EP4359249A1 - Gestion d'une unité de contrôle d'un convertisseur de tension pour véhicule automobile - Google Patents

Gestion d'une unité de contrôle d'un convertisseur de tension pour véhicule automobile

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Publication number
EP4359249A1
EP4359249A1 EP22722862.4A EP22722862A EP4359249A1 EP 4359249 A1 EP4359249 A1 EP 4359249A1 EP 22722862 A EP22722862 A EP 22722862A EP 4359249 A1 EP4359249 A1 EP 4359249A1
Authority
EP
European Patent Office
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control unit
wake
voltage converter
voltage
motor vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
EP22722862.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Olivier BALENGHIEN
Marc POTIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto SAS
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Stellantis Auto SAS filed Critical Stellantis Auto SAS
Publication of EP4359249A1 publication Critical patent/EP4359249A1/fr
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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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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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    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits

Definitions

  • the technical context of the present invention is that of the electrical management of a motor vehicle of the electric or hybrid type. More particularly, the invention relates to the energy management of several computers of the motor vehicle during or following the electric charging of said motor vehicle via a charging station. In particular, the invention relates to a method for controlling the control unit of a voltage converter.
  • the electric charge of the high voltage electric battery is supervised by the voltage converter control unit which makes it possible to electrically adapt the electric power supply network to a high voltage electric network of the electrified motor vehicle.
  • the object of the present invention is to propose a new piloting method in order to respond at least in large part to the previous problems and to also lead to other advantages.
  • Another object of the invention is to improve the reliability of the safety electric charging of an electrified motor vehicle.
  • Another object of the invention is to optimize the management of the high voltage electric battery of such an electrified motor vehicle.
  • At least one of the aforementioned objectives is achieved with a method for controlling a control unit of a voltage converter for an electrified motor vehicle, the control method comprising a step of prohibiting the awakening of computers of the electrified motor vehicle, the step of prohibiting awakening being implemented by the control unit of the voltage converter, if the following non-waking conditions are cumulatively verified:
  • a charge level of the high voltage electric battery is greater than or equal to a threshold level.
  • the voltage converter control unit is known as OBCDC. It involves :
  • [13] - a first part configured to allow the charging of the high voltage electric battery, in particular ensuring communication with charging terminals and monitoring the electric charging of the high voltage electric battery; and [14] - a second part taking the form of a DC/DC converter making it possible to convert an electric current conveyed to the high voltage electric battery.
  • the DC/DC voltage converter converts the 220V alternating current into direct current towards the high voltage electric battery.
  • the DC/DC converter converts part of the current from the high voltage electric battery to supply the on-board network of the motor vehicle in order to recharge a low voltage electric battery of the motor vehicle.
  • the high voltage electric battery is the traction battery of the electrified motor vehicle.
  • the high-voltage electric battery is of the type of a lithium-ion battery.
  • the service electric battery known as low voltage, is the electric battery that powers a low voltage electrical network of the electrified motor vehicle. It is in particular this electric service battery which is electrically connected to the computers, control units and, in general, to the various electrical components of the electrified motor vehicle in order to polarize them to allow their correct operation.
  • the charge level and the threshold level of the high-voltage electric battery are understood as a relative value with respect to a maximum level of charge of the electric battery for which said high-voltage electric battery voltage is fully charged and thus stores maximum electrical energy compared to storage capacities of the high voltage electrical battery.
  • the charge level and the threshold level of the high voltage electric battery are set in percentage. When the high voltage electric battery is fully charged, then its charge level is 100%. When the high voltage electric battery is fully discharged, its charge level is at 0%.
  • the computers subject to the wake-up ban controlled by the converter control unit are the computers of the electrified motor vehicle which are linked to the voltage converter control unit. More particularly, by "linked”, it is understood that it is the computers of the electrified self-propelled vehicle which intervene when recharging the high voltage electric battery.
  • the computers linked to the voltage converter control unit include a BSI - acronym for Intelligent Service Box, and/or a powertrain supervision unit and/or a high electric battery supervision computer tension.
  • the computers linked to the voltage converter control unit are those implemented for or via the control of the high voltage electric battery.
  • these electrical components are electrically connected to the electric service battery in order to be able to operate.
  • the computers are woken up by the voltage converter control unit if the waking conditions are verified.
  • the voltage converter control unit is authorized to wake up the computers linked to it if the wake-up conditions are verified.
  • the voltage converter control unit controls a power supply in such a way that the computers are polarized - for example via the electric service battery - and become active, i.e. functional.
  • the voltage converter control unit controls the electric service battery so as to allow it to achieve such polarization, for example by controlling a switch which makes it possible to electrically couple the electric service battery to the aforementioned computers.
  • a computer is woken up if it sends data to a communication network or to other computers or to the voltage converter control unit.
  • the control unit of the voltage converter drives a power supply in such a way that the computers are not polarized - for example via the electric service battery - and become inactive, that is to say non-functional.
  • the voltage converter control unit controls the electrical service battery so as to prevent their electrical polarization, for example by controlling a switch which makes it possible to electrically decouple the electrical service battery from the aforementioned computers.
