EP4638185A1 - Procédé d'appairage d'une borne de recharge de véhicule électrique à un réseau d'au moins une borne de recharge, réseau associé et procédé de gestion de l'énergie d'un tel réseau de bornes de recharge - Google Patents

Procédé d'appairage d'une borne de recharge de véhicule électrique à un réseau d'au moins une borne de recharge, réseau associé et procédé de gestion de l'énergie d'un tel réseau de bornes de recharge

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Publication number
EP4638185A1
EP4638185A1 EP23817158.1A EP23817158A EP4638185A1 EP 4638185 A1 EP4638185 A1 EP 4638185A1 EP 23817158 A EP23817158 A EP 23817158A EP 4638185 A1 EP4638185 A1 EP 4638185A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network
terminal
terminals
station
charging
Prior art date
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Pending
Application number
EP23817158.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guillaume Demond
Didier Deruy
Guy-William PIVOT
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.)
Ampere SAS
Original Assignee
Ampere SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ampere SAS filed Critical Ampere SAS
Publication of EP4638185A1 publication Critical patent/EP4638185A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/305—Communication interfaces
    • 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/67—Controlling two or more charging stations
    • 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
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements

Definitions

  • TITLE Method for pairing an electric vehicle charging station to a network of at least one charging station, associated network and method for managing the energy of such a network of charging stations.
  • the invention generally relates to the management of a charging station station for electric and/or hybrid vehicles.
  • the invention relates more specifically to the creation of a communication network between the terminals of a station.
  • the invention relates more particularly to a method of pairing a new charging station to a network of one or more charging stations of the same station.
  • This recharging is carried out by plugging the vehicle into a charging station connected to an electrical source.
  • stations including numerous electric charging stations are thus deployed in the regions in order to meet the growing needs of motorists.
  • the terminals must communicate with each other and/or with a station management center.
  • the station management center is for example an industrial computer or a programmable controller installed locally on the station to ensure in particular the local supervision of charging stations and/or the local energy management of the station.
  • the terminals of a station are each connected by wire to a network switch itself connected to a gateway giving access to the Internet such as a modem, the terminals being further connected by wire to the center local management of the station.
  • This architecture involves numerous flaws. Indeed, a significant amount of cabling is necessary, and the architecture requires the installation of a local control cabinet to house in particular the network switch and the internet gateway. In addition, this architecture requires a network configuration using the suite of internet protocols, called TCP/IP, which can be costly and complex to set up. In addition, this architecture makes the addition of an additional terminal in the station complex.
  • this architecture involves significant coupling between the software and suppliers of the charging stations on the one hand, and the management center on the other.
  • the present invention therefore aims to overcome the aforementioned drawbacks and to propose a method of pairing a charging terminal to a network of terminals of a station, and an improved corresponding network.
  • the object of the present invention is thus a method of pairing a charging station of an electric vehicle or a repeater to a communication network of at least one charging station, comprising the following steps:
  • the pairing being carried out during the activation of the first mode on all the network terminals and the terminal to be paired.
  • the paired terminals are configured to separate from the network in a second operating mode.
  • pairing a repeater to the network is identical to pairing a charging station.
  • the predefined duration is 5 to 10 seconds.
  • the activation signal is sound or light.
  • the predefined maximum distance between two network charging stations is ten to fifteen meters.
  • the invention also aims at a communication network between one or more electric charging terminals, the terminals being paired together according to the method defined above, the network being a mesh network.
  • the invention also aims at a method of managing the energy delivered by a charging terminal of a charging station station for an electric vehicle, the terminals of the station being paired according to the method defined above and forming a network communication as defined previously, comprising the following steps: - Definition of an initial configuration of energy management parameters,
  • the energy management parameters forming the initial configuration include a type of power setpoint to be delivered by each of the terminals and a protocol for managing the priority of access to energy by the terminals of the station.
  • the type of power setpoint to be delivered is static or dynamic.
  • FIG l schematically illustrates a charging station station for electric and/or hybrid vehicles and a network according to the invention
  • FIG2 illustrates a method of pairing a charging terminal to the network of terminals of the station of Figure 1 according to the invention
  • FIG3 illustrates a method for managing the energy delivered by a terminal of the station according to the invention.
  • a charging station 1 for electric vehicles is shown schematically in Figure 1.
  • Station 1 thus comprises one or more electric vehicle charging terminals 2, each supplied with energy coming from an energy reserve 3 of station 1.
  • the charging terminals 2 paired with each other according to a pairing process illustrated schematically in Figure 2, to form a communication network 4 between them.
  • the pairing process will be described below, taking as an illustrative example the pairing of a new terminal 2a not yet paired to network 4.
  • the terminal 2a to be paired is identical to the terminals 2 already paired forming the network 4, so that the following description of each of the terminals 2 of the network 4 applies to the terminal 2a to be paired.
  • Each of the charging stations 2 of the network 4 is configured to communicate by telecommunications techniques with remote objects or servers.
  • each of the terminals 2 is configured to communicate with these remote objects or servers via medium-distance wireless telecommunications techniques, the order of 10 to 20 meters.
  • terminals 2 use the BLE telecommunications protocol, acronym for the Anglo-Saxon name Bluetooth Low Energy, and also called in French low consumption Bluetooth or low energy Bluetooth.
  • terminals 2 can also use the Bluetooth protocol.
  • each of terminals 2 is configured to communicate with remote objects located at medium distance and capable of communicating on the 2.4 GHz frequency band.
  • each of the charging terminals 2 is configured to communicate at medium distance with another identically configured terminal 2.
  • Each charging station 2 is therefore capable of communicating with another charging station 2 via a common medium-distance wireless telecommunications protocol, of the order of 10 to 20 meters, such as Bluetooth at low consumption or Bluetooth.
  • Each of the terminals 2 is configured to operate according to a first operating mode called pairing mode and according to a second operating mode called unpairing mode.
  • a terminal 2 in the first mode of operation called pairing mode, a terminal 2 is able to pair with another terminal 2 also operating in the first mode of operation and/or to a network of terminals 2 whose terminals operate also in the first operating mode.
  • a terminal 2 already paired to network 4 operating in the first mode is able to detect a new terminal 2a not yet paired to network 4 also operating in the first operating mode, and to pair this new terminal 2a to network 4.
  • a new terminal 2a not paired with network 4 and operating in the first operating mode is able to be paired with network 4 of at least one terminal 2 operating in the first operating mode.
  • the simultaneous activation of the first operating mode of two unpaired terminals 2 and 2a located at a communication distance from one another therefore causes the pairing of the two terminals 2 with each other.
  • the simultaneous activation of the first operating mode terminals 2 of network 4 and a terminal 2a not paired with network 4 causes the new terminal 2a to be paired with network 4.
  • Activation of the first operating mode is carried out by means of a switching means not accessible to the public of station 1 such as a button.
  • terminal 2 When the switching means of terminal 2 is activated, terminal 2 begins to operate according to the first operating mode.
  • the first mode of a terminal 2 is activated continuously for a predefined duration from the activation of the switching means, so as to leave sufficient time to allow the activation of the first mode on the other terminal(s) with which we wish to pair said terminal 2.
