moins une fonction dite « sécuritaire » du fait qu’elle concerne la sécurité des passagers d’un véhicule, et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire. C’est le cas, par exemple, de la direction assistée électrique ou d’un dispositif de freinage électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple). "safe(s)" (and therefore priority(s)) for at least one other of them. Finally, in what follows and in the foregoing, "safety equipment (or component)" means equipment (or component) providing at least one so-called "safety" function because it relates to the safety of the passengers of a vehicle, and therefore to be supplied with electrical energy as a priority. This is the case, for example, of the electric power steering or of an electric braking device (service brake, emergency brake, braking assistance or anti-skid system, for example).
Dans certaines situations de vie d’un véhicule, comme par exemple lors de manœuvres dites d’urgence (telles que des freinages d’urgence ou des évitements), il est indispensable que les organes sécuritaires participant à ces manœuvres soient alimentés avec un niveau de puissance électrique qui garantit leur fonctionnement, ainsi que leur niveau de performance attendu.In certain situations in the life of a vehicle, such as during so-called emergency maneuvers (such as emergency braking or avoidance), it is essential that the safety components participating in these maneuvers be supplied with a level of electrical power that guarantees their operation, as well as their expected level of performance.
Le groupe d’alimentation précité est responsable de la fourniture de ce niveau de puissance électrique aux organes sécuritaires concernés à l’instant considéré, mais aussi, en parallèle, du niveau de puissance électrique nécessaire au fonctionnement des autres organes non sécuritaires utilisés à cet instant considéré. En cas d’incapacité du groupe d’alimentation à fournir la puissance électrique nécessaire à tous les organes électriques concernés à l’instant considéré, un écroulement de la tension pourrait survenir aux bornes du réseau de bord et donc des organes électriques sécuritaires, ce qui ne permettrait pas à ces derniers de fonctionner correctement (c’est-à-dire avec un niveau de performance suffisant), et donc pourrait mettre en danger les passagers du véhicule et/ou ce dernier et/ou des personnes situées dans l’environnement de ce véhicule. Lorsque le véhicule comprend à la fois une batterie de servitude et une batterie principale (fournissant de l’énergie électrique pour au moins une machine motrice électrique du GMP), c’est la batterie principale qui est principalement sollicitée pour alimenter le réseau de bord. La batterie de servitude fournit de l’énergie électrique pour démarrer l’éventuelle machine motrice thermique, et assure un complément d’alimentation électrique permettant d’éviter l’écroulement du réseau de bord en cas de forte consommation énergétique transitoire. Par conséquent, dans un véhicule à GMP au moins partiellement thermique lorsque la batterie de servitude est dans un état dégradé ou faiblement chargée, la machine motrice thermique ne pourra pas être démarrée ce qui alertera le conducteur, tandis que dans un véhicule à GMP purement électrique la batterie de servitude peut avoir le niveau de puissance requis (pas très élevé) pour alimenter des calculateurs (nécessaires à la mise en action du véhicule), mais insuffisant pour assurer les besoins d’alimentation électrique sécuritaire, ce qui lui fait courir un risque. The aforementioned power supply group is responsible for supplying this level of electrical power to the security components concerned at the time in question, but also, in parallel, for the level of electrical power necessary for the operation of the other non-security components used at this time. considered. If the power supply unit is unable to supply the electrical power required by all the electrical components concerned at the time in question, a voltage collapse could occur at the terminals of the on-board network and therefore of the safety electrical components, which would not allow them to operate correctly (i.e. with a sufficient level of performance), and therefore could endanger the passengers of the vehicle and/or the latter and/or people located in the environment of this vehicle. When the vehicle includes both a service battery and a main battery (supplying electrical energy for at least one electric motor machine of the powertrain), it is the main battery which is mainly called upon to supply the on-board network. The service battery provides electrical energy to start any heat engine, and provides additional electrical power to prevent the on-board network from collapsing in the event of high transient energy consumption. Consequently, in a vehicle with at least partially thermal GMP when the service battery is in a degraded state or weakly charged, the internal combustion engine cannot be started, which will alert the driver, whereas in a purely electric GMP vehicle, the service battery may have the required power level (not very high) to supply computers (necessary to activation of the vehicle), but insufficient to ensure safe electrical power requirements, which puts it at risk.
Il a été proposé dans le document brevet EP-A1 1207083 de déterminer si la capacité de la batterie de servitude est inférieure à un seuil choisi de manière à satisfaire au minimum les besoins d’alimentation électrique d’une direction assistée électrique ou d’un système électrique de freinage, et dans l’affirmative de déclencher une limitation de la vitesse maximale du véhicule. Mais cela ne permet pas d’informer le conducteur d’un éventuel risque. En outre, cela ne garantit pas que la mesure de capacité soit fiable, et donc la limitation de vitesse peut s’avérer injustifiée ou être une mesure insuffisante en présence d’un risque sécuritaire. It has been proposed in the patent document EP-A1 1207083 to determine whether the capacity of the service battery is below a threshold chosen so as to satisfy at least the electrical power requirements of an electric power steering or a electrical braking system, and if so to trigger a limitation of the maximum speed of the vehicle. But this does not inform the driver of a possible risk. In addition, this does not guarantee that the capacity measurement is reliable, and therefore the speed limit may prove to be unjustified or an insufficient measure in the presence of a security risk.
L’invention a donc notamment pour but de déterminer l’état réel de la batterie de servitude d’un véhicule à GMP purement électrique, et si possible la fiabilité de cet état. Présentation de l’invention The purpose of the invention is therefore in particular to determine the actual state of the service battery of a purely electric powertrain vehicle, and if possible the reliability of this state. Presentation of the invention
Elle propose notamment à cet effet un dispositif de surveillance destiné à équiper un véhicule comprenant un groupe motopropulseur électrique et un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant une batterie de servitude rechargeable et au moins un générateur d’énergie électrique. It proposes in particular for this purpose a monitoring device intended to equip a vehicle comprising an electric powertrain and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator .
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, en cas de mise en fonctionnement du groupe motopropulseur électrique, à déclencher un isolement de la batterie de servitude du générateur d’énergie électrique, puis à déclencher un test de la batterie de servitude afin de déterminer une tension minimale moyenne aux bornes de la batterie de servitude et une résistance interne moyenne de cette dernière, puis à déterminer un état de la batterie de servitude en fonction de ces tension minimale moyenne et résistance interne moyenne déterminées. This monitoring device is characterized in that it comprises at least one processor and at least one memory arranged to carry out the operations consisting, in the event of operation of the electric powertrain, of triggering an isolation of the service battery of the electrical energy generator, then in triggering a test of the service battery in order to determine an average minimum voltage at the terminals of the service battery and an average internal resistance of the latter, then in determining a state of the service battery by depending on these voltages average minimum and average internal resistance determined.