  • wake-up authorization it is understood that, if such authorization is granted to the voltage converter control unit, said voltage converter control unit is configured to be able - in the wake of the authorization or subsequently - allow the computers to be electrically polarized by the electric service battery in order to operate. In the context of the invention, it is indeed the voltage converter control unit which verifies the conditions in order to be able itself - in the wake of the wake-up authorization or subsequently - to electrically bias the computers in order to operate .
  • control method in accordance with the first aspect of the invention is more particularly implemented when charging the high voltage electric battery of the electrified motor vehicle by a charging station, or subsequently thereto, and even more particularly when the charging terminal is still electrically coupled to the control unit of the voltage converter.
  • the control method in accordance with the first aspect of the invention is implemented on or for an electric or hybrid motor vehicle, such motor vehicles comprising a high voltage electric battery, called a traction battery, configured to allow powering electrically at least one electric motor used to move said motor vehicles.
  • the piloting method in accordance with the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
  • the threshold level of the high voltage electric battery is equal to 92%
  • the waking up prohibition is granted to the voltage converter control unit if the following additional non-waking up condition is verified: an electrical voltage taken from the terminals of a low voltage network of the electrified motor vehicle is less than or equal to a threshold voltage;
  • the threshold voltage of the low voltage network is equal to 12.3 V.
  • the threshold voltage of the low voltage network is predetermined according to a value defined in the factory or according to initialization parameters of the process of piloting according to the invention;
  • the integration time is between 10 seconds and 60 seconds.
  • the integration time is equal to 30 seconds;
  • the step of prohibiting the waking up of the computers by the voltage converter control unit comprises a step of setting a non-waking up authorization variable during which the wake-up is configured in a so-called inactive state for which the voltage converter control unit is configured not to wake up the computers.
  • the control unit of the voltage converter controls a low-voltage electrical network of the electrified motor vehicle and/or the electrical service battery of way to electrically decouple the computers in order to make them non-functional;
  • the wake-up authorization variable is configured in a so-called active state for which the voltage converter control unit is configured to be able to wake up the computers if at least one of the following wake-up conditions is fulfilled: (i) if the voltage converter control unit and a charging station of the high-voltage electric battery are electrically decoupled, or (ii) if the computers are waked up .
  • the voltage converter control unit is authorized to electrically polarize the computers in order to make them functional: the computers are functional when the variable d wake-up authorization is in its active state. In other words, they are electrically polarized by the electric service battery;
  • the wake-up authorization variable is advantageously a Boolean variable that can take either the active state associated with a first Boolean value, or the inactive state associated with a second Boolean value different from the first Boolean value;
  • control process includes a step of recording the wake-up authorization variable in a memory of the voltage converter control unit.
  • the subject of the invention is a control unit for a voltage converter of a high-voltage electric battery of an electrified motor vehicle, the control unit being configured to implement the method of piloting in accordance with the first aspect of the invention or according to any one of its improvements.
  • the invention also extends to an electrified motor vehicle comprising:
  • a powertrain comprising a high voltage electric battery, called traction, a voltage converter configured to be able to recharge the high voltage electric battery from a charging station electrical via an electrical power supply network and/or from regenerative braking of the electrified motor vehicle;
  • the electrified motor vehicle is of the type of an electric or hybrid vehicle, the rechargeable high voltage electric battery being of the type of a high voltage electric battery configured to supply high voltage electric power to a traction chain of the vehicle automobile.
  • FIG.1 schematically illustrates a motor vehicle according to the third aspect of the invention
  • FIG.2 illustrates a synoptic view of the control method according to the first aspect of the invention.
  • the invention applies to electrified vehicles, in particular plug-in, hybrid and electric motor vehicles.
  • FIGURE 1 illustrates an embodiment of an electrified motor vehicle 1 electrified capable of implementing the steering method 9 according to the invention.
  • the electrified motor vehicle 1 comprises a powertrain provided with a powertrain supervision unit 2, an electric traction machine (not shown) powered by a high voltage electric battery 3 - called traction - and a control unit of a DC/DC direct current converter 4 forming a device for recharging the high voltage electric battery 3.
  • the high voltage electric battery 3 generally provides several hundred volts, for example 450V, in order to ensure the supply of electric energy to a traction chain of the electrified motor vehicle 1.
  • the high voltage electric battery 3 comprises several electric cells, for example of the Lithium-ion type.
  • the high voltage electric battery 3 collaborates with a high voltage battery management computer.
  • the voltage converter control unit 4 comprises:
  • [54] - charging means cooperating with a power outlet 6 so as to be able to electrically connect an external charging terminal 7 connected to a power supply network 8.
  • the control unit of the voltage converter 4 is in charge of managing communication between different types of charging stations and monitoring and controlling electric charging on one of them;
  • [55] - an alternating/direct AC/DC and direct/direct DC/DC electrical converter.
  • a first function is to convert an alternating voltage delivered by the charging terminal 7 into a direct voltage compatible with the high voltage electric battery 3.
  • a second function is to convert electric voltages for supplying an electric service battery (12V) and on-board systems of the electrified motor vehicle 1 such as for example the low voltage on-board network - approximately 14V - and for the electric traction machine, when driving and when braking recuperative.