  • the preset duration is 30 to 80 seconds, and preferably 60 seconds.
  • the first operating mode is deactivated, and a terminal 2 is no longer able to pair and be paired to a network.
  • a terminal 2 already paired to network 4 can unpair from network 4, that is to say that a terminal 2 operating in the second operating mode is configured to be disconnect from a terminal 2 and/or a terminal network 4 to which it was previously paired.
  • Figure 2 schematically illustrates the steps of a process for pairing a new charging station 2a to the network 4 of at least one charging station 2.
  • the new charging station 2a is substantially identical to the other terminals 2.
  • the terminal 2a to be paired is configured to operate according to the first operating mode called pairing and according to the second operating mode called unpairing.
  • the terminal 2a to be paired is also configured to communicate at medium distance with another terminal 2 identically configured.
  • step E l the charging terminal to be paired 2a is installed in a geographical area delimited by a predefined radius around a terminal 2 already paired to the network 4.
  • step E l consists of installing the terminal to be paired 2a in a geographical area around terminal 2.
  • the predefined radius delimiting the geographical area is defined by the maximum distance allowed by the telecommunications protocol used jointly by the charging stations 2 to communicate together.
  • the predefined radius is between 10 and 20 meters, corresponding to the range of communication between two objects using a medium-distance wireless communication protocol.
  • Terminal 2a is therefore installed for example 10 meters from one of terminals 2 of network 4.
  • terminal 2a is connected to the energy reserve 3 of station 1 so as to supply terminal 2a with energy.
  • terminal 2a is therefore supplied with energy.
  • a third step E3 the first operating mode is activated on a first terminal 2b among the terminals 2 of the network 4.
  • the first terminal 2b then operates according to the first operating mode for the predefined duration.
  • a fourth step E4 the first terminal 2b operating in the first operating mode issues an activation order of the first mode to all the other terminals 2 of the network 4.
  • This activation order is communicated to the other terminals 2 of the network 4 via the communication protocol jointly used by terminals 2 of network 4 to communicate with each other.
  • a fifth step E5 the other terminals 2 of the network 4 receive the activation order of the first mode issued in step E4, and then switch to operation according to the first operating mode. The first operating mode is then activated on all terminals 2 of network 4.
  • each of the terminals 2 of the network 4 emits an activation signal of the first operating mode, this signal being luminous and/or audible so as to warn a technician that the network 4 is capable of pairing the new terminal 2a to pair.
  • a seventh step E7 the first operating mode is activated on terminal 2a to be paired.
  • the terminal 2a to be paired is therefore paired with terminals 2 of the network 4. More precisely, the pairing E8 is only carried out if the step E7 of activating the first mode of the terminal 2a to be paired is implemented during the activation of the first mode of the first terminal 2b, that is to say during the predefined duration following step E3.
  • step E7 is implemented after the predefined duration following the implementation of step E3, that is to say in the case where the first mode of operation is activated on terminal 2a to be paired after the expiration of the predefined duration of activation of the first operating mode of the first terminal 2b, the first terminal 2b no longer operates according to the first mode and therefore cannot pair with the new terminal 2a to pair.
  • the pairing of the terminal to be paired 2a with the network 4 is therefore necessarily carried out during the activation of the first operating mode of the first terminal 2b.
  • Pairing is for example confirmed by the emission of a pairing confirmation signal by terminal 2a.
  • all of the terminals 2 of station 1 paired together form the network 4 of terminals.
  • Each of the terminals 2 of the network 4 is therefore installed within communication range of another terminal 2 of the network 4, that is to say at a distance of 10 to 20 meters.
  • Each of the terminals 2 of the network 4 can therefore communicate directly with one or more other terminals 2 of the network 4, via the communication protocol jointly used by the terminals 2 of the network 4.
  • the set of terminals 2 of station 1 therefore forms a wireless network 4 whose topology is meshed, and in which each of the terminals 2 constitutes a node of the network 4. Communication between two terminals 2 of the network 4 therefore takes place by a series of point-to-point connections between neighboring terminals 2 of the network 4, the routing of the data packets being carried out by each of the terminals 2 passing the packet autonomously step by step to a neighboring terminal 2.
  • Such a network therefore makes it possible to limit wiring, facilitates the addition of a new terminal, and is more resistant to the breakdown of one of the network elements.
  • terminal 2a to be paired must be installed in a location outside the geographical area of predefined radius around one of the terminals 2, it is possible to pair a repeater to the network according to the same method of Figure 2 at a given location so that the repeater is positioned within range of terminal 2a and another repeater of the network 4 or one of the terminals 2 of network 4.
  • Some of the terminals 2 of the network may include a means of network access allowing for example to connect to external networks such as the Internet network and/or remote servers.
  • each of the terminals 2 of the network 4 can transmit and/or receive data coming from these external networks, via said terminals 2 comprising the network access means.
  • Such Internet access can in particular be used for remote management and/or maintenance of the station 1.
  • the pairing method of Figure 2 can also be used to pair to network 4 a management and/or maintenance node, for example constituted by an industrial computer and/or a smartphone having required authorizations.
  • a management and/or maintenance node for example constituted by an industrial computer and/or a smartphone having required authorizations.
  • such a mesh network 4 facilitates maintenance, information and/or configurations can be transmitted to all of the terminals 2 of the network 4 more reliably.
  • Such a network 4 of terminals 2 paired together according to the pairing method illustrated in FIG. 2 can be used as part of a process for managing the energy delivered by one of the terminals 2 of station 1 for recharging an electric vehicle.
  • One of the challenges of a charging station such as station 1 is the local management of its energy consumption.
  • a power is the quantity of energy per unit of time.
  • a recharge operation of a hybrid and/or electric vehicle using terms relating to power and/or energy.
  • a first step E9 of the energy management method delivered by a terminal 2 of station 1 an initial configuration of energy management parameters is defined.
  • the initial configuration of energy management parameters makes it possible to define a set of rules and predefined parameters organizing the energy management of station 1.
  • the initial configuration of energy management parameters thus includes a protocol for managing the priority of access to energy by terminals 2 of station 1, and a definition of a type of power setpoint to be delivered by each of terminals 2 of station 1.
  • the protocol for managing the priority of access to energy by terminals 2 of station 1 defines the common priority management rules to be respected by terminals 2 for access to energy. More particularly, an example of a rule to respect may be a priority allocation of energy according to the chronological order of requests for energy supply by each terminal 2. Alternatively, the protocol for managing the priority of access to the energy by the terminals 2 can define an arbitration according to data such as the energy already delivered by each of the terminals 2 to the charging vehicles or even the charging time already carried out by each of the terminals 2 for the vehicle having plugged into it, etc.
  • the access priority management protocol can also define priority terminals 2 for energy access.
  • the type of power setpoint to be delivered by terminal 2 is static or dynamic.
  • a type of static power setpoint to be delivered means that terminal 2 delivers a constant power, the value of which is predefined by a static setpoint, for example 150 Amps per phase.
  • a type of dynamic power setpoint to be delivered means that terminal 2 delivers power in a variable quantity depending on the availability of station 1.
  • the initial configuration of energy management parameters is developed locally within station 1, for example via a node management as defined above, or remotely, for example via a remote server and/or the Internet.