Ainsi, on dispose de l’état en cours de la batterie de servitude, notamment juste avant que le véhicule commence à circuler, ce qui est particulièrement rassurant. Le dispositif de surveillance selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : Thus, we have the current state of the service battery, in particular just before the vehicle begins to circulate, which is particularly reassuring. The monitoring device according to the invention may comprise other characteristics which may be taken separately or in combination, and in particular:
- son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer l’état dans un groupe d’au moins deux états prédéfinis ; - its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in determining the state in a group of at least two predefined states;
- en présence de la dernière option, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer l’état dans un groupe comprenant un premier état représentatif d’une impossibilité à assurer une alimentation électrique du réseau de bord adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire, d’un deuxième état représentatif d’une incertitude de capacité à assurer une alimentation électrique du réseau de bord adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire, et d’un troisième état représentatif d’une capacité à assurer une alimentation électrique du réseau de bord adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire ; - in the presence of the last option, its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in determining the state in a group comprising a first state representative of an impossibility of ensuring an electrical supply of the on-board network suitable for at least partial power supply needs of at least one safety electrical device, of a second state representative of an uncertainty of capacity to ensure a power supply of the on-board network adapted to at least partial power supply needs d 'at least one electrical safety device, and a third state representative of an ability to provide electrical power to the on-board network adapted to at least partial electrical power supply needs of at least one electrical safety device;
- en présence de la dernière sous-option, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant, en cas de détermination du premier état, à déclencher au moins une alerte d’un passager du véhicule choisie parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer, et en cas de détermination du deuxième état, à déclencher une alerte de service pour ce passager ;- in the presence of the last sub-option, its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting, in the event of determination of the first state, of triggering at least one alert for a passenger of the vehicle chosen from among a risk alert incurred and an alert recommending at least one action to be performed, and if the second state is determined, triggering a service alert for this passenger;
- dans une variante de réalisation, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher, en cas de détermination du premier état, au moins une alerte d’un passager du véhicule choisie parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer en fonction de résultats de plusieurs tests de la batterie de servitude effectués lors de plusieurs phases de roulage, et en cas de détermination du deuxième état, à déclencher une alerte de service pour ce passager en fonction de résultats de plusieurs tests de la batterie de servitude effectués lors de plusieurs phases de roulage ; - son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer l’état en fonction en outre d’une information de fiabilité du test ; - in a variant embodiment, its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in triggering, in the event of determination of the first state, at least one alert of a passenger of the vehicle chosen from among an incurred risk alert and a recommendation alert of at least one action to be carried out according to the results of several tests of the service battery carried out during several phases of driving, and in the event of determination of the second state, to trigger a service alert for this passenger according to the results of several tests of the service battery carried out during several phases of driving ; - its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in determining the state as a further function of information on the reliability of the test;
- en présence de la dernière option, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer l’état lorsque l’information de fiabilité du test est représentative d’une fiabilité certaine du test ; - in the presence of the last option, its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in determining the state when the test reliability information is representative of a certain reliability of the test;
- son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher un test consistant à provoquer au moins deux appels de courant prédéfinis par la batterie de servitude, pendant chacun desquels une tension minimale aux bornes de la batterie de servitude et une résistance interne de cette dernière sont déterminées, puis à déterminer la tension minimale moyenne à partir de ces tensions minimales déterminées et la résistance interne moyenne à partir de ces résistances internes déterminées. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un groupe motopropulseur électrique, un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant une batterie de servitude rechargeable et au moins un générateur d’énergie électrique, ainsi qu’un dispositif de surveillance du type de celui présenté ci- avant. L’invention propose également un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant un groupe motopropulseur électrique et un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant une batterie de servitude rechargeable et au moins un générateur d’énergie électrique. Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle, en cas de mise en fonctionnement du groupe motopropulseur électrique, on isole la batterie de servitude du générateur d’énergie électrique, puis on effectue un test de la batterie de servitude afin de déterminer une tension minimale moyenne aux bornes de la batterie de servitude et une résistance interne moyenne de cette dernière, puis on détermine un état de la batterie de servitude en fonction de ces tension minimale moyenne et résistance interne moyenne déterminées. 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 l’état d’une batterie de servitude rechargeable d’un véhicule comprenant un groupe motopropulseur électrique et un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant cette batterie de servitude et au moins un générateur d’énergie électrique. - its processor and its memory can be arranged to carry out the operations consisting in triggering a test consisting in causing at least two current inrushes predefined by the service battery, during each of which a minimum voltage at the terminals of the service battery and a resistance internal of the latter are determined, then to determine the average minimum voltage from these determined minimum voltages and the average internal resistance from these determined internal resistances. The invention also proposes a vehicle, optionally of the automotive type, and comprising an electric powertrain, an on-board network supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator, as well as a monitoring device of the type presented above. The invention also proposes a monitoring method intended to be implemented in a vehicle comprising an electric powertrain and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery and at least one generator. 'electric energy. This monitoring method is characterized by the fact that it comprises a step in which, in the event of operation of the electric powertrain, the service battery is isolated from the electric power generator, then a battery test is carried out of servitude in order to determine a average minimum voltage at the terminals of the service battery and an average internal resistance of the latter, then a state of the service battery is determined as a function of these determined average minimum voltage and average internal resistance. The invention also proposes a computer program product comprising a set of instructions which, when it is executed by processing means, is capable of implementing a monitoring method of the type presented above for monitoring the state of a rechargeable service battery of a vehicle comprising an electric powertrain and an on-board network supplied with electrical energy by a supply group comprising this service battery and at least one electrical energy generator.
Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :Brief description of the figures Other characteristics and advantages of the invention will appear on examination of the detailed description below, and of the appended drawings, in which:
[Fig. 1] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un GMP purement électrique et un boîtier de distribution comportant un dispositif de surveillance selon l’invention, [Fig. 2] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un dispositif de surveillance selon l’invention, [Fig. 1] schematically and functionally illustrates an embodiment of a vehicle comprising a purely electrical powertrain and a distribution box comprising a monitoring device according to the invention, [Fig. 2] schematically and functionally illustrates an embodiment of a monitoring device according to the invention,
[Fig. 3] illustre schématiquement un exemple de cartographie d’état d’une batterie de servitude en fonction de sa résistance interne moyenne et de sa tension minimale moyenne, et [Fig. 4] illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de surveillance selon l’invention. [Fig. 3] schematically illustrates an example of a service battery state map as a function of its average internal resistance and its average minimum voltage, and [Fig. 4] schematically illustrates an example of an algorithm implementing a monitoring method according to the invention.
Description détaillée de l’invention Detailed description of the invention
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de surveillance DS, et un procédé de surveillance associé, destinés à permettre la surveillance de l’état d’une batterie de servitude BS rechargeable d’un véhicule V à groupe motopropulseur (ou GMP) purement électrique. 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 figure 1 . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant un GMP électrique et un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant une batterie de servitude rechargeable et au moins un générateur d’énergie 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. The object of the invention is in particular to propose a monitoring device DS, and an associated monitoring method, intended to allow the monitoring of the state of a rechargeable service battery BS of a vehicle V with a powertrain (or GMP ) purely electrical. In what follows, it is considered, by way of non-limiting example, that the vehicle V is of the automobile type. It is for example a car, as illustrated in FIG. But the invention is not limited to this type of vehicle. It relates in fact to any type of vehicle comprising an electrical GMP and an on-board network supplied with electrical energy by a power supply group comprising a rechargeable service battery and at least one electrical energy generator. Thus, it concerns, for example, land vehicles (utility vehicles, motorhomes, minibuses, cars, trucks, motorcycles, road construction machinery, construction machinery, agricultural machinery, leisure machinery (snowmobile, kart), and caterpillar(s), for example), boats and aircraft.