  • the voltage converter control unit 4 communicates with various computers of the motor vehicle, and in particular with the powertrain group supervision unit 2 via a communication network 5 on which the powertrain group supervision unit powertrain 2 transmits environmental data from the electrified motor vehicle 1.
  • the voltage converter control unit 4 is equipped with an integrated circuit computer and electronic memories.
  • the voltage converter control unit 4 according to the second aspect of the invention is configured to implement the triggering method according to the first aspect of the invention
  • the computer can be external to the voltage converter control unit 4, while being coupled to the latter. In the latter case, it can itself be arranged in the form of a dedicated computer comprising for example a possible dedicated program. Consequently, the control unit, according to the invention, can be produced in the form of software or computer modules, or else of electronic circuits, or even of a combination of electronic circuits and software modules.
  • FIGURE 2 illustrates an exemplary embodiment of the method 9 for controlling a control unit of the voltage converter 4 for an electrified motor vehicle 1, the control method 9 comprising a step 95 for prohibiting the waking up of the computers of the electrified motor vehicle 1 linked to the control unit of the voltage converter 4 if non-awakening conditions are cumulatively verified among the following:
  • the computers which are awake that is to say electrically polarized so as to be able to be activated and/or transmit data on the communication network 5 of the electrified motor vehicle 1 include those which are directly or indirectly linked to the powertrain of the electrified motor vehicle, such as for example a BSI - acronym for Intelligent Servitude Box, a powertrain supervision unit or a supervision computer for the high voltage electric battery.
  • the computers which are asleep or not awake, that is to say electrically decoupled from the electric service battery so as not to be able to be activated and/or transmit data on the communication network 5 of the electrified motor vehicle 1 include those which are linked directly or indirectly to the powertrain of the electrified motor vehicle, such as for example a BSI - acronym for Intelligent Servitude Box, a powertrain supervision unit or a computer supervision of the high voltage electric battery.
  • a third additional non-wake-up condition 93 is taken into account, cumulatively with the two previous ones, to provide the wake-up prohibition to the control unit of the voltage converter 4: an electrical voltage taken from the terminals of a low voltage network of the electrified motor vehicle 1 is less than or equal to a threshold voltage.
  • the voltage converter control unit 4 tests these non-awakening conditions during a comparison step 94 carried out according to a given comparison frequency.
  • the threshold level of the high voltage electric battery 3 and the threshold voltage of the low voltage network beyond which the prohibition for the control unit of the converter of voltage 4 to wake up the computers of the electrified motor vehicle is granted are predetermined and/or configurable.
  • the threshold voltage of the low voltage network is equal to 12.3 V
  • the threshold level of the high voltage electric battery is equal to 92%.
  • the voltage converter control unit 4 tests the verification of these non-awakening conditions during an integration period predetermined in order to avoid taking into account an aberrant value.
  • the integration period is less than one minute, preferably equal to 30 seconds.
  • the step of prohibiting the waking up of the computers by the control unit of the voltage converter 4 includes a setting step 96 a wake-up authorization variable during which the wake-up authorization variable is configured:
  • the control method 9 also includes a step 97 of recording the wake-up authorization variable on a memory of the control unit of the voltage converter 4.
  • the invention relates to a method for controlling a control unit of a voltage converter 4 making it possible to control the charge of a high voltage battery 3 of an electrified motor vehicle 1.
  • a method control includes a step for checking the wake-up conditions of several computers of the electrified motor vehicle 1 in order to activate their electric polarization by the low-voltage electric battery in the event of an incomplete state of charge and an insufficient level of charge, and to prevent them from functioning otherwise.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage d'une unité de contrôle d'un convertisseur de tension (4) permettant de contrôler la charge d'une batterie haute tension (3) d'un véhicule automobile électrifié (1). Un tel procédé de pilotage comporte une étape de vérification de conditions de réveils de plusieurs calculateurs du véhicule automobile électrifié (1) afin d'activer leur polarisation électrique par la batterie électrique haute tension (3) en cas d'un état de charge terminée et un niveau de charge suffisant, et d'en empêcher leur fonctionnement sinon.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L'INVENTION : GESTION D'UNE UNITÉ DE CONTRÔLE D’UN CONVERTISSEUR DE TENSION POUR VÉHICULE AUTOMOBILE
[1] |La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2106599 déposée le 22.06.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[2] Le contexte technique de la présente invention est celui de la gestion électrique d'un véhicule automobile de type électrique ou hybride. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à la gestion énergétique de plusieurs calculateurs du véhicule automobile lors de ou suite à la recharge électrique dudit véhicule automobile via une borne de recharge. En particulier, l’invention porte sur un procédé de pilotage de l’unité de contrôle d’un convertisseur de tension.
[3] De manière connue, on il est possible de recharger la batterie électrique haute tension d’un véhicule automobile électrifié par une borne de recharge, qui permet ainsi de coupler électriquement la batterie électrique haute tension à un réseau d’alimentation électrique urbain ou privé, en vue de transférer l’énergie électrique du réseau d’alimentation électrique vers la batterie électrique haute tension.