  • a second step E 10 the defined initial configuration is communicated to all of the terminals 2 of station 1 via the network 4, whose mesh topology and wireless communication protocol allow transmission of information improved, faster and more reliable.
  • a third step E l i the initial configuration is stored locally by each of the terminals 2 of the network 4 of the station 1, so as to be able to apply it in the event of connection of a vehicle.
  • a vehicle connects to one of the terminals 2 of station 1, or disconnects.
  • a vehicle connects to or disconnects from the first terminal 2b.
  • a power requirement to be delivered is determined for the first terminal 2b to which the vehicle is connected or disconnected in step E 12.
  • the power requirement to be delivered is an ideal theoretical quantity of power that the first terminal 2b should deliver following connection or disconnection of the vehicle.
  • the power requirement to be delivered is therefore an ideal quantity of power that the first terminal 2b should deliver to have an optimized recharge, independently of the conditions of use of the available energy of the station 1.
  • Optimized charging of the vehicle is the most efficient possible charging, that is to say the fastest depending on the technical characteristics of terminal 2 and the vehicle having connected to said terminal 2.
  • the power requirement to be delivered by the first terminal 2b is therefore dependent on the technical characteristics of the vehicle having connected to the first terminal 2b, such as the maximum limits of power and/or energy admitted by said vehicle for its recharges. , the quantity of energy and/or power required by the vehicle for recharging, and the technical characteristics of terminal 2b, such as the type of power setpoint to be delivered from terminal 2b, or the maximum energy limit and /or power that can be delivered by terminal 2b.
  • step E 14 the first terminal 2b to which the vehicle is connected or disconnected in step E 13 retrieves energy use data from the other terminals 2 of station 1 via the network 4.
  • the first terminal 2b sends a signal for connecting or disconnecting a vehicle to the other terminals 2, which respond by transmitting their respective energy use data.
  • the energy use data of a terminal 2 of the station corresponds to the quantity of energy and/or power delivered by said terminal 2. These data are therefore negligible when no vehicle is connected to said terminal 2, and are worth the quantity of power and/or power currently used for recharging a vehicle connected to said terminal 2.
  • a power available to be delivered by the first terminal 2b to which the vehicle is connected or disconnected is determined.
  • the power available to be delivered is the quantity of maximum power that the first terminal 2b can deliver to the vehicle for recharging.
  • This term of power available to be delivered by the first terminal 2b is determined as a function of the energy use data of each of the terminals 2 of the station received in step E 14, of the initial configuration of the management parameters of the energy defined in step E9 and stored locally by the first terminal 2b, and of the power requirement to be delivered by the first terminal 2b determined in step E 13.
  • this power term available to be delivered by the first terminal 2b is determined directly by the first terminal 2b.
  • step E 12 corresponds to a connection of the vehicle to the first terminal 2b and the energy reserve of station 1 allows it
  • the power available to be delivered by the first terminal 2b is fixed at the level of the power requirement to be delivered determined in step E 13. Otherwise, the power available to be delivered is set at a lower level.
  • step E 12 corresponds to a disconnection of the vehicle from the first terminal 2b
  • the term of power available to be delivered is substantially negligible and therefore zero.
  • a corrected power to be delivered term is determined for each of the other terminals 2 of station 1. More particularly, a corrected power to be delivered is determined for each of the other terminals 2 of station 1 in the process of deliver energy, that is to say to which a vehicle is connected, the terminals to which no vehicle is connected not delivering substantially no energy.
  • the power to be delivered corrected by a terminal 2 delivering power is determined as a function of the power available to be delivered by the first terminal 2b, the energy use data of each terminal 2 recovered in step E 14 , and the initial configuration defined.
  • the power to be delivered corrected by a terminal 2 delivering power is preferably determined by the first terminal 2b, in order to limit communications within network 4.
  • the first 2b determines for each of the terminals 2 delivering energy a power to be delivered corrected according to the energy that it can deliver to the vehicle, defined by the power available to be delivered by the first terminal 2b, of the energy initially delivered by said terminal 2, defined by the energy use data of these terminals 2, and of the initial configuration, and in particular of the protocol for managing the priority of access to energy.
  • the power to be delivered corrected by a terminal 2 therefore makes it possible to adapt the quantity of energy and/or power allocated to terminal 2 and delivered by this terminal 2 to the delivery of new energy and/or power from the first terminal 2b.
  • the power to be delivered corrected by terminal 2 is therefore equal to or greater than the power delivered by said terminal 2 before step E12 when step E12 is a step of disconnecting a vehicle from the first terminal 2b, and is therefore less than or equal to the power delivered by said terminal 2 before step E12 when step E12 is a step of connecting a vehicle to the first terminal 2b.
  • each terminal 2 of the network 4 of station 1 recovers its corrected power to be delivered determined in step E16, then applies it in a step E18, and issues a confirmation of application of the power term to deliver corrected to the first terminal 2b in a following step E19.
  • the first terminal 2b having received confirmations of application of the power term to be delivered corrected from each of the other terminals 2 of station 1, recharges the vehicle according to the power available to be delivered determined in step E15.

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Abstract

Ce procédé d' appairage d'une borne de recharge (2a) d'un véhicule électrique ou d'un répéteur à un réseau (4) de communication d'au moins une borne de recharge (2), comprend les étapes suivantes : - Installation de la borne de recharge à appairer (2a) dans une zone géographique autour d'une borne de recharge (2) du réseau (4) d'un rayon inférieur à une distance maximale prédéfinie entre deux bornes de recharge (2) du réseau (4). - Alimentation en énergie de la borne de recharge à appairer (2a), - Activation d'un premier mode de fonctionnement sur une première borne (2b) du réseau (4), le premier mode restant activé durant une durée prédéfinie. - Emission d'un ordre d'activation du premier mode de fonctionnement par la première borne (2b) du réseau (4) aux autres bornes (2) du réseau (4), dans le cas où le réseau (4) comprend d'autres bornes de recharge (2), - Activation du premier mode de fonctionnement des autres bornes (2) du réseau (4) après réception du signal d'activation, - Emission d'un signal d'activation du premier mode de fonctionnement par les autres bornes (2) du réseau (4), - Activation du premier mode de fonctionnement sur la borne de recharge à appairer (2a) durant l 'activation du premier mode de fonctionnement sur la première borne (2b) du réseau (4), - Appairage de la borne à appairer (2a) et des bornes (2, 2b) du réseau (4), l 'appairage étant réalisé durant l 'activation du premier mode sur l'ensemble des bornes (2, 2b) du réseau (4) et de la borne à appairer (2a).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé d’ appairage d’ une borne de recharge de véhicule électrique à un réseau d’ au moins une borne de recharge, réseau associé et procédé de gestion de l’ énergie d’ un tel réseau de bornes de recharge.
Domaine technique
L’invention concerne, de manière générale, la gestion d’une station de bornes de recharge pour véhicules électriques et/ou hybrides.
L’invention concerne plus spécialement la constitution d’un réseau de communication entre les bornes d’une station.
L’invention concerne plus particulièrement un procédé d’ appairage d’une nouvelle borne de recharge à un réseau d’une ou plusieurs bornes de recharges d’une même station.