On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule V comprenant une chaîne de transmission à GMP électrique, un réseau de bord RB, une batterie de servitude BS, un générateur d’énergie électrique GE et un dispositif de surveillance DS selon l’invention. Schematically shown in Figure 1 is a vehicle V comprising an electric GMP transmission chain, an on-board network RB, a service battery BS, an electric power generator GE and a monitoring device DS according to the invention.
Le réseau de bord RB est un réseau d’alimentation électrique qui comprend des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) qui consomment de l’énergie électrique. Au moins l’un de ces équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) est « non prioritaire » et au moins un autre de ces équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) estThe on-board network RB is an electrical power supply network that includes electrical (or electronic) equipment (or components) that consume electrical energy. At least one of this electrical (or electronic) equipment (or components) is "non-priority" and at least one other of these electrical (or electronic) equipment (or components) is
« sécuritaire » (et donc prioritaire). “safe” (and therefore a priority).
Il est rappelé que l’on entend ici par « équipement (ou organe) sécuritaire » un équipement (ou organe) consommant de l’énergie électrique pour assurer au moins une fonction dite sécuritaire (car concernant la sécurité des passagers du véhicule V), et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire. Il pourra s’agir, par exemple, de la direction assistée électrique ou d’un dispositif de freinage électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple). It is recalled that the term “safety equipment (or component)” is understood here to mean equipment (or component) consuming electrical energy to provide at least one so-called security function (because concerning the safety of the passengers of the vehicle V), and therefore having to be supplied with electrical energy as a priority. This may be, for example, electric power steering or an electric braking device (service brake, emergency brake, braking assistance or anti-skid system, for example).
Un équipement (ou organe) électrique (ou électronique) non prioritaire consomme de l’énergie électrique pour assurer au moins une fonction qui n’est pas indispensable, comme par exemple le chauffage/climatisation ou le chauffage de siège ou le dispositif de massage de siège. La batterie de servitude BS est chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord RB, en complément de celle fournie par la batterie principale BP décrite plus loin. 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 par un générateur d’énergie électrique GE du véhicule V. Non-priority electrical (or electronic) equipment (or component) consumes electrical energy to perform at least one function which is not essential, such as for example the heating/air conditioning or the seat heating or the seat massager. headquarters. The service battery BS is responsible for supplying electrical energy to the on-board network RB, in addition to that supplied by the main battery BP described below. For example, this service battery BS can be arranged in the form of a battery of the very low voltage type (typically 12 V, 24 V or 48 V). It is rechargeable by a GE electric power generator of vehicle V.
La chaîne de transmission a un GMP purement électrique et donc comprend, notamment, une machine motrice MM électrique, un arbre moteur AM, une batterie principale BP et un arbre de transmission AT. On entend ici par « machine motrice électrique » une machine électrique agencée de manière à fournir ou récupérer du couple pour déplacer le véhicule V. The transmission chain has a purely electric GMP and therefore comprises, in particular, an electric driving machine MM, a motor shaft AM, a main battery BP and a transmission shaft AT. Here, the term “electric drive machine” means an electric machine arranged so as to supply or recover torque to move the vehicle V.
La machine motrice MM (ici un moteur électrique) est couplée à la batterie principale BP, afin d’être alimentée en énergie électrique, ainsi qu’éventuellement d’alimenter cette batterie principale BP en énergie électrique. Elle est couplée à l’arbre moteur AM, pour lui fournir du couple par entraînement en rotation. 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 D1 . Ce premier train T1 est ici situé dans la partie avant PV du véhicule V. Mais dans une variante ce premier train T 1 pourrait être celui qui est ici référencé T2 et qui est situé dans la partie arrière PR du véhicule V. The driving machine MM (here an electric motor) is coupled to the main battery BP, in order to be supplied with electrical energy, as well as possibly to supply this main battery BP with electrical energy. It is coupled to the motor shaft AM, to provide it with torque by rotational drive. This motor shaft AM is here coupled to a reducer RD which is also coupled to the transmission shaft AT, itself coupled to a first train T1 (here of wheels), preferably via a differential D1. This first train T1 is here located in the front part PV of the vehicle V. But in a variant this first train T 1 could be the one which is here referenced T2 and which is located in the rear part PR of the vehicle V.
Par exemple, la batterie principale BP peut être de type basse tension (typiquement 400 V à titre illustratif). Mais elle pourrait être de type moyenne tension ou haute tension. For example, the main battery BP can be of the low voltage type (typically 400 V by way of illustration). But it could be of medium voltage or high voltage type.
La machine motrice MM est aussi couplée au générateur d’énergie électrique GE qui est aussi couplé (ici indirectement) à la batterie de servitude BS, notamment pour la recharger avec de l’énergie électrique issue de la batterie principale BP et convertie. Ce générateur d’énergie électrique GE est un convertisseur de type courant continu/courant continu (ou DC/DC), à titre d’exemple. Outre la recharge de la batterie de servitude BS, il est aussi chargé d’alimenter le réseau de bord RB en énergie électrique issue de la batterie principale BP et convertie. The prime mover MM is also coupled to the electric power generator GE which is also coupled (here indirectly) to the service battery BS, in particular to recharge it with electric power from the main battery BP and converted. This GE electric power generator is a direct current/direct current (or DC/DC) type converter, by way of example. In addition to recharging the service battery BS, it is also responsible for supplying the on-board network RB into electrical energy from the LP main battery and converted.
On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 le véhicule V comprend un boîtier de distribution BD auquel sont couplés la batterie de servitude BS, le générateur d’énergie électrique GE 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 générateur d’énergie électrique GE, pour l’alimentation des organes (ou équipements) électriques en fonction de demandes d’alimentation reçues. La supervision de la distribution de cette énergie électrique peut être assurée par un calculateur CS. Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 , le calculateur de supervision CS fait partie du boîtier de distribution BD. Mais dans une variante de réalisation (non illustrée) le calculateur de supervision CS pourrait ne pas faire partie du boîtier de distribution BD. Comme illustré non limitativement sur la figure 2, un dispositif de surveillance DS, selon l’invention, comprend au moins un processeur PR et au moins une mémoire MD qui sont agencés pour effectuer des opérations au moins lors de chaque mise en fonctionnement du groupe motopropulseur électrique. It will also be noted that in the example illustrated without limitation in FIG. 1, the vehicle V comprises a distribution box BD to which the service battery BS, the electrical energy generator GE and the on-board network RB are coupled. This distribution box BD is responsible for distributing in the on-board network RB the electrical energy stored in the service battery BS or produced by the electrical energy generator GE, for supplying the electrical components (or equipment) in function supply requests received. Supervision of the distribution of this electrical energy can be ensured by a computer CS. In the example illustrated without limitation in FIG. 1, the supervision computer CS is part of the distribution unit BD. But in a variant embodiment (not shown) the supervision computer CS could not be part of the distribution unit BD. As illustrated without limitation in FIG. 2, a monitoring device DS, according to the invention, comprises at least one processor PR and at least one memory MD which are arranged to perform operations at least each time the powertrain is put into operation. electric.