[4] La charge électrique de la batterie électrique haute tension est supervisée par l’unité de contrôle du convertisseur de tension qui permet d’adapter électriquement le réseau d’alimentation électrique à un réseau électrique haute tension du véhicule automobile électrifié.
[5] De manière connue, lorsque la charge de la batterie électrique haute tension est terminée, la batterie électrique haute tension présentant un état de charge terminé et un niveau de charge maximal, si la batterie électrique haute tension est maintenue couplée électriquement à la borne de recharge, il a été constaté, sur certaines bornes de recharge, que la borne de recharge pouvait par moment solliciter le véhicule automobile électrifié et réveiller> un certain nombre de calculateurs du véhicule automobile électrifié, postérieurement à la pleine charge de la batterie électrique, conduisant ainsi à un appel de courant depuis une batterie électrique de service basse tension et à une consommation électrique non désirée. Consécutivement, et de manière tout à fait indésirable, on a pu constater que malgré la charge de la batterie électrique haute tension réalisée par la borne de recharge, les calculateurs sollicités déchargeaient la batterie électrique de service postérieurement à sa charge, de sorte que l’utilisateur du véhicule automobile électrifié, bien qu’ayant laissé charger son véhicule pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours, le reprenait avec une batterie électrique de service partiellement déchargée, voire même totalement déchargée.
[6] La présente invention a pour objet de proposer un nouveau procédé de pilotage afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
[7] Un autre but de l’invention est d’améliorer la fiabilité de la recharge électrique sécurité d’un véhicule automobile électrifié.
[8] Un autre but de l’invention est d’optimiser la gestion de la batterie électrique haute tension d’un tel véhicule automobile électrifié.
[9] Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un procédé de pilotage d’une unité de contrôle d’un convertisseur de tension pour véhicule automobile électrifié, le procédé de pilotage comportant une étape d’interdiction de réveil de calculateurs du véhicule automobile électrifié, l’étape d’interdiction de réveil étant mise en œuvre par l’unité de contrôle du convertisseur de tension, si des conditions de non-réveil suivantes sont cumulativement vérifiées :
[10] - une batterie électrique haute tension du véhicule automobile électrifié présente un état de charge terminé ; et
[11] - un niveau de charge de la batterie électrique haute tension est supérieur ou égal à un niveau de seuil.
[12] Dans le contexte de l’invention, l’unité de contrôle du convertisseur de tension est connue sous le terme OBCDC. Elle comporte :
[13] - une première partie configurée pour permettre le chargement de la batterie électrique haute tension, en assurant notamment la communication avec des bornes de recharge et en surveillant la recharge électrique de la batterie électrique haute tension ; et [14] - une deuxième partie prenant la forme d’un convertisseur DC/DC permettant de convertir un courant électrique acheminé vers la batterie électrique haute tension.
[15] Lors des recharges électriques du véhicule automobile, le convertisseur de tension DC/DC convertit le courant alternatif 220V en courant continu vers la batterie électrique haute tension. Lors du roulage du véhicule automobile, le convertisseur DC/DC convertit une partie du courant de la batterie électrique haute tension pour alimenter le réseau de bord du véhicule automobile afin de recharger une batterie électrique basse tension du véhicule automobile.
[16] La batterie électrique haute tension est la batterie de traction du véhicule automobile électrifié. A titre d’exemple non limitatif, la batterie électrique haute tension est du type d’une batterie lithium-ion.
[17] La batterie électrique de servitude, dite basse tension, est la batterie électrique qui permet d’alimenter un réseau électrique basse tension du véhicule automobile électrifié. C’est notamment cette batterie électrique de service qui est reliée électriquement aux calculateurs, unités de contrôle et, d’une manière générale, aux différents organes électriques du véhicule automobile électrifié afin de les polariser pour permettre leur bon fonctionnement.
[18] Dans le contexte de l’invention, le niveau de charge et le niveau de seuil de la batterie électrique haute tension s’entendent en valeur relative par rapport à un niveau de charge maximal de la batterie électrique pour laquelle ladite batterie électrique haute tension est pleinement chargée et stocke ainsi une énergie électrique maximale par rapport à des capacités de stockage de la batterie électrique haute tension. Le niveau de charge et le niveau de seuil de la batterie électrique haute tension sont définis en pourcentage. Lorsque la batterie électrique haute tension est pleinement chargée, alors son niveau de charge est à 100%. Lorsque la batterie électrique haute tension est totalement déchargée, son niveau de charge est à 0%.
[19] Les calculateurs soumis à l’interdiction de réveil pilotée par l’unité de contrôle du convertisseur sont les calculateurs du véhicule automobile électrifié qui sont liés à l’unité de contrôle du convertisseur de tension. Plus particulièrement, par « lié », on comprend que ce sont les calculateurs du véhicule atuomobile électrifié qui interviennent lors de la recharge de la abtterie électrique haute tension.