Techniques antérieures
Depuis quelques années, les véhicules électriques et hybrides prennent une place grandissante dans l ’ environnement automobile, et se sont démocratisés.
En conséquence, un nombre de plus en plus important de tel s véhicules sont amenés à circuler, que ce soit en ville ou en dehors des espaces urbains.
Ces véhicules fonctionnant à l ’ énergie électrique stockée dans des batteries, nécessitent périodiquement un rechargement de ces batteries.
Ce rechargement s’ effectue par un branchement du véhicule sur une borne de recharge reliée à une source électrique.
A l ’ instar des stations-essences pour les véhicules thermiques, des stations comprenant de nombreuses bornes de recharge électrique sont ainsi déployées dans les territoires afin de répondre au besoin grandi ssant des automobilistes.
Au sein d’une station, les bornes sont amenées à devoir communiquer entre elles et/ou avec un centre de gestion de la station. Le centre de gestion de la station est par exemple un ordinateur industriel ou un automate programmable installé en local sur la station pour assurer notamment la supervision locale des bornes de recharge et/ou la gestion énergétique locale de la station.
A l ’ état actuel, les bornes d’une station sont reliées chacune de façon filaire à un commutateur réseau connecté lui-même à une passerelle donnant accès à internet telle qu’un modem, les bornes étant en outre reliées de façon filaires au centre de gestion locale de la station.
Cette architecture implique de nombreux défauts. En effet, une quantité importante de câblages est nécessaire, et l ’ architecture nécessite l ’ implantation d’une armoire de contrôle local pour loger notamment le commutateur réseau et la passerelle internet. De plus, cette architecture nécessite une configuration réseau utilisant la suite de protocoles internet, dénommée TCP/IP, qui peut s’ avérer coûteuse et complexe à mettre-en-place. En outre, cette architecture rend complexe l ’ aj out d’une borne supplémentaire dans la station.
D’ autre part, une telle architecture étant centralisée localement, une panne unique dans le nœud central constitué notamment par le modem peut rendre toute la station inutilisable.
Enfin, cette architecture implique un couplage important entre les logiciels et fournisseurs des bornes de recharges d’une part, et du centre de gestion d’ autre part.
La présente invention vise donc à pallier les inconvénients précités et à proposer un procédé d’ appairage d’une borne de recharge à un réseau de bornes d’une station, et un réseau correspondant amélioré.
La présente invention a ainsi pour obj et un procédé d’ appairage d’une borne de recharge d’un véhicule électrique ou d’un répéteur à un réseau de communication d’ au moins une borne de recharge, comprenant les étapes suivantes :
- Installation de la borne de recharge à appairer dans une zone géographique autour d’une borne de recharge du réseau d’un rayon inférieur à une distance maximale prédéfinie entre deux bornes de recharge du réseau.
- Alimentation en énergie de la borne de recharge à appairer, - Activation d’un premier mode de fonctionnement sur une première borne du réseau, le premier mode restant activé durant une durée prédéfinie.
- Emission d’un ordre d’ activation du premier mode de fonctionnement par la première borne du réseau aux autres bornes du réseau, dans le cas où le réseau comprend d’ autres bornes de recharge,
- Activation du premier mode de fonctionnement des autres bornes du réseau après réception du signal d’ activation,
- Emission d’un signal d’ activation du premier mode de fonctionnement par les bornes du réseau,
- Activation du premier mode de fonctionnement sur la borne de recharge à appairer durant l ’ activation du premier mode de fonctionnement sur la première borne du réseau,
- Appairage de la borne à appairer et des bornes du réseau, l ’ appairage étant réalisé durant l ’ activation du premier mode sur l ’ ensemble des bornes du réseau et de la borne à appairer.
Avantageusement, les bornes appairées sont configurées pour se désolidariser du réseau dans un deuxième mode de fonctionnement.
De manière préférentielle, l ’ appairage d’un répéteur au réseau est identique à l ’ appairage d’une borne de recharge.
Avantageusement, la durée prédéfinie est de 5 à 10 secondes.
De manière préférentielle, le signal d’ activation est sonore ou lumineux.
Avantageusement, la distance maximale prédéfinie entre deux bornes de recharge du réseau est de dix à quinze mètres.
L’invention a également pour obj et un réseau de communication entre une ou plusieurs bornes de recharge électriques, les bornes étant appairées entre elles selon le procédé défini précédemment, le réseau étant un réseau maillé.
L’invention a également pour obj et un procédé de gestion de l ’ énergie délivrée par une borne de recharge d’une station de bornes de recharge pour véhicule électrique, les bornes de la station étant appairées selon le procédé défini précédemment et formant un réseau de communication tel que défini précédemment, comprenant les étapes suivantes : - Définition d’une configuration initiale de paramètres de gestion de l ’ énergie,
- Communication de la configuration initiale à l ’ ensemble des bornes de la station par l ’ intermédiaire du réseau,
- Stockage local de la configuration initiale par chaque borne du réseau,
- Branchement ou débranchement d’un véhicule électrique sur un première borne de la station,
- Détermination d’un besoin en puissance à délivrer de la première borne,
- Récupération par la première borne de données d’utilisation d’ énergie des autres bornes de la station par l ’ intermédiaire du réseau,
- Détermination d’une puissance disponible à être délivrée par la première borne en fonction du besoin en puissance à délivrer déterminé, des données d’utilisation d’ énergie récupérées et de la configuration initiale définie,
- Détermination d’une puissance à délivrer corrigée à appliquer par chacune des autres bornes de la station délivrant de la puissance en fonction de la puissance disponible à être délivrée par la première borne déterminée, des données d’utilisation d’ énergie récupérées et de la configuration initiale définie.
- Récupération par les autres bornes de la station de leur puissance à délivrer corrigée et de la puissance disponible à être délivrée par la première borne,
- Application par les autres bornes de la station de leur puissance à délivrer corrigée récupérée,
- Emission à destination de la première borne d’ une confirmation d’ application de la puissance à délivrer corrigée par chacune des autres bornes de la station,
- Rechargement du véhicule électrique par la première borne en fonction de la puissance disponible à être délivrée déterminée.
Avantageusement, les paramètres de gestion de l ’ énergi e formant la configuration initiale comportent un type de consigne de puissance à délivrer par chacune des bornes et un protocole de gestion de la priorité d’ accès à l ’ énergie par les bornes de la station. De manière préférentielle, le type de consigne de puissance à délivrer est statique ou dynamique.
Brève description des dessins
D’ autres buts, caractéristiques et avantages de l ’ invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’ exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig l ] illustre schématiquement une station de bornes de recharge pour véhicules électrique et/ou hybrides et un réseau selon l ’ invention ;
[Fig2] illustre un procédé d’ appairage d’une borne de recharge au réseau de bornes de la station de la figure 1 selon l ’ invention ;
[Fig3 ] illustre un procédé de gestion de l ’ énergie délivrée par une borne de la station selon l ’invention.
Exposé détaillé d’ au moins un mode de réalisation
On a représenté schématiquement sur la figure 1 une station 1 de recharge pour véhicules électriques. La station 1 comprend ainsi une ou plusieurs bornes de recharges 2 de véhicules électriques chacune alimentée en énergie provenant d’une réserve d’ énergie 3 de la station 1.