Ces opérations consistent tout d’abord, en cas de mise en fonctionnement du groupe motopropulseur électrique, à déclencher un isolement de la batterie de servitude BS du générateur d’énergie électrique GE, puis à déclencher un test de la batterie de servitude BS afin de déterminer une tension minimale moyenne um aux bornes de la batterie de servitude BS et une résistance interne moyenne rm de cette dernière (BS). L’isolement de la batterie de servitude BS et le test de cette dernière (BS) peuvent, par exemple, être réalisés par un dispositif de test DT. A cet effet, ce dernier (DT) peut, par exemple, comprendre un circuit de commutation chargé d’isoler la batterie de servitude BS du générateur d’énergie électrique GE (et aussi de préférence du réseau de bord RB) sur ordre du dispositif de surveillance DS. These operations consist first of all, in the event of operation of the electric powertrain, in triggering an isolation of the service battery BS of the electrical energy generator GE, then in triggering a test of the service battery BS in order to determining an average minimum voltage um at the terminals of the service battery BS and an average internal resistance rm of the latter (BS). The isolation of the service battery BS and the test of the latter (BS) can, for example, be carried out by a test device DT. For this purpose, the latter (DT) can, for example, comprise a switching circuit responsible for isolating the service battery BS from the electrical energy generator GE (and also preferably from the on-board network RB) on order of the device DS monitoring.
Par exemple, chaque test, déclenché par le processeur PR et la mémoire MD, peut consister à provoquer au moins deux appels de courant prédéfinis par la batterie de servitude BS. Par exemple, le nombre d’appels de courant de chaque test peut être égal à cinq. Mais ce nombre peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à deux. For example, each test, triggered by the processor PR and the memory MD, may consist of causing at least two current inrushes predefined by the service battery BS. For example, the number of inrush currents of each test can be equal to five. But this number can take any value greater than or equal to two.
Chaque appel de courant peut, par exemple, se faire via un circuit de charge commutable après l’isolement de la batterie de servitude BS. Par exemple, chaque appel de courant d’un test peut être de l’ordre de 100 A et peut être réalisé toutes les 100 ms. Ce circuit de charge peut, par exemple, faire partie du dispositif de test DT. Each current draw can, for example, take place via a switchable charging circuit after the service battery BS has been isolated. For example, each current draw in a test may be on the order of 100 A and may occur every 100 ms. This load circuit can, for example, be part of the test device DT.
Pendant chaque appel de courant une tension minimale aux bornes de la batterie de servitude BS et une résistance interne de cette dernière (BS) sont déterminées, par exemple par le dispositif de test DT. During each current inrush, a minimum voltage at the terminals of the service battery BS and an internal resistance of the latter (BS) are determined, for example by the test device DT.
Une fois que les appels de charge ont été successivement réalisés, le processeur PR et la mémoire MD sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer la tension minimale moyenne um à partir des tensions minimales déterminées lors de chacun des appels de charge et la résistance interne moyenne rm à partir des résistances internes déterminées lors de chacun des appels de charge. Once the load calls have been successively performed, the processor PR and the memory MD are arranged to perform the operations consisting in determining the average minimum voltage um from the minimum voltages determined during each of the load calls and the internal resistance average rm from the internal resistances determined during each of the load calls.
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 2, le dispositif de test DT est indépendant du dispositif de surveillance DS, tout en étant couplé à ce dernier (DS). Mais dans une variante de réalisation (non illustrée) le dispositif de test DT pourrait faire partie du dispositif de surveillance DS. It will be noted that in the example illustrated without limitation in FIG. 2, the test device DT is independent of the monitoring device DS, while being coupled to the latter (DS). But in a variant embodiment (not shown) the test device DT could be part of the monitoring device DS.
Le processeur PR et la mémoire MD sont également agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer un état de la batterie de servitude BS en fonction des tension minimale moyenne um et résistance interne moyenne rm déterminées consécutivement aux appels de charge du test. The processor PR and the memory MD are also arranged to perform the operations consisting in determining a state of the service battery BS as a function of the average minimum voltage um and average internal resistance rm determined consecutively to the test load calls.
On dispose ainsi de l’état en cours de la batterie de servitude BS, notamment juste avant que le véhicule V commence à circuler. Cela est particulièrement rassurant notamment lorsque la batterie de servitude BS est dans un état dégradé ou faiblement chargé qui empêchera d’assurer les besoins d’alimentation électrique sécuritaire au sein du véhicule V. The current state of the service battery BS is thus available, in particular just before the vehicle V begins to circulate. This is particularly reassuring, especially when the service battery BS is in a degraded or weakly charged state which will prevent the safety power supply needs from being met within the vehicle V.
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 2, le processeur PR et la mémoire MD font partie d’un calculateur CD qui fait lui- même partie du dispositif de surveillance DS et qui est réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). Mais dans une variante de réalisation (non illustrée) le processeur PR et la mémoire MD pourraient faire partie d’un calculateur ne faisant pas partie du dispositif de surveillance DS et donc assurant au moins une autre fonction au sein du véhicule V. Dans cette variante le calculateur pourrait, par exemple, être le calculateur de supervision CS et dans ce cas le dispositif de surveillance DS fait partie de ce dernier (CS). It will be noted that in the example illustrated without limitation in FIG. 2, the processor PR and the memory MD are part of a computer CD which is itself part of the monitoring device DS and which is produced in the form a combination of electrical or electronic circuits or components (or “hardware”) and software modules (or “software”). But in a variant embodiment (not shown) the processor PR and the memory MD could be part of a computer not forming part of the monitoring device DS and therefore providing at least one other function within the vehicle V. In this variant the computer could, for example, be the supervision computer CS and in this case the monitoring device DS forms part of the latter (CS).
Par ailleurs, dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 , le dispositif de surveillance DS fait partie du boîtier de distribution BD. Mais dans une variante de réalisation (non illustrée) le dispositif de surveillance DS pourrait être externe au boîtier de distribution BD. Furthermore, in the example illustrated without limitation in FIG. 1, the monitoring device DS is part of the distribution box BD. But in a variant embodiment (not shown) the monitoring device DS could be external to the distribution box BD.
Le processeur PR peut, par exemple, être un processeur de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)). Ce processeur PR 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. Ainsi, il peut, par exemple, s’agir d’un microcontrôleur. La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR d’une partie au moins du procédé de surveillance décrit plus loin (et donc de ses fonctionnalités). The processor PR can, for example, be a digital signal processor (or DSP (“Digital Signal Processor”)). This processor PR can comprise integrated (or printed) circuits, or else several integrated (or printed) circuits connected by wired or wireless connections. By integrated (or printed) circuit is meant any type of device capable of performing at least one electrical or electronic operation. Thus, it can, for example, be a microcontroller. The memory MD is live in order to store instructions for the implementation by the processor PR of at least part of the monitoring method described below (and therefore of its functionalities).
On notera également que le processeur PR et la mémoire MD peuvent être aussi agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer l’état de la batterie de servitude BS dans un groupe d’au moins deux états prédéfinis.It will also be noted that the processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in determining the state of the service battery BS in a group of at least two predefined states.
A titre d’exemple, le processeur PR et la mémoire MD peuvent utiliser trois états. Dans ce cas : By way of example, the processor PR and the memory MD can use three states. In this case :
- un premier état e1 peut être représentatif d’une impossibilité de la batterie de servitude BS à assurer une alimentation électrique du réseau de bord RB adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire, - a first state e1 may be representative of an impossibility of the service battery BS to ensure a power supply of the on-board network RB adapted to the needs of at least partial power supply of at least one safe electrical component,
- un deuxième état e2 peut être représentatif d’une incertitude de capacité de la batterie de servitude BS à assurer une alimentation électrique du réseau de bord RB adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire, et - a second state e2 can be representative of an uncertainty of capacity of the service battery BS to ensure an electrical supply from the network of edge RB adapted to at least partial electrical supply needs of at least one safe electrical component, and
- un troisième état e3 peut être représentatif d’une capacité de la batterie de servitude BS à assurer une alimentation électrique du réseau de bord RB adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire. - a third state e3 can be representative of a capacity of the service battery BS to ensure an electrical supply of the on-board network RB adapted to at least partial electrical supply needs of at least one safe electrical component.