[20] Les calculateurs liés à l’unité de contrôle du convertisseur de tension comportent notamment une BSI - acronyme pour Boitier de Servitude Intelligent, et/ou une unité de supervision du groupe motopropulsion et/ou un calculateur de supervision de la batterie électrique haute tension. D’une manière générale, les calculateurs liés à l’unité de contrôle du convertisseur de tension sont ceux mis en œuvre pour ou via le pilotage de la batterie électrique haute tension. Comme évoqué précédemment, ces organes électriques sont reliés électriquement à la batterie électrique de service afin de pouvoir fonctionner.
[21] D’une manière générale, les calculateurs sont réveillés par l’unité de contrôle du convertisseur de tension si les conditions de réveil sont vérifiées. En d’autres termes encore, l’unité de contrôle du convertisseur de tension est autorisée à réveiller les calculateurs qui lui sont liés si les conditions de réveil sont vérifiées.
[22] Par réveil, on comprend que l’unité de contrôle du convertisseur de tension pilote une alimentation électrique d’une manière telle que les calculateurs sont polarisés - par exemple par l’intermédiaire de la batterie électrique de service - et deviennent actifs, c’est-à-dire fonctionnels. En d’autres termes, lorsque l’unité de contrôle du convertisseur de tension est autorisée à réveiller les calculateurs, alors la batterie électrique de service est autorisée à les polariser électriquement afin qu’ils puissent fonctionner. A cet effet, l’unité de contrôle du convertisseur de tension pilote la batterie électrique de service de manière à lui permettre de réaliser une telle polarisation, par exemple en pilotant un commutateur qui permet de coupler électriquement la batterie électrique de service aux calculateurs susmentionnés.
[23] A titre d’exemple non limitatif, un calculateur est réveillé s’il émet des données vers un réseau de communication ou vers d’autres calculateurs ou vers l’unité de contrôle du convertisseur de tension.
[24] A contrario, lorsque les calculateurs ne sont pas polarisés électriquement de sorte à ce qu’ils puissent être fonctionnels, alors leur état est dit endormi. Par endormi ou endormissement, on comprend que l’unité de contrôle du convertisseur de tension pilote une alimentation électrique d’une manière telle que les calculateurs ne sont pas polarisés - par exemple par l’intermédiaire de la batterie électrique de service - et deviennent inactifs, c’est-à-dire non fonctionnels. En d’autres termes, lorsque l’unité de contrôle du convertisseur de tension est interdite de réveiller les calculateurs, alors la batterie électrique de service est n’est pas autorisée à les polariser électriquement. A cet effet, l’unité de contrôle du convertisseur de tension pilote la batterie électrique de service de manière à empêcher leur polarisation électrique, par exemple en pilotant un commutateur qui permet de découpler électriquement la batterie électrique de service des calculateurs susmentionnés.
[25] Par autorisation de réveil, on comprend que, si une telle autorisation est accordée à l’unité de contrôle du convertisseur de tension, ladite unité de contrôle du convertisseur de tension est configurée pour pouvoir - dans la foulée de l’autorisation ou ultérieurement - permettre aux calculateurs d’être polarisés électriquement par la batterie électrique de service afin de fonctionner. Dans le contexte de l’invention, c’est bien l’unité de contrôle du convertisseur de tension qui vérifie les conditions pour pouvoir elle-même - dans la foulée de l’autorisation de réveil ou ultérieurement - polariser électriquement les calculateurs afin de fonctionner.
[26] A contrario, par interdiction de réveil, on comprend que, si l’unité de contrôle du convertisseur de tension est paramétrée avec une telle interdiction, alors ladite unité de contrôle du convertisseur de tension est configurée pour pouvoir - dans la foulée de l’interdiction ou ultérieurement - empêcher les calculateurs d’être polarisés électriquement par la batterie électrique de service. Dans le contexte de l’invention, c’est bien l’unité de contrôle du convertisseur de tension qui vérifie les conditions pour pouvoir elle-même - dans la foulée de l’interdiction de réveil ou ultérieurement - découpler électriquement les calculateurs de la batterie électrique de service afin de les empêcher de fonctionner.
[27] Dans le contexte de l’invention, le procédé de pilotage conforme au premier aspect de l’invention est plus particulièrement mis en œuvre lors du chargement de la batterie électrique haute tension du véhicule automobile électrifié par une borne de recharge, ou postérieurement à celui-ci, et plus particulièrement encore lorsque la borne de recharge est encore couplée électriquement à l’unité de contrôle du convertisseur de tension. [28] Le procédé de pilotage conforme au premier aspect de l’invention est mis en œuvre sur ou pour un véhicule automobile électrique ou hybride, de tels véhicules automobiles comportant une batterie électrique haute tension, dite batterie de traction, configurée pour permettre d’alimenter électriquement au moins un moteur électrique utilisé pour mettre en mouvement lesdits véhicules automobiles.