Les bornes de recharges 2 appairées les unes aux autres selon un procédé d’ appairage illustré schématiquement sur la figure 2, pour former un réseau de communication 4 entre elles. Le procédé d’ appairage sera décrit plus bas, en prenant pour exemple illustratif l ’ appairage d’une nouvelle borne 2a non encore appairée au réseau 4.
La borne 2a à appairer est identique aux bornes 2 déj à appairées formant le réseau 4, de sorte que la description qui suit de chacune des bornes 2 du réseau 4 s’ applique à la borne à appairer 2a.
Chacune des bornes de recharge 2 du réseau 4 est configurée pour communiquer par des techniques de télécommunications avec des obj ets ou serveurs distants.
En particulier, chacune des bornes 2 est configurée pour communiquer avec ces obj ets ou serveurs distants par l ’intermédiaire de techniques de télécommunications sans-fil à moyennes distances, de l ’ ordre de 10 à 20 mètres. Préférentiellement, les bornes 2 utilisent le protocole de télécommunication BLE, acronyme de la dénomination anglosaxonne Bluetooth Low Energy, et aussi appelé en françai s Bluetooth à basse consommation ou Bluetooth à basse énergie.
Alternativement, les bornes 2 peuvent aussi utiliser le protocole Bluetooth. Autrement dit, chacune des bornes 2 est configurée pour communiquer avec les obj ets distants situés à moyenne distance et aptes à communiquer sur la bande de fréquence de 2,4 GHz.
En particulier, chacune des bornes de recharges 2 est configurée pour communiquer à moyenne distance avec une autre borne 2 identiquement configurée. Chaque borne de recharge 2 est donc apte à communiquer avec une autre borne de recharge 2 par l ’ intermédiaire d’un protocole commun de télécommunication sans-fil à moyenne distance, de l ’ ordre de 10 à 20 mètres, tel que le Bluetooth à basse consommation ou le Bluetooth.
Chacune des bornes 2 est configurée pour fonctionner selon un premier mode de fonctionnement dit mode d’ appairage et selon un deuxième mode de fonctionnement dit mode de désappairage.
Plus précisément, dans le premier mode de fonctionnement dit mode d’ appairage, une borne 2 est apte à s’ appairer à une autre borne 2 fonctionnant également dans le premier mode de fonctionnement et/ou à un réseau de bornes 2 dont les bornes fonctionnent également dans le premier mode de fonctionnement.
En d’ autres termes, une borne 2 déj à appairée au réseau 4 fonctionnant dans le premier mode est apte à détecter une nouvelle borne 2a non encore appairée au réseau 4 fonctionnant elle-aussi dans le premier mode de fonctionnement, et à appairer cette nouvelle borne 2a au réseau 4.
De façon correspondante, une nouvelle borne 2a non appairée au réseau 4 et fonctionnant dans le premier mode de fonctionnement est apte à être appairée au réseau 4 d’ au moins une borne 2 fonctionnant dans le premier mode de fonctionnement.
L’ activation simultanée du premier mode de fonctionnement de deux bornes 2 et 2a non appairées situées à distance de communication l ’une de l ’ autre provoque donc l ’ appairage des deux bornes 2 entre elles. De même, l ’ activation simultanée du premier mode de fonctionnement des bornes 2 du réseau 4 et d’une borne 2a non appairée au réseau 4 provoque l ’ appairage de la nouvelle borne 2a au réseau 4.
L’ activation du premier mode de fonctionnement est réalisée au moyen d’un moyen de commutation non accessible au public de la station 1 tel qu’un bouton.
Lorsque le moyen de commutation d’une borne 2 est activé, la borne 2 se met à fonctionner selon le premier mode de fonctionnement. Le premier mode d’une borne 2 est activé en continu pendant une durée prédéfinie à partir de l ’ activation du moyen de commutation, de façon à laisser un temps suffisant pour permettre l ’ activation du premier mode sur la ou les autres bornes avec lesquelles on souhaite appairer ladite borne 2.
Par exemple, la durée prédéfinie est de 30 à 80 secondes, et de préférence de 60 secondes.
A l ’ expiration de la durée prédéfinie, le premier mode de fonctionnement est désactivé, et une borne 2 n’ est plus apte à s’ appairer et à être appairée à un réseau.
Dans le deuxième mode de fonctionnement dit mode de désappairage, une borne 2 déj à appairée au réseau 4 peut se désappairer du réseau 4, c’ est-à-dire qu’une borne 2 fonctionnant dans le deuxième mode de fonctionnement est configurée pour se désolidariser d’ une borne 2 et/ou d’un réseau 4 de borne auquel elle était auparavant appairée.
La figure 2 illustre schématiquement les étapes d’un procédé d’ appairage d’une nouvelle borne de recharge 2a au réseau 4 d’ au moins une borne de recharge 2. Comme décrit plus haut, la nouvelle borne de recharge 2a est sensiblement identiques aux autres bornes 2. En d’ autres termes, la borne 2a à appairer est configurée pour fonctionner selon le premier mode de fonctionnement dit d’ appairage et selon le deuxième mode de fonctionnement dit de désappairage. De plus, la borne 2a à appairer est également configurée pour communiquer à moyenne distance avec une autre borne 2 identiquement configurée.
Dans une première étape E l , la borne de recharge à appairer 2a est installée dans une zone géographique délimitée par un rayon prédéfini autour d’une borne 2 déj à appairée au réseau 4. Dans le cas où la borne 2a est la première borne à appairer, c’ est-à-dire que le réseau ne comprend qu’une unique borne 2, l ’ étape E l consiste en l ’ installation de la borne à appairer 2a dans une zone géographique autour de la borne 2.
Le rayon prédéfini délimitant la zone géographique est défini par la distance maximale admise par le protocole de télécommunications utilisé conj ointement par les bornes de recharge 2 pour communiquer ensemble. Ainsi, le rayon prédéfini est compris entre 10 et 20 mètres, correspondant à la portée d’une communication entre deux obj ets utilisant un protocole de communication sans-fil à moyenne distance.
La borne 2a est donc installé par exemple à 10 mètres d’une des bornes 2 du réseau 4.
Durant son installation, la borne 2a est reliée à la réserve d’ énergie 3 de la station 1 de manière à alimenter la borne 2a en énergie.
Dans une deuxième étape E2, la borne 2a est donc alimentée en énergie.
Dans une troisième étape E3 , le premier mode de fonctionnement est activé sur une première borne 2b parmi les bornes 2 du réseau 4. La première borne 2b fonctionne alors selon le premier mode de fonctionnement durant la durée prédéfinie.
Dans une quatrième étape E4, la première borne 2b fonctionnant dans le premier mode de fonctionnement émet un ordre d’ activation du premier mode à l ’ ensemble des autres bornes 2 du réseau 4. Cet ordre d’ activation est communiqué aux autres bornes 2 du réseau 4 par l ’ intermédiaire du protocole de communication conj ointement utilisé par les bornes 2 du réseau 4 pour communiquer entre elles.