On comprendra que lorsque la batterie de servitude BS est dans le premier état e1 , elle ne pourra pas fournir le complément d’énergie électrique nécessaire pour satisfaire aux besoins d’alimentation électrique sécuritaire au sein du véhicule V, ce qui est dangereux. En revanche, lorsque la batterie de servitude BS est dans le troisième état e3, elle pourra fournir le complément d’énergie électrique nécessaire pour satisfaire aux besoins d’alimentation électrique sécuritaire au sein du véhicule V. Enfin, lorsque la batterie de servitude BS est dans le deuxième état e2, il existe une probabilité non nulle qu’elle ne puisse pas fournir le complément d’énergie électrique nécessaire pour satisfaire aux besoins d’alimentation électrique sécuritaire au sein du véhicule V, ce qui est potentiellement dangereux. It will be understood that when the service battery BS is in the first state e1, it will not be able to provide the additional electrical energy necessary to satisfy the security electrical supply needs within the vehicle V, which is dangerous. On the other hand, when the service battery BS is in the third state e3, it will be able to provide the additional electrical energy necessary to satisfy the needs for safe electrical power supply within the vehicle V. Finally, when the service battery BS is in the second state e2, there is a non-zero probability that it will not be able to provide the additional electrical energy necessary to satisfy the security electrical power requirements within the vehicle V, which is potentially dangerous.
Par exemple, le dispositif de surveillance DS peut utiliser une cartographie d’état de la batterie de servitude BS en fonction de sa résistance interne moyenne rm en (milliohms ou ohms) et de sa tension minimale moyenne um (en volts). Les données numériques définissant cette cartographie sont stockées dans la mémoire MD ou dans une mémoire de masse MM sur laquelle on reviendra plus loin. Un exemple d’une telle cartographie est illustré sur la figure 3. Dans cet exemple : - la batterie de servitude BS est dans son premier état e1 lorsque sa résistance interne moyenne rm et sa tension minimale moyenne um déterminées sont comprises dans une première zone Z1 délimitée par les points (um1 , rm1), (um1 , rm4), (um5, rm4), (um5, rm3), (um2, rm3) et (um2, rm1), For example, the monitoring device DS can use a state map of the service battery BS according to its average internal resistance rm in (milliohms or ohms) and its average minimum voltage um (in volts). The digital data defining this map are stored in the memory MD or in a mass memory MM to which we will return later. An example of such a map is illustrated in Figure 3. In this example: the service battery BS is in its first state e1 when its average internal resistance rm and its determined average minimum voltage um are included in a first zone Z1 delimited by the points (um1 , rm1), (um1 , rm4), (um5, rm4), (um5, rm3), (um2, rm3) and (um2, rm1),
- la batterie de servitude BS est dans son deuxième état e2 lorsque sa résistance interne moyenne rm et sa tension minimale moyenne um déterminées sont comprises dans une deuxième zone Z2 délimitée par les points (um2, rm1), (um2, rm3), (um5, rm3), (um4, rm2) et (um3, rm1), et- the service battery BS is in its second state e2 when its average internal resistance rm and its determined average minimum voltage um are included in a second zone Z2 delimited by the points (um2, rm1), (um2, rm3), (um5 , rm3), (um4, rm2) and (um3, rm1), and
- la batterie de servitude BS est dans son troisième état e3 lorsque sa résistance interne moyenne rm et sa tension minimale moyenne um déterminées sont comprises dans une troisième zone Z3 délimitée par les points (um3, rm1), (um4, rm2), (um5, rm3) et (um5, rm1). - the service battery BS is in its third state e3 when its average internal resistance rm and its average minimum voltage um determined are included in a third zone Z3 delimited by the points (um3, rm1), (um4, rm2), (um5, rm3) and (um5, rm1).
Mais au lieu d’utiliser une cartographie pour déterminer l’état de la batterie de servitude BS on pourrait utiliser une ou plusieurs formules mathématiques.But instead of using a map to determine the state of the BS service battery, one or more mathematical formulas could be used.
On notera que lorsque le dispositif de surveillance DS n’utilise que deux états pour caractériser la batterie de servitude BS se sont de préférence les premier e1 et troisième e3 états. It will be noted that when the monitoring device DS only uses two states to characterize the service battery BS are preferably the first e1 and third e3 states.
Dans un premier mode de réalisation, en cas de détermination du premier état e1 , le processeur PR et la mémoire MD peuvent aussi être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher au moins une première alerte d’un passager du véhicule V qui est choisie parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer. Une telle première alerte de passager est destinée à attirer l’attention du passager sur l’existence d’un problème au niveau de la batterie de servitude BS et devant faire l’objet le plus rapidement possible d’une réparation dans un service après-vente. Cette première alerte peut se faire par affichage d’un premier témoin de service dédié (par exemple le témoin de batterie de servitude), éventuellement dans une couleur rouge, et/ou d’un second témoin de service dédié (par exemple le témoin d’arrêt immédiat (ou « stop »)), éventuellement dans une couleur rouge, ou d’un message d’alarme textuel dédié sur un écran du véhicule V, comme par exemple celui du tableau de bord ou celui du combiné central, et/ou par diffusion d’un message d’alarme sonore (ou audio) dédié via au moins un haut-parleur présent dans le véhicule V. L’affichage d’une première alerte perdure alors de préférence jusqu’à la fin de la phase de roulage du véhicule V. In a first embodiment, in the event of determination of the first state e1, the processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in triggering at least a first alert for a passenger of the vehicle V which is chosen from among an incurred risk alert and an alert recommending at least one action to be carried out. Such a first passenger alert is intended to draw the passenger's attention to the existence of a problem with the service battery BS and which must be repaired as soon as possible in an after-sales service. sale. This first alert can be done by displaying a first dedicated service indicator (for example the house battery indicator), possibly in a red color, and/or a second dedicated service indicator (for example the immediate stop (or "stop"), possibly in a red color, or a dedicated textual alarm message on a screen of the vehicle V, such as for example that of the dashboard or that of the central instrument panel, and/ or by broadcasting a dedicated sound (or audio) alarm message via at least one loudspeaker present in the vehicle V. The display of a first alert then preferably continues until the end of the driving of the vehicle V.
Dans le premier mode de réalisation, en cas de détermination du deuxième état e2, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être aussi agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher une seconde alerte de service pour le passager. In the first embodiment, in the event of determination of the second state e2, the processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in triggering a second service alert for the passenger.