[29] Le procédé de pilotage conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
[30] - le niveau de seuil de la batterie électrique haute tension est égal à 92% ;
[31] - l’interdiction de réveil est accordée à l’unité de contrôle du convertisseur de tension si la condition de non-réveil supplémentaire suivante est vérifiée : une tension électrique prise aux bornes d’un réseau basse tension du véhicule automobile électrifié est inférieure ou égale à une tension de seuil ;
[32] - la tension de seuil du réseau basse tension est égale à 12.3 V. D’une manière générale, la tension de seuil du réseau basse tension est prédéterminée selon une valeur définie en usine ou selon des paramètres d’initialisation du procédé de pilotage selon l’invention ;
[33] - l’autorisation de non-réveil est accordée à l’unité de contrôle du convertisseur de tension si les conditions de non-réveil sont vérifiées pendant une durée d’intégration prédéterminée. A titre d’exemple non limitatif, la durée d’intégration est comprise entre 10 secondes et 60 secondes. Préférentiellement, la durée d’intégration est égale à 30 secondes ;
[34] - l’étape d’interdiction de réveil des calculateurs par l’unité de contrôle du convertisseur de tension comporte une étape de paramétrage d’une variable d’autorisation de non-réveil au cours de laquelle la variable d’autorisation de réveil est configurée dans un état dit inactif pour lequel l’unité de contrôle du convertisseur de tension est configurée pour ne pas réveiller les calculateurs. En d’autres termes, lorsque la variable d’autorisation de réveil est dans son état inactif, l’unité de contrôle du convertisseur de tension pilote un réseau électrique basse tension du véhicule automobile électrifié et/ou la batterie électrique de service de manière à découpler électriquement les calculateurs afin de les rendre non- fonctionnels ;
[35] - durant l’étape de paramétrage de la variable d’autorisation de réveil, la variable d’autorisation de réveil est configurée dans un état dit actif pour lequel l’unité de contrôle du convertisseur de tension est configurée pour pouvoir réveiller les calculateurs si au moins une des conditions de réveil suivantes est réalisée : (i) si l’unité de contrôle du convertisseur de tension et une borne de recharge de la batterie électrique haute tension sont découplées électriquement, ou (ii) si les calculateurs sont réveillés. En d’autres termes, lorsque la variable d’autorisation de réveil est dans son état actif, l’unité de contrôle du convertisseur de tension est autorisée à polariser électriquement les calculateurs afin de les rendre fonctionnels : les calculateurs sont fonctionnels lorsque la variable d’autorisation de réveil est dans son état actif. En d’autres termes, ils sont polarisés électriquement par la batterie électrique de service ;
[36] - la variable d’autorisation de réveil est avantageusement une variable booléenne pouvant prendre soit l’état actif associé à une première valeur booléenne, soit l’état inactif associée à une deuxième valeur booléenne différente de la première valeur booléenne ;
[37] - le procédé de pilotage comporte une étape d’enregistrement de la variable d’autorisation de réveil sur une mémoire de l’unité de contrôle du convertisseur de tension.
[38] Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet une unité de contrôle d’un convertisseur de tension d’une batterie électrique haute tension de véhicule automobile électrifié, l’unité de contrôle étant configurée pour mettre en œuvre le procédé de pilotage conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.
[39] Selon un troisième aspect, l'invention s'étend également à un véhicule automobile électrifié comportant :
[40] - un groupe de motopropulsion comportant une batterie électrique haute tension, dite de traction, un convertisseur de tension configuré pour pouvoir recharger la batterie électrique haute tension à partir d’une borne de recharge électrique via un réseau d’alimentation électrique et/ou à partir d’un freinage récupératif du véhicule automobile électrifié ;
[41] - une unité de contrôle du convertisseur de tension conforme au deuxième aspect de l’invention, l’unité de contrôle du convertisseur de tension étant couplée électriquement au convertisseur de tension afin de contrôler une charge de la batterie électrique haute tension.
[42] Avantageusement, le véhicule automobile électrifié est du type d’un véhicule électrique ou hybride, la batterie électrique haute tension rechargeable étant du type d’une batterie électrique haute tension configurée pour alimenter en énergie électrique haute tension une chaîne de traction du véhicule automobile.
[43] Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
[44] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et des exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[45] [Fig.1] illustre schématiquement un véhicule automobile conforme au troisième aspect de l’invention ;
[46] [Fig.2] illustre une vue synoptique du procédé de pilotage conforme au premier aspect de l'invention.
[47] Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. [48] En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
[49] Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
[50] L’invention s’applique aux véhicules électrifiés, en particulier les véhicules automobiles rechargeables, hybrides et électriques.
[51] La FIGURE 1 illustre un exemple de réalisation d’un véhicule automobile électrifié 1 électrifié apte à mettre en œuvre le procédé de pilotage 9 selon l’invention. Le véhicule automobile électrifié 1 comporte un groupe motopropulseur muni d’une unité de supervision de motopropulsion 2, d’une machine électrique de traction (non représentée) alimentée par une batterie électrique haute tension 3 - dite de traction - et une unité de contrôle d’un convertisseur 4 de courant continu DC/DC formant un dispositif de recharge de la batterie électrique haute tension 3.
[52] La batterie électrique haute tension 3, fournit généralement plusieurs centaines de volts, par exemple 450V, afin d’assurer la fourniture d’énergie électrique à une chaîne de traction du véhicule automobile électrifié 1. La batterie électrique haute tension 3 comprend plusieurs cellules électriques, par exemple de type Lithium- ion. La batterie électrique haute tension 3 collabore avec un calculateur de gestion de la batterie haute tension.