Dans une cinquième étape E5, les autres bornes 2 du réseau 4 réceptionnent l ’ ordre d’ activation du premier mode émis à l ’ étape E4, et basculent alors en fonctionnement selon le premier mode de fonctionnement. Le premier mode de fonctionnement est alors activé sur l ’ ensemble des bornes 2 du réseau 4.
Dans une sixième étape E6, chacune des bornes 2 du réseau 4 émet un signal d’ activation du premier mode de fonctionnement, ce signal étant lumineux et/ou sonore de façon à avertir un technicien que le réseau 4 est apte à appairer la nouvelle borne 2a à appairer.
Dans une septième étape E7, le premier mode de fonctionnement est activé sur la borne 2a à appairer. Dans une dernière étape E8, la borne à appairer 2a est donc appairée aux bornes 2 du réseau 4. Plus précisément, l ’ appairage E8 n’ est réalisé que si l ’ étape E7 d’ activation du premier mode de la borne 2a à appairer est mise-en-œuvre durant l ’ activation du premier mode de la première borne 2b, c’ est-à-dire pendant la durée prédéfinie suivant l ’ étape E3. En effet, dans le cas où l ’ étape E7 est mise-en-œuvre après la durée prédéfinie suivant la mise-en-œuvre de l ’ étape E3 , c’ est-à-dire dans le cas où le premier mode de fonctionnement est activé sur la borne 2a à appairer après l ’ expiration de la durée prédéfinie d’ activation du premier mode de fonctionnement de la première borne 2b, la première borne 2b ne fonctionne plus selon le premier mode et ne peut donc s’ appairer avec la nouvelle borne 2a à appairer.
L’ appairage de la borne à appairer 2a avec le réseau 4 est donc nécessairement réalisé durant l ’ activation du premier mode de fonctionnement de la première borne 2b .
L’ appairage est par exemple confirmé par l ’ émission d’un signal de confirmation d’ appairage par la borne 2a.
Ainsi, l ’ ensemble des bornes 2 de la station 1 appairées entre elles forment le réseau 4 de bornes. Chacune des bornes 2 du réseau 4 est donc installée à portée de communication d’une autre borne 2 du réseau 4, c’ est-à-dire à une distance de 10 à 20 mètres. Chacune des bornes 2 du réseau 4 peut donc communiquer directement avec une ou plusieurs autres bornes 2 du réseau 4, par l ’ intermédiaire du protocole de communication conj ointement utilisé par les bornes 2 du réseau 4.
L’ ensemble des bornes 2 de la station 1 forme donc un réseau 4 sans-fil dont la topologie est maillée, et dans lequel chacune des bornes 2 constitue un nœud du réseau 4. Une communication entre deux bornes 2 du réseau 4 se fait donc par une suite de liaisons point à point entre des bornes 2 voisines du réseau 4, le routage des paquets de données étant effectué par chacune des bornes 2 transitant le paquet de façon autonome pas-à-pas jusqu’ à une borne 2 voisine.
Un tel réseau permet donc de limiter les câblages, facilite l ’ aj out d’une nouvelle borne, et est plus résistant à la panne d’un des éléments du réseau.
Dans le cas où la borne 2a à appairer doit être installée à un emplacement en dehors de la zone géographique de rayon prédéfini autour d’une des bornes 2, il est possible d’ appairer un répéteur au réseau selon le même procédé de la figure 2 à un emplacement donné de sorte que le répéteur soit positionné à portée de la borne 2a et d’un autre répéteur du réseau 4 ou d’une des bornes 2 du réseau 4.
Certaines des bornes 2 du réseau peuvent comprendre un moyen d’ accès réseau permettant par exemple de se connecter à des réseaux externes tels que le réseau Internet et/ou des serveurs distants. Dans ce cas, chacune des bornes 2 du réseau 4 peut émettre et/ou recevoir des données provenant de ces réseaux externes, par l ’ intermédiaire desdites bornes 2 comprenant le moyen d’ accès réseau. Un tel accès Internet peut notamment être utilisé pour de la gestion et/ou maintenance à di stance de la station 1 .
Le procédé d’ appairage de la figure 2 peut également être utili sé pour appairer au réseau 4 un nœud de gestion et/ou de maintenance, par exemple constitué par un ordinateur industriel et/ou un téléphone intelligent disposant d’ autorisations requises.
En outre, un tel réseau 4 maillé facilite la maintenance, des informations et/ou configurations pouvant être transmises à l ’ ensemble des bornes 2 du réseau 4 de façon plus fiable.
Un tel réseau 4 de bornes 2 appairées entre elles selon le procédé d’ appairage illustré sur la figure 2 est utilisable dans le cadre d’un procédé de gestion de l ’ énergie délivrée par une des bornes 2 de la station 1 pour le rechargement d’un véhicule électrique.
Un des enj eux d’une station de bornes de recharges telle que la station 1 est la gestion locale de sa consommation d’ énergie.
En effet, plusieurs contraintes pèsent sur la gestion de la consommation d’ énergie et accroissent l ’ importance de celle-ci . Tout d’ abord, la fourniture d’ énergie est coûteuse. De plus, il est fréquent que la puissance réseau disponible sur une station telle que la station 1 , c’ est-à-dire la quantité de puissance pouvant être délivrée simultanément par les bornes 2 de la station 1 , soit inférieure à la somme des puissances possibles de chaque borne 2 de la station 1 , c’ est-à-dire à la somme des quantités de pui ssances pouvant être individuellement délivrée par chacune des bornes 2 de la station 1.
Pour rappel, une puissance est la quantité d’ énergie par unité de temps. Ainsi, il est connu de décrire une opération de recharge d’un véhicule hybride et/ou électrique à l’aide de termes relatifs à la puissance et/ou à l’énergie.
Enfin, la gestion de l’énergie locale est primordiale du fait de la complexité de son stockage et de sa production.
Dans une première étape E9 du procédé de gestion de l’énergie délivrée par une borne 2 de la station 1, une configuration initiale de paramètres de gestion de l’énergie est définie.
Plus précisément, la configuration initiale de paramètres de gestion de l’énergie permet de définir un ensemble de règles et de paramètres prédéfinis organisant la gestion de l’énergie de la station 1.
La configuration initiale de paramètres de gestion de l’énergie comprend ainsi un protocole de gestion de la priorité d’accès à l’énergie par les bornes 2 de la station 1, et une définition d’un type de consigne de puissance à délivrer par chacune des bornes 2 de la station 1.
Le protocole de gestion de la priorité d’accès à l’énergie par les bornes 2 de la station 1 définit les règles de gestion de la priorité communes à respecter par les bornes 2 pour l’accès à l’énergie. Plus particulièrement, un exemple de règle à respecter peut être une allocation prioritaire de l’énergie en fonction de l’ordre chronologique des demandes de fourniture d’énergie par chaque borne 2. Alternativement, le protocole de gestion de la priorité d’accès à l’énergie par les bornes 2 peut définir un arbitrage en fonction de données telles que l’énergie déjà délivrée par chacune des bornes 2 aux véhicules en charge ou encore du temps de charge déjà effectué par chacune des bornes 2 pour le véhicule s’étant branché sur elle, etc.