Une telle seconde alerte est seulement destinée à attirer l’attention du passager sur un possible problème afin qu’il pense à aller dans un service après-vente pour un contrôle technique. Cette alerte peut se faire par affichage du témoin de service général (non dédié), éventuellement dans une couleur orange, ou d’un message d’avertissement textuel dédié sur un écran du véhicule V, comme par exemple celui du tableau de bord ou celui du combiné central, et/ou par diffusion d’un message d’avertissement sonore (ou audio) dédié via au moins un haut-parleur présent dans le véhicule V. L’affichage d’une seconde alerte perdure alors de préférence jusqu’à la fin de la phase de roulage du véhicule V. Such a second alert is only intended to draw the passenger's attention to a possible problem so that he thinks of going to an after-sales service for a technical check. This alert can be done by display the general service warning light (not dedicated), possibly in an orange color, or a dedicated textual warning message on a screen of the vehicle V, such as for example that of the dashboard or that of the central instrument panel, and/or by broadcasting a dedicated sound (or audio) warning message via at least one loudspeaker present in the vehicle V. The display of a second alert then preferably continues until the end of the driving phase of the vehicle V.
On notera également que le processeur PR et la mémoire MD peuvent être aussi agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer l’état de la batterie de servitude BS en fonction en outre d’une information de fiabilité du test. On comprendra en effet qu’une telle information est de nature à renforcer l’intérêt qu’offre la connaissance de l’état en cours de la batterie de servitude BS, puisqu’il garantit que cet état est conforme à la réalité. It will also be noted that the processor PR and the memory MD can also be arranged to perform the operations consisting in determining the state of the service battery BS as a further function of test reliability information. It will indeed be understood that such information is likely to reinforce the interest offered by knowledge of the current state of the service battery BS, since it guarantees that this state is in accordance with reality.
L’information de fiabilité peut, par exemple, être choisie parmi au moins : - une première information il représentative d’une absence de fiabilité, car les résistances internes et tensions minimales sont considérées comme non fiables en raison de leurs valeurs anormales, The reliability information can, for example, be chosen from at least: - a first information il representative of an absence of reliability, because the internal resistances and minimum voltages are considered to be unreliable because of their abnormal values,
- une deuxième information i2 représentative d’une impossibilité de réaliser le test, par exemple en raison d’une défaillance interne du dispositif de test DT, - une troisième information i3 représentative d’une incertitude quant à la possibilité de réaliser le test complètement, par exemple en raison de conditions non optimales pour réussir le test ou d’une interruption du test requise par un calculateur du véhicule V (éventuellement CS), et - a second item of information i2 representative of an impossibility of carrying out the test, for example due to an internal failure of the test device DT, - a third item of information i3 representative of an uncertainty as to the possibility of carrying out the test completely, for example due to non-optimal conditions for passing the test or an interruption of the test required by a computer of the vehicle V (possibly CS), and
- une quatrième information i4 représentative d’une fiabilité certaine, car les résistances internes et tensions minimales sont considérées comme fiables en raison de leurs valeurs normales. - a fourth piece of information i4 representative of certain reliability, since the internal resistances and minimum voltages are considered reliable due to their normal values.
Par exemple, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à considérer que la batterie de servitude BS est de façon certaine dans le premier e1 ou deuxième e2 ou troisième e3 état, en présence de la seule quatrième information i4. Cela est particulièrement utile lorsque l’on utilise le premier mode de réalisation, et donc lorsque les décisions (d’alerter ou de ne pas alerter) sont prises à partir d’un unique test de la batterie de servitude BS. Mais on peut utiliser un second mode de réalisation dans lequel les décisions (d’alerter ou de ne pas alerter) sont prises à partir de plusieurs tests de la batterie de servitude BS effectués lors de plusieurs phases de roulage. L’objectif est de lever les possibles défauts d’états e1 et e2 sur un cumul d’apparitions dans les première Z1 et deuxième Z2 zones. For example, the processor PR and the memory MD can be arranged to perform the operations consisting in considering that the service battery BS is definitely in the first e1 or second e2 or third e3 state, in the presence of the only fourth piece of information i4 . This is particularly useful when the first embodiment is used, and therefore when the decisions (to alert or not to alert) are taken from a single test of the service battery BS. However, a second embodiment can be used in which the decisions (to alert or not to alert) are taken from several tests of the service battery BS carried out during several driving phases. The objective is to remove the possible defects of states e1 and e2 on an accumulation of appearances in the first Z1 and second Z2 zones.
Dans ce second mode de réalisation, en présence de la première H ou deuxième i2 ou troisième i3 ou quatrième i4 information, le processeur PR et la mémoire MD peuvent, par exemple, être agencés pour procéder comme décrit ci-après. Plus précisément, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher, en cas de détermination du premier état e1 , au moins une alerte d’un passager du véhicule V choisie parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer en fonction de résultats de plusieurs tests de la batterie de servitude BS effectués lors de plusieurs phases de roulage, et en cas de détermination du deuxième état e2, à déclencher une alerte de service pour ce passager en fonction de résultats de plusieurs tests de la batterie de servitude BS effectués lors de plusieurs phases de roulage. Par exemple, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant : - à incrémenter d’une unité (soit +1) un premier compteur associé à la détermination du premier état e1 lors de tests précédents, en présence d’une première H ou deuxième i2 information de fiabilité ou d’une quatrième information de fiabilité i4 et d’un premier état e1 , ou In this second embodiment, in the presence of the first H or second i2 or third i3 or fourth i4 information, the processor PR and the memory MD can, for example, be arranged to proceed as described below. More precisely, the processor PR and the memory MD can be arranged to carry out the operations consisting in triggering, in the event of determination of the first state e1, at least one alert of a passenger of the vehicle V chosen from among an incurred risk alert and a recommendation alert of at least one action to be carried out according to the results of several tests of the service battery BS carried out during several driving phases, and in the event of determination of the second state e2, to trigger a service alert for this passenger according to the results of several tests of the service battery BS carried out during several driving phases. For example, the processor PR and the memory MD can be arranged to perform the operations consisting of: - incrementing by one unit (i.e. +1) a first counter associated with the determination of the first state e1 during previous tests, in the presence of a first H or second i2 reliability information or a fourth reliability information i4 and a first state e1, or
- à incrémenter d’une unité (soit +1) un deuxième compteur associé à la détermination du deuxième état e2 lors de tests précédents, en présence d’une troisième information de fiabilité i3 ou d’une quatrième information de fiabilité i4 et d’un deuxième état e2, ou - to increment by one unit (i.e. +1) a second counter associated with the determination of the second state e2 during previous tests, in the presence of a third reliability information i3 or a fourth reliability information i4 and a second state e2, or
- à incrémenter un troisième compteur, associé au cumul de détermination des premier e1 et deuxième e2 états lors de tests précédents, d’une unité en présence d’une première il ou deuxième i2 information de fiabilité ou d’une quatrième information de fiabilité i4 et d’un premier état e1 , ou d’une unité pondérée par une première valeur v1 inférieure à un (soit +(1 *v1 )) en présence d’une troisième information de fiabilité i3, ou encore d’une unité pondérée par une seconde valeur v2 inférieure à un et inférieure à v1 (soit +(1*v2)) en présence d’une quatrième information de fiabilité i4 et d’un deuxième état e2. En présence de ces compteurs, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant : - à déclencher une première alerte dès que la valeur du premier compteur devient égale à une première valeur prédéfinie ou la valeur du troisième compteur devient égale à une troisième valeur prédéfinie, ou - à déclencher une seconde alerte (de service) dès que la valeur du deuxième compteur devient égale à une deuxième valeur prédéfinie. La valeur de chaque compteur est remise à zéro chaque fois que le dispositif de surveillance DS détermine que la batterie de servitude BS est dans le troisième état e3. - to increment a third counter, associated with the cumulative determination of the first e1 and second e2 states during previous tests, by one unit in the presence of a first il or second i2 reliability information or a fourth reliability information i4 and a first state e1 , or a unit weighted by a first value v1 less than one (i.e. +(1 * v1 )) in the presence of a third reliability cue i3, or even a unit weighted by a second value v2 less than one and less than v1 (ie +(1 * v2)) in the presence of a fourth reliability cue i4 and a second state e2. In the presence of these counters, the processor PR and the memory MD can be arranged to perform the operations consisting of: - triggering a first alert as soon as the value of the first counter becomes equal to a first predefined value or the value of the third counter becomes equal to a third predefined value, or - to trigger a second (service) alert as soon as the value of the second counter becomes equal to a second predefined value. The value of each counter is reset to zero each time the monitoring device DS determines that the service battery BS is in the third state e3.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que le calculateur CD peut aussi comprendre, en complément des mémoire vive MD et processeur PR du dispositif de surveillance DS, une mémoire de masse MM, notamment pour le stockage des tensions minimales et résistances internes déterminées et des éventuelles données numériques de la cartographie et valeurs de compteur(s), et de données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur CD peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les tensions minimales et résistances internes déterminées et messages signalant la mise en fonctionnement du GMP électrique pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mis en forme et/ou démodulés et/ou amplifiés, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR’. De plus, ce calculateur CD peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer les commandes d’alerte déterminées par le dispositif de surveillance DS. It will also be noted, as illustrated without limitation in FIG. 2, that the computer CD can also comprise, in addition to the random access memory MD and processor PR of the monitoring device DS, a mass memory MM, in particular for storing the minimum voltages and determined internal resistances and any digital map data and counter(s) values, and intermediate data involved in all its calculations and processing. Furthermore, this calculator CD can also comprise an input interface IE for receiving at least the minimum voltages and internal resistances determined and messages signaling the operation of the electrical GMP to use them in calculations or processing, possibly after having formatted and/or demodulated and/or amplified them, in a manner known per se, by means of a digital signal processor PR′. In addition, this computer CD can also comprise an output interface IS, in particular for delivering the alert commands determined by the monitoring device DS.