[53] L’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 comporte :
[54] - des moyens de recharge coopérant avec une prise de courant 6 de manière à pouvoir relier électriquement une borne de recharge externe 7 connectée à un réseau d’alimentation électrique 8. A ce titre, l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 est en charge de gérer la communication entre différents types de bornes de recharge et de surveiller et contrôler la recharge électrique sur l’une d’entre elles ; et
[55] - un convertisseur électrique de type alternatif/continu AC/DC et continu/continu DC/DC. Une première fonction est de convertir une tension alternative délivrée par la borne de recharge 7 en tension continue compatible avec la batterie électrique haute tension 3. Une deuxième fonction est de convertir des tensions électriques pour alimenter une batterie électrique de service (12V) et des systèmes embarqués du véhicule automobile électrifié 1 tels que par exemple le réseau de bord basse tension - environ 14V - et pour la machine électrique de traction, en situation de roulage et en freinage récupératif.
[56] L’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 communique avec différents calculateurs du véhicule automobile, et notamment avec l’unité de supervision du groupe de motopropulsion 2 via un réseau de communication 5 sur lequel l’unité de supervision du groupe de motopropulsion 2 transmet des données environnementales du véhicule automobile électrifié 1.
[57] Selon l’invention, l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 est munie d’un calculateur à circuits intégrés et de mémoires électroniques. L’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 conforme au deuxième aspect de l’invention est configurée pour mettre en œuvre le procédé de déclenchement conforme au premier aspect de l’invention
[58] Le calculateur peut être externe à l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4, tout en étant couplé à cette dernière. Dans ce dernier cas, il peut être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant par exemple un éventuel programme dédié. Par conséquent, l’unité de commande, selon l’invention, peut être réalisée sous la forme de modules logiciels ou informatiques, ou bien de circuits électroniques, ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
[59] La FIGURE 2 illustre un exemple de réalisation du procédé 9 de pilotage d’une unité de contrôle du convertisseur de tension 4 pour véhicule automobile électrifié 1, le procédé de pilotage 9 comportant une étape d’interdiction 95 de réveil des calculateurs du véhicule automobile électrifié 1 liés à l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 si des conditions de non-réveil sont cumulativement vérifiées parmi les suivantes :
[60] - une première condition de réveil 91 dans laquelle la batterie électrique haute tension 3 présente un état de charge terminé ; et
[61] - une deuxième condition de réveil 92 dans laquelle un niveau de charge de la batterie électrique haute tension 3 est supérieur ou égal à un niveau de seuil. [62] Au sens de l’invention, les calculateurs qui sont réveillés, c’est-à-dire polarisés électriquement de manière à pouvoir être activés et/ou émettre des données sur le réseau de communication 5 du véhicule automobile électrifié 1 comportent ceux qui sont liés directement ou indirectement au groupe de motopropulsion du véhicule automobile électrifié, tels que par exemple une BSI - acronyme pour Boîtier de Servitude Intelligent, une unité de supervision du groupe motopropulsion ou un calculateur de supervision de la batterie électrique haute tension.
[63] Au sens de l’invention, les calculateurs qui sont endormis ou non-réveillés, c’est-à-dire découplés électriquement de la batterie électrique de service afin de ne pas pouvoir être activés et/ou émettre des données sur le réseau de communication 5 du véhicule automobile électrifié 1 comportent ceux qui sont liés directement ou indirectement au groupe de motopropulsion du véhicule automobile électrifié, tels que par exemple une BSI - acronyme pour Boîtier de Servitude Intelligent, une unité de supervision du groupe motopropulsion ou un calculateur de supervision de la batterie électrique haute tension.
[64] Eventuellement, une troisième condition de non-réveil 93 supplémentaire est prise en compte, cumulativement au deux précédentes, pour fournir l’interdiction de réveil à l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 : une tension électrique prise aux bornes d’un réseau basse tension du véhicule automobile électrifié 1 est inférieure ou égale à une tension de seuil.
[65] L’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 teste ces conditions de non- réveil durant une étape de comparaison 94 réalisée selon une fréquence de comparaison donnée.
[66] Bien entendu, dans le contexte de l’invention, le niveau de seuil de la batterie électrique haute tension 3 et la tension de seuil du réseau basse tension au-delà desquels l’interdiction pour l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 de réveiller les calculateurs du véhicule automobile électrifié est accordée sont prédéterminés et/ou paramétrables. A titre d’exemples non limitatifs, la tension de seuil du réseau basse tension est égale à 12.3 V, et/ou le niveau de seuil de la batterie électrique haute tension est égal à 92%.
[67] De manière avantageuse, l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 teste la vérification de ces conditions de non-réveil durant une période d’intégration prédéterminée afin d’éviter la prise en compte d’une valeur aberrante. A titre d’exemple non limitatif, la période d’intégration est inférieure à une minute, préférentiellement égale à 30 secondes.