Le protocole de gestion de la priorité d’accès peut également définir des bornes 2 prioritaires à l’accès à l’énergie.
Le type de consigne de puissance à délivrer par une borne 2 est statique ou dynamique. Un type de consigne de puissance à délivrer statique signifie que la borne 2 délivre une puissance constante, dont la valeur est prédéfinie par une consigne statique, par exemple de 150 Ampères par phase. Au contraire, un type de consigne de puissance à délivrer dynamique signifie que la borne 2 délivre une puissance en quantité variable selon les disponibilités de la station 1.
La configuration initiale de paramètres de gestion de l’énergie est élaborée localement au sein de la station 1, par exemple via un nœud de gestion tel que défini plus haut, ou à distance, par exemple par le biais d’un serveur distant et/ou Internet.
Dans une deuxième étape E 10, la configuration initiale définie est communiquée à l ’ ensemble des bornes 2 de la station 1 par l ’ intermédiaire du réseau 4, dont la topologie maillée et le protocole de communication sans-fil permettent des transmissions d’ informations améliorées, plus rapides et plus fiables.
Dans une troisième étape E l i , la configuration initiale est stockée localement par chacune des bornes 2 du réseau 4 de la station 1 , de manière à pouvoir l ’ appliquer en cas de branchement d’un véhicule.
Dans une quatrième étape E 12, un véhicule se branche sur une des bornes 2 de la station 1 , ou se débranche. Par exemple, un véhicule se branche sur la première borne 2b ou s’ en débranche.
Dans une cinquième étape E 13 , un besoin en puissance à délivrer est déterminé pour la première borne 2b sur laquelle s’ est branché ou débranché le véhicule à l ’ étape E 12.
Le besoin en puissance à délivrer est une quantité de puissance théorique idéale que la première borne 2b devrait délivrer à la suite du branchement ou débranchement du véhicule.
Dans le cas où un véhicule s’ est branché, le besoin en puissance à délivrer est donc une quantité de puissance idéale que la première borne 2b devrait délivrer pour avoir une recharge optimisée, indépendamment des conditions d’utilisation de l ’ énergie disponible de la station 1. Une recharge optimisée du véhicule est une recharge la plus efficace possible, c’ est-à-dire la plus rapide en fonction des caractéristiques techniques de la borne 2 et du véhicule s’ étant branché sur ladite borne 2.
Au contraire, dans le cas où un véhicule s’ est débranché de la borne 2b, le besoin en puissance à délivrer en sensiblement nul, car aucun véhicule n’ est désormais branché sur la première borne 2b, qui n’ a donc plus à délivrer d’ énergie.
Le besoin en puissance à délivrer par la première borne 2b est donc dépendant des caractéristiques techniques du véhicule s’ étant branché sur la première borne 2b, telles que les limites maximales de puissance et/ou d’ énergie admi ses par ledit véhicule pour sa recharges, de la quantité d’ énergie et/ou de puissance nécessaire au véhicule pour son rechargement, et des caractéristiques techniques de la bornes 2b, telles que le type de consigne de puissance à délivrer de la borne 2b, ou la limite maximale d’ énergie et/ou de puissance pouvant être délivrée par la borne 2b .
Dans une sixième étape E 14, la première borne 2b sur laquelle s’ est branché ou débranché le véhicule à l ’ étape E 13 récupère des données d’utilisation d’ énergie des autres bornes 2 de la station 1 par l ’ intermédiaire du réseau 4.
Plus précisément, la première borne 2b envoie un signal de branchement ou de débranchement d’un véhicule aux autres bornes 2, qui lui répondent en lui transmettant leurs données d’utilisation d’ énergie respectives.
Les données d’utilisation d’ énergie d’une borne 2 de la station correspond à la quantité d’ énergie et/ou de puissance délivrée par ladite borne 2. Ces données sont donc négligeables lorsque qu’ aucun véhicul e n’ est branché sur ladite borne 2, et valent la quantité de puissance et/ou de puissance utili sée actuellement pour la recharge d’un véhicule branché sur ladite borne 2.
Dans une septième étape E 15, une puissance disponible à être délivrée par la première borne 2b sur laquelle s’ est branché ou débranché le véhicule est déterminée.
La puissance disponible à être délivrée est la quantité de pui ssance maximale que la première borne 2b peut délivrer au véhicule pour son rechargement.
Ce terme de puissance disponible à être délivrée par la première borne 2b est déterminée en fonction des données d’utilisation d’ énergi e de chacune des bornes 2 de la station reçue à l ’ étape E 14, de la configuration initiale des paramètres de gestion de l ’ énergie définie à l ’ étape E9 et stockée localement par la première borne 2b, et du besoin en puissance à délivrer par la première borne 2b déterminé à l ’ étape E 13.
De façon préférentielle, ce terme de puissance di sponible à être délivrée par la première borne 2b est déterminée directement par la première borne 2b . Dans le cas où l ’ étape E 12 correspond à un branchement du véhicule sur la première borne 2b et que la réserve d’ énergie de la station 1 le permet, la puissance disponible à être délivrée par la première borne 2b est fixée au niveau du besoin en puissance à délivrer déterminé à l ’ étape E 13. Sinon, la puissance disponible à être délivrée est fixé à un niveau inférieur.
Dans le cas où l ’ étape E 12 correspond à un débranchement du véhicule de la première borne 2b, le terme de puissance disponible à être délivrée est sensiblement négligeable et donc nul .
Dans une étape E 16 suivante, un terme de puissance à délivrer corrigée est déterminé pour chacune des autres bornes 2 de la station 1. Plus particulièrement, une puissance à délivrer corrigée est déterminée pour chacune des autres bornes 2 de la station 1 en train de délivrer de l ’ énergie, c’ est-à-dire sur lesquelles un véhicule est branché, les bornes sur lesquelles aucun véhicule n'est branché ne délivrant sensiblement pas d’ énergie.
La puissance à délivrer corrigée d’une borne 2 délivrant de la puissance est déterminée en fonction de la puissance disponible à être délivrée par la première borne 2b, des données d’utilisation d’ énergie de chaque borne 2 récupérées à l ’ étape E 14, et de la configuration initiale définie.
La puissance à délivrer corrigée d’une borne 2 délivrant de la puissance est déterminée de préférence par la première borne 2b, afin de limiter les communications au sein du réseau 4.
Plus précisément, la première 2b détermine pour chacune des bornes 2 délivrant de l ’ énergie une puissance à délivrer corrigée en fonction de l ’ énergie qu’ elle peut délivrer au véhicule, définie par la puissance disponible à être délivrée par la première borne 2b, de l ’ énergie délivrée initialement par lesdites borne 2, définie par les données d’utilisation d’ énergie de ces bornes 2, et de la configuration initiale, et notamment du protocole de gestion de la priorité d’ accès à l ’ énergie.
La puissance à délivrer corrigée d’une borne 2 permet donc d’ adapter la quantité d’ énergie et/ou de puissance allouée à la borne 2 et délivrée par cette borne 2 à la délivrance d’ énergie et/ou de puissance nouvelle de la première borne 2b . La puissance à délivrer corrigée d’ une borne 2 est donc égale ou supérieure à la puissance délivrée par ladite borne 2 avant l’étape E12 lorsque l’étape E12 est une étape de débranchement d’un véhicule de la première borne 2b, et est donc inférieure ou égale à la puissance délivrée par ladite borne 2 avant l’étape E12 lorsque l’étape E12 est une étape de branchement d’un véhicule de la première borne 2b.