L’invention peut aussi être considérée sous la forme d’un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre dans le véhicule V décrit ci-avant afin de permettre la surveillance de l’état de sa batterie de servitude BS. The invention can also be considered in the form of a monitoring method intended to be implemented in the vehicle V described above in order to allow monitoring of the state of its service battery BS.
Ce procédé de surveillance comprend une étape 10-90 dans laquelle, en cas de mise en fonctionnement du GMP électrique, on isole la batterie de servitude BS du générateur d’énergie électrique GE, puis on effectue un test de la batterie de servitude BS afin de déterminer une tension minimale moyenne um aux bornes de la batterie de servitude BS et une résistance interne moyenne rm de cette dernière (BS), puis on détermine un état de la batterie de servitude BS en fonction de ces tension minimale moyenne um et résistance interne moyenne rm déterminées. This monitoring method comprises a step 10-90 in which, in the event of the electrical GMP being put into operation, the service battery BS is isolated from the electrical energy generator GE, then a test is carried out of the service battery BS in order to determine an average minimum voltage um at the terminals of the service battery BS and an average internal resistance rm of the latter (BS), then a state of the service battery BS is determined as a function of these average minimum voltage um and average internal resistance rm determined.
On a schématiquement illustré sur la figure 3 un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de surveillance 10-90 selon l’invention (ici dans son second mode de réalisation). Schematically illustrated in FIG. 3 is an example of an algorithm implementing a 10-90 monitoring method according to the invention (here in its second embodiment).
L’algorithme comprend une sous-étape 10 qui débute lorsque le dispositif de surveillance DS est informé de la mise en fonctionnement du GMP électrique et dans laquelle on isole la batterie de servitude BS du générateur d’énergie électrique GE. The algorithm comprises a sub-step 10 which begins when the monitoring device DS is informed of the start-up of the electrical GMP and in which the service battery BS is isolated from the electrical energy generator GE.
Puis, dans une sous-étape 20 on effectue un test de la batterie de servitude BS afin de déterminer une tension minimale moyenne um aux bornes de la batterie de servitude BS et une résistance interne moyenne rm de cette dernière (BS). Then, in a sub-step 20, a test of the service battery BS is carried out in order to determine an average minimum voltage um at the terminals of the service battery BS and an average internal resistance rm of the latter (BS).
Puis, dans une éventuelle sous-étape 30 on peut déterminer une information de fiabilité du test. Then, in a possible sub-step 30, information on the reliability of the test can be determined.
Si cette information est la quatrième information i4, alors dans une sous-étape 40 on peut déterminer l’état de la batterie de servitude BS en fonction des tension minimale moyenne um et résistance interne moyenne rm déterminées dans la sous-étape 20. En cas de détermination du troisième état e3 le procédé prend fin dans une sous-étape 50, sans alerte des passagers du véhicule V, mais après une mise à zéro des premier, deuxième et troisième compteurs. En cas de détermination du premier état e1 dans la sous-étape 40 ou si l’information déterminée dans l’éventuelle sous-étape 30 est la première il ou deuxième i2 information, on incrémente d’une unité (soit +1 ) les premier et troisième compteurs dans une sous-étape 60. Puis, si la valeur du premier compteur est devenue égale à la première valeur prédéfinie ou si la valeur du troisième compteur est devenue égale à la troisième valeur prédéfinie, on génère dans une sous-étape 70 au moins une première alerte pour les passagers du véhicule V (choisie parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer). En cas de détermination du deuxième état e2 dans la sous-étape 40 on incrémente le troisième compteur d’une unité pondérée par la seconde valeur v2 (soit +(1*v2)), ou bien si l’information déterminée dans l’éventuelle sous-étape 30 est la troisième information i3, on incrémente le deuxième compteur d’une unité (soit +1 ) et on incrémente le troisième compteur d’une unité pondérée par la première valeur v1 (soit +(1*v1)), dans une sous-étape 80. Puis, si la valeur du deuxième compteur est devenue égale à la deuxième valeur prédéfinie ou si la valeur du troisième compteur est devenue égale à la troisième valeur prédéfinie, on génère dans une sous-étape 90 une seconde alerte (de service) pour les passagers du véhicule V. If this information is the fourth information item i4, then in a sub-step 40 the state of the service battery BS can be determined as a function of the average minimum voltage um and average internal resistance rm determined in the sub-step 20. for determining the third state e3 the method ends in a sub-step 50, without alerting the passengers of the vehicle V, but after resetting the first, second and third counters. In the event of determination of the first state e1 in the sub-step 40 or if the information item determined in the possible sub-step 30 is the first il or second i2 information item, the first and third counters in a sub-step 60. Then, if the value of the first counter has become equal to the first predefined value or if the value of the third counter has become equal to the third predefined value, one generates in a sub-step 70 at least a first alert for the passengers of the vehicle V (chosen from an incurred risk alert and an alert recommending at least one action to be carried out). In the event of determination of the second state e2 in the substep 40, the third counter is incremented by a unit weighted by the second value v2 (i.e. +(1*v2)), or else if the information determined in the possible sub-step 30 is the third piece of information i3, the second counter is incremented by one unit (i.e. +1) and the third counter is incremented by one unit weighted by the first value v1 (i.e. +(1 * v1)), in a sub-step 80. Then, if the value of the second counter has become equal to the second predefined value or if the value of the third counter has become equal to the third predefined value, a second alert is generated in a sub-step 90 (of service) for the passengers of vehicle V.