[68] De manière particulièrement avantageuse, pour la mise en œuvre du procédé de pilotage 9 selon l’invention, l’étape d’interdiction de réveil des calculateurs par l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 comporte une étape de paramétrage 96 d’une variable d’autorisation de réveil au cours de laquelle la variable d’autorisation de réveil est configurée :
[69] - dans un état dit inactif si les conditions de non-réveil sont vérifiées, l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4 étant alors configurée pour permettre un découplage électrique des calculateurs de la batterie électrique de service afin de les endormir et/ou pour piloter la batterie électrique de service afin de ne pas polariser électriquement lesdits calculateurs ; ou
[70] - dans un état dit actif pour lequel l’unité de contrôle du convertisseur de tension est configurée pour pouvoir réveiller les calculateurs si au moins une des conditions de réveil suivantes est réalisée : (i) si l’unité de contrôle du convertisseur de tension et une borne de recharge de la batterie électrique haute tension sont découplées électriquement, ou (ii) si les calculateurs sont réveillés.
[71] Le procédé de pilotage 9 comporte en outre une étape d’enregistrement 97 de la variable d’autorisation de réveil sur une mémoire de l’unité de contrôle du convertisseur de tension 4.
[72] En synthèse, l’invention concerne un procédé de pilotage d’une unité de contrôle d’un convertisseur de tension 4 permettant de contrôler la charge d’une batterie haute tension 3 d’un véhicule automobile électrifié 1. Un tel procédé de pilotage comporte une étape de vérification de conditions de réveils de plusieurs calculateurs du véhicule automobile électrifié 1 afin d’activer leur polarisation électrique par la batterie électrique basse tension en cas d’un état de charge non terminée et un niveau de charge insuffisant, et d’en empêcher leur fonctionnement sinon.
[73] Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques et variantes de mise en œuvre de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. j

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] ÎProcédé de pilotage (9) d’une unité de contrôle d’un convertisseur de tension (4) pour véhicule automobile électrifié (1), le procédé de pilotage comportant une étape d’interdiction de réveil (95) de calculateurs du véhicule automobile électrifié (1), l’étape d’interdiction de réveil (95) étant mise en œuvre par l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4), si des conditions de non-réveil (91 , 92, 93) sont cumulativement vérifiées :
- une batterie électrique haute tension (3) du véhicule automobile électrifié (1) présente un état de charge terminé ; et
- un niveau de charge de la batterie électrique haute tension (3) est supérieur ou égal à un niveau de seuil.
[Revendication 2] Procédé de pilotage (9) selon la revendication précédente, dans lequel le niveau de seuil de la batterie électrique haute tension (3) est égal à 92%.
[Revendication 3] Procédé de pilotage (9) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’interdiction de réveil est accordée à l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) si la condition de non-réveil (91 , 92, 93) supplémentaire suivante est vérifiée :
- une tension électrique prise aux bornes d’un réseau basse tension du véhicule automobile électrifié (1) est inférieure ou égale à une tension de seuil.
[Revendication 4] Procédé de pilotage (9) selon la revendication précédente, dans lequel la tension de seuil du réseau basse tension est égale à 12.3 V.
[Revendication 5] Procédé de pilotage (9) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’interdiction de réveil est accordée à l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) si les conditions de non- réveil sont vérifiées pendant une durée d’intégration prédéterminée.
[Revendication 6] Procédé de pilotage (9) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape d’interdiction de réveil (95) des calculateurs par l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) comporte une étape de paramétrage (96) d’une variable d’autorisation de réveil au cours de laquelle la variable d’autorisation de réveil est configurée dans un état dit inactif pour lequel l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) est configuré pour ne pas réveiller les calculateurs.
[Revendication 7] Procédé de pilotage (9) selon la revendication précédente, dans lequel, durant l’étape de paramétrage (96) de la variable d’autorisation de réveil, la variable d’autorisation de réveil est configurée dans un état dit actif pour lequel l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) est configurée pour pouvoir réveiller les calculateurs si au moins une des conditions de réveil suivantes est réalisée :
- si l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) et une borne de recharge de la batterie électrique haute tension (3) sont découplées électriquement ; ou
- si les calculateurs sont réveillés.
[Revendication 8] Procédé de pilotage (9) selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel le procédé de pilotage (9) comporte une étape d’enregistrement de la variable d’autorisation de réveil sur une mémoire de l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4).
[Revendication 9] Unité de contrôle d’un convertisseur de tension (4) d’une batterie électrique haute tension (3) de véhicule automobile électrifié (1), l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) étant configurée pour mettre en œuvre le procédé de pilotage (9) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
[Revendication 10] Véhicule automobile électrifié (1 ) comportant :
- un groupe de motopropulsion comportant une batterie électrique haute tension (3), dite de traction, un convertisseur de tension configuré pour pouvoir recharger la batterie électrique haute tension (3) à partir d’une borne de recharge électrique (7) via un réseau d’alimentation électrique (8) et/ou à partir d’un freinage récupératif du véhicule automobile électrifié (1) ;
- une unité de contrôle du convertisseur de tension (4) selon la revendication précédente, l’unité de contrôle du convertisseur de tension (4) étant couplée électriquement au convertisseur de tension afin de contrôler une charge de la batterie électrique haute tension (3).|
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