Dans une étape suivante E17, chaque borne 2 du réseau 4 de la station 1 récupère sa puissance à délivrer corrigée déterminée à l’étape E16, puis l’applique dans une étape E18, et émet une confirmation d’application du terme de puissance à délivrer corrigée à destination de la première borne 2b dans une étape suivante E19.
Enfin, dans une dernière étape E20, la première borne 2b ayant reçu les confirmations d’application du terme de puissance à délivrer corrigée de chacune des autres bornes 2 de la station 1, recharge le véhicule en fonction de la puissance disponible à être délivrée déterminée à l’étape E15.
Le procédé de la figure 3 est ainsi répété à chaque branchement ou débranchement d’un véhicule sur une des bornes de la station 1. Le procédé permet ainsi une gestion améliorée de l’énergie de la station 1, car décentralisée. En effet, il n’est pas nécessaire dans ce procédé d’avoir un centre de gestion central de l’énergie, cette gestion étant réalisée directement par chacune des bornes de la station 1, par l’intermédiaire du réseau 4.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’ appairage d’une borne de recharge (2a) d’un véhicule électrique ou d’un répéteur à un réseau (4) de communication d’ au moins une borne de recharge (2), comprenant les étapes suivantes :
Installation (E l ) de la borne de recharge à appairer (2a) dans une zone géographique autour d’une borne de recharge (2) du réseau (4) d’un rayon inférieur à une distance maximale prédéfinie entre deux bornes de recharge (2) du réseau (4). Alimentation (E2) en énergie de la borne de recharge à appairer (2a), Activation (E3) d’un premier mode de fonctionnement sur une première borne (2b) du réseau (4), le premier mode restant activé durant une durée prédéfinie.
- Emission (E4) d’un ordre d’ activation du premier mode de fonctionnement par la première borne (2b) du réseau (4) aux autres bornes (2) du réseau (4), dans le cas où le réseau (4) comprend d’ autres bornes de recharge (2),
Activation (E5) du premier mode de fonctionnement des autres bornes (2) du réseau (4) après réception du signal d’ activation,
- Emission (E6) d’un signal d’ activation du premier mode de fonctionnement par les autres bornes (2) du réseau (4), Activation (E7) du premier mode de fonctionnement sur la borne de recharge à appairer (2a) durant l ’ activation du premier mode de fonctionnement sur la première borne (2b) du réseau (4),
Appairage (E8) de la borne à appairer (2a) et des bornes (2, 2b) du réseau (4), l ’ appairage étant réalisé durant l ’ activation du premier mode sur l ’ ensemble des bornes (2, 2b) du réseau (4) et de la borne à appairer (2a).
2. Procédé d’ appairage selon la revendication 1 , dans lequel les bornes appairées (2, 2b) sont configurées pour se désolidariser du réseau (4) dans un deuxième mode de fonctionnement.
3. Procédé d’ appairage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l ’ appairage d’un répéteur au réseau (4) est identique à l ’ appairage d’une borne de recharge (2a).
4. Procédé selon l ’une quelconque des revendications 1 à 3 , dans lequel la durée prédéfinie est de 60 secondes.
5. Procédé selon l ’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le signal d’ activation est sonore ou lumineux.
6. Procédé selon l ’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la distance maximale prédéfinie entre deux bornes de recharge (2) du réseau (4) est de dix à quinze mètres.
7. Réseau de communication (4) entre une ou plusieurs bornes de recharge électriques (2, 2a, 2b), les bornes (2, 2a, 2b) étant appairées entre elles selon l ’une quelconque des revendications 1 à 6, le réseau (4) étant un réseau maillé.
8. Procédé de gestion de l ’ énergie délivrée par une borne de recharge (2b) d’une station ( 1 ) de bornes de recharge (2, 2a, 2b) pour véhicule électrique, les bornes (2, 2a, 2b) de la station ( 1 ) étant appairées selon l ’une des revendications 1 à 6 et formant un réseau (4) de communication selon la revendication 7, comprenant les étapes suivantes :
- Définition (E9) d’une configuration initiale de paramètres de gestion de l ’ énergie,
Communication (E 10) de la configuration initiale à l ’ ensemble des bornes (2, 2a, 2b) de la station par l ’ intermédiaire du réseau,
Stockage (E l i ) local de la configuration initiale par chaque borne (2, 2a, 2b) du réseau (4),
- Branchement ou débranchement (E 12) d’un véhicul e électrique sur un première borne (2b) de la station ( 1 ),
- Détermination (E 13) d’un besoin en puissance à délivrer de la première borne (2b), - Récupération (E 14) par la première borne (2b) de données d’utilisation d’ énergie des autres bornes (2, 2a) de la station ( 1 ) par l ’intermédiaire du réseau (4),
- Détermination (E 15) d’une puissance disponible à être délivrée par la première borne (2b) en fonction du besoin en puissance à délivrer déterminé, des données d’utilisation d’ énergie récupérées et de la configuration initiale définie,
- Détermination (E 16) d’une puissance à délivrer corrigée à appliquer par chacune des autres bornes (2, 2a) de la station ( 1 ) délivrant de la puissance en fonction de la puissance disponible à être délivrée par la première borne (2b) déterminée, des données d’utilisation d’ énergie récupérées et de la configuration initiale définie.
- Récupération (E 17) par les autres bornes (2, 2a) de la station ( 1 ) de leur puissance à délivrer corrigée et de la puissance disponible à être délivrée par la première borne (2b), Application (E 18) par les autres bornes (2, 2a) de la station ( 1 ) de leur puissance à délivrer corrigée récupérée,
- Emission (E 19) à destination de la première borne (2b) d’une confirmation d’ application de la puissance à délivrer corrigée par chacune des autres bornes (2, 2a) de la station ( 1 ),
- Rechargement (E20) du véhicule électrique par la première borne (2b) en fonction de la puissance disponible à être délivrée déterminée, le cas échéant.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel les paramètres de gestion de l ’ énergie formant la configuration initiale comportent un type de consigne de puissance à délivrer par chacune des bornes (2, 2a, 2b) et un protocole de gestion de la priorité d’ accès à l ’ énergie par les bornes (2, 2a, 2b) de la station ( 1 ).
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le type de consigne de puissance à délivrer est statique ou dynamique.
EP23817158.1A 2022-12-22 2023-12-01 Procédé d'appairage d'une borne de recharge de véhicule électrique à un réseau d'au moins une borne de recharge, réseau associé et procédé de gestion de l'énergie d'un tel réseau de bornes de recharge Pending EP4638185A1 (fr)

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PCT/EP2023/083987 WO2024132465A1 (fr) 2022-12-22 2023-12-01 Procédé d'appairage d'une borne de recharge de véhicule électrique à un réseau d'au moins une borne de recharge, réseau associé et procédé de gestion de l'énergie d'un tel réseau de bornes de recharge

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