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 PR, est propre à mettre en œuvre le procédé de surveillance décrit ci-avant pour surveiller l’état de la batterie de servitude BS du véhicule V. It will also be noted that the invention also proposes a computer program product (or computer program) comprising a set of instructions which, when it is executed by processing means of the electronic circuit (or hardware) type, such as for example the processor PR, is able to implement the monitoring method described above to monitor the state of the service battery BS of the vehicle V.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de surveillance (DS) pour un véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur électrique et un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant une batterie de servitude (BS) rechargeable et au moins un générateur d’énergie électrique (GE), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant, en cas de mise en fonctionnement dudit groupe motopropulseur électrique, à déclencher un isolement de ladite batterie de servitude (BS) dudit générateur d’énergie électrique (GE), puis à déclencher un test de ladite batterie de servitude (BS) afin de déterminer une tension minimale moyenne aux bornes de ladite batterie de servitude (BS) et une résistance interne moyenne de cette dernière (BS), puis à déterminer un état de ladite batterie de servitude (BS) en fonction de ces tension minimale moyenne et résistance interne moyenne déterminées. 1. Monitoring device (DS) for a vehicle (V) comprising an electric powertrain and an on-board network (RB) supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery (BS) and at least one electric power generator (GE), characterized in that it comprises at least one processor (PR) and at least one memory (MD) arranged to carry out the operations consisting, in the event of operation of the said electric powertrain, of triggering isolation of said service battery (BS) from said electric power generator (GE), then triggering a test of said service battery (BS) in order to determine an average minimum voltage at the terminals of said service battery (BS ) and an average internal resistance of the latter (BS), then determining a state of said service battery (BS) as a function of these determined average minimum voltage and average internal resistance.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer ledit état dans un groupe d’au moins deux états prédéfinis. 2. Device according to claim 1, characterized in that said processor (PR) and said memory (MD) are arranged to perform the operations consisting in determining said state in a group of at least two predefined states.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer ledit état dans un groupe comprenant un premier état représentatif d’une impossibilité à assurer une alimentation électrique dudit réseau de bord (RB) adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire, d’un deuxième état représentatif d’une incertitude de capacité à assurer une alimentation électrique dudit réseau de bord (RB) adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire, et d’un troisième état représentatif d’une capacité à assurer une alimentation électrique dudit réseau de bord (RB) adaptée à des besoins d’alimentation électrique au moins partielle d’au moins un organe électrique sécuritaire. 3. Device according to claim 2, characterized in that said processor (PR) and said memory (MD) are arranged to perform the operations consisting in determining said state in a group comprising a first state representative of an impossibility to ensure a power supply power supply of said on-board network (RB) adapted to the at least partial power supply needs of at least one electrical safety device, of a second state representative of an uncertainty of capacity to ensure a power supply of said on-board network ( RB) adapted to at least partial power supply needs of at least one electrical safety device, and of a third state representative of a capacity to ensure a power supply of said on-board network (RB) adapted to the needs of at least partial power supply of at least one safe electrical device.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant, en cas de détermination dudit premier état, à déclencher au moins une alerte d’un passager dudit véhicule (V) choisie parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer, et en cas de détermination dudit deuxième état, à déclencher une alerte de service pour ledit passager. 4. Device according to claim 3, characterized in that said processor (PR) and said memory (MD) are arranged to perform the operations consisting, in the event of determination of said first state, of triggering at least one alert for a passenger of said vehicle (V) selected from a risk alert and a recommendation alert for at least one action to be performed, and in the event of determination of said second state, to trigger a service alert for said passenger.
5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer ledit état en fonction en outre d’une information de fiabilité dudit test. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that said processor (PR) and said memory (MD) are arranged to perform the operations consisting in determining said state as a further function of reliability information from said test.
6. Dispositif selon la revendication 3 ou 4 prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer ledit état lorsque ladite information de fiabilité du test est représentative d’une fiabilité certaine dudit test. 6. Device according to claim 3 or 4 taken in combination with claim 5, characterized in that said processor (PR) and said memory (MD) are arranged to perform the operations consisting in determining said state when said test reliability information is representative of a certain reliability of said test.
7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher un test consistant à provoquer au moins deux appels de courant prédéfinis par ladite batterie de servitude (BS), pendant chacun desquels une tension minimale aux bornes de ladite batterie de servitude (BS) et une résistance interne de cette dernière (BS) sont déterminées, puis à déterminer ladite tension minimale moyenne à partir desdites tensions minimales déterminées et ladite résistance interne moyenne à partir desdites résistances internes déterminées. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that said processor (PR) and said memory (MD) are arranged to perform the operations consisting in triggering a test consisting in causing at least two current inrushes predefined by said service battery (BS), during each of which a minimum voltage at the terminals of said service battery (BS) and an internal resistance of the latter (BS) are determined, then determining said average minimum voltage from said determined minimum voltages and said average internal resistance from said determined internal resistances.
8. Véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur électrique et un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant une batterie de servitude (BS) rechargeable et au moins un générateur d’énergie électrique (GE), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon l’une des revendications précédentes. 8. Vehicle (V) comprising an electric powertrain and an on-board network (RB) supplied with electrical energy by a power supply unit comprising a rechargeable service battery (BS) and at least one electrical energy generator (GE) , characterized in that it further comprises a monitoring device (DS) according to one of the preceding claims.
9. Procédé de surveillance pour un véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur électrique et un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant une batterie de servitude (BS) rechargeable et au moins un générateur d’énergie électrique (GE), caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-90) dans laquelle, en cas de mise en fonctionnement dudit groupe motopropulseur électrique, on isole ladite batterie de servitude (BS) dudit générateur d’énergie électrique (GE), puis on effectue un test de ladite batterie de servitude (BS) afin de déterminer une tension minimale moyenne aux bornes de ladite batterie de servitude (BS) et une résistance interne moyenne de cette dernière (BS), puis on détermine un état de ladite batterie de servitude (BS) en fonction de ces tension minimale moyenne et résistance interne moyenne déterminées. 9. Monitoring method for a vehicle (V) comprising an electric powertrain and an on-board network (RB) supplied with energy electricity by a power supply group comprising a rechargeable service battery (BS) and at least one electric power generator (GE), characterized in that it comprises a stage (10-90) in which, in the event of in operation of said electric powertrain, said service battery (BS) is isolated from said electric power generator (GE), then a test is carried out on said service battery (BS) in order to determine an average minimum voltage at the terminals of said service battery (BS) and an average internal resistance of the latter (BS), then a state of said service battery (BS) is determined as a function of these determined average minimum voltage and average internal resistance.
10. 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 la revendication 9 pour surveiller l’état d’une batterie de servitude (BS) rechargeable d’un véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur électrique et un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comportant ladite batterie de servitude (BS) et au moins un générateur d’énergie électrique (GE). 10. Computer program product comprising a set of instructions which, when executed by processing means, is capable of implementing the monitoring method according to claim 9 for monitoring the state of a battery of battery (BS) of a vehicle (V) comprising an electric powertrain and an on-board network (RB) supplied with electrical energy by a power supply group comprising said service battery (BS) and at least one generator electrical energy (GE).
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