FR2832866A1 - Electricity supply system for motor and brakes on electric vehicle, comprises braking battery and control unit which switches to group of cells in motor battery on braking battery fault - Google Patents
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Abstract
Description
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Dispositif d'alimentation d'une charge électrique d'un véhicule automobile à moteur de propulsion électrique et système de freinage pour véhicule automobile équipé d'un tel dispositif d'alimentation. Device for supplying an electric charge to a motor vehicle with an electric propulsion motor and braking system for a motor vehicle equipped with such a supply device.
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation d'une charge électrique d'un véhicule automobile à moteur de propulsion électrique. The present invention relates to a device for supplying an electric charge to a motor vehicle with an electric propulsion motor.
Elle se rapporte également à un système de freinage de véhicule automobile à moteur de propulsion électrique pourvu d'un tel dispositif d'alimentation. It also relates to a motor vehicle braking system with an electric propulsion motor provided with such a supply device.
Dans le cadre de la présente description, par véhicule automobile à moteur de propulsion électrique, on entend, de manière générale, un véhicule automobile électrique dont l'alimentation en énergie électrique est fournie par un ensemble de batteries de propulsion ou un véhicule automobile pourvu d'un mécanisme moteur hybride, c'est-à-dire utilisant sélectivement la puissance d'un moteur à combustion interne et la puissance d'un moteur électrique. In the context of the present description, by motor vehicle with an electric propulsion motor, is generally meant an electric motor vehicle, the supply of electric energy of which is supplied by a set of propulsion batteries or a motor vehicle provided with a hybrid motor mechanism, that is to say selectively using the power of an internal combustion engine and the power of an electric motor.
Dans un véhicule automobile à moteur à combustion interne, l'assistance au freinage est assurée soit grâce à une dépression engendrée dans le collecteur d'admission du moteur, en ce qui concerne les moteurs à essence, soit par une pompe à vide entraînée par le moteur, en ce qui concerne les moteurs de type Diesel. In a motor vehicle with an internal combustion engine, braking assistance is provided either by a vacuum generated in the engine intake manifold, in the case of petrol engines, or by a vacuum pump driven by the engine, with regard to diesel type engines.
Dans un véhicule à moteur de propulsion électrique, l'assistance au freinage peut être réalisée en implantant un système de freinage électromécanique, dans lequel la puissance de freinage est engendrée par des moteurs électriques équipant les étriers de freinage. In a vehicle with an electric propulsion engine, braking assistance can be achieved by installing an electromechanical braking system, in which the braking power is generated by electric motors fitted to the brake calipers.
Pour des raisons de sécurité, le système de freinage électromécanique nécessite l'utilisation d'un dispositif d'alimentation électrique redondant, c'est-à-dire que la puissance électrique nécessaire au moteur électrique d'actionnement des étriers doit être fournie par deux sources électriques distinctes, de sorte qu'en cas de panne de l'une des sources, l'autre source de puissance est disponible pour l'alimentation des moteurs électriques. For safety reasons, the electromechanical braking system requires the use of a redundant power supply device, that is to say that the electrical power necessary for the electric motor for actuating the calipers must be supplied by two separate electrical sources, so that in the event of a failure of one of the sources, the other source of power is available to supply the electric motors.
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Dès lors, de manière conventionnelle, les dispositifs d'alimentation des systèmes de freinage électromécaniques de véhicules automobiles comportent des batteries primaire et secondaire d'alimentation. Consequently, in a conventional manner, the devices for supplying electromechanical braking systems of motor vehicles comprise primary and secondary supply batteries.
Ce type de technique, bien que permettant d'augmenter considérablement la sécurité, présente un inconvénient majeur, dans la mesure où elle s'accompagne d'une augmentation consécutive du coût de réalisation, du poids, et de l'encombrement du dispositif d'alimentation. This type of technique, although making it possible to considerably increase safety, has a major drawback, insofar as it is accompanied by a consequent increase in the cost of production, in the weight and in the size of the device. food.
Le but de l'invention est de pallier cet inconvénient. The object of the invention is to overcome this drawback.
Ainsi, selon l'invention, il est proposé un dispositif d'alimentation d'une charge électrique d'un véhicule automobile à moteur de propulsion électrique, comprenant une batterie primaire et une batterie secondaire d'alimentation de la charge en énergie électrique. Thus, according to the invention, there is provided a device for supplying an electric charge to a motor vehicle with an electric propulsion motor, comprising a primary battery and a secondary battery for supplying the charge with electric energy.
Selon un aspect de ce dispositif d'alimentation, le véhicule étant pourvu d'un ensemble modulaire de batteries de propulsion destinées conjointement à l'alimentation du moteur de propulsion, la batterie secondaire d'alimentation est constituée par un groupe de modules de la batterie de propulsion comprenant un nombre de modules correspondant à la tension nominale d'alimentation de la charge. According to one aspect of this supply device, the vehicle being provided with a modular set of propulsion batteries intended jointly for supplying the propulsion engine, the secondary supply battery is constituted by a group of battery modules propulsion system comprising a number of modules corresponding to the nominal load supply voltage.
Selon une autre caractéristique de ce dispositif d'alimentation, ce dernier comporte en outre des moyens de commutation assurant sélectivement l'alimentation de la charge à partir de la batterie primaire ou de la batterie secondaire. According to another characteristic of this supply device, the latter also comprises switching means which selectively supply the load from the primary battery or the secondary battery.
Il comporte en outre des moyens de commande des moyens de commutation adaptés pour provoquer l'alimentation de la charge à partir de la batterie primaire, lors du fonctionnement normal de cette dernière et à partir de la batterie secondaire en cas de fonctionnement anormal de la batterie primaire. It further comprises means for controlling switching means adapted to cause the load to be supplied from the primary battery, during normal operation of the latter and from the secondary battery in the event of abnormal battery operation. primary.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte des moyens de mesure de la tension délivrée par la batterie primaire et des moyens de comparaison de la tension délivrée par la batterie primaire According to one embodiment, the device comprises means for measuring the voltage delivered by the primary battery and means for comparing the voltage delivered by the primary battery
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avec une tension de seuil à partir de laquelle les moyens de commande provoquent l'alimentation de la charge à partir de la batterie secondaire
Selon l'invention, il est également proposé un système de freinage électromécanique pour véhicule automobile à moteur de propulsion électrique, comprenant des étriers supportant des plaquettes de freins et des moteurs électriques d'actionnement des étriers, et des moyens d'alimentation des moteurs d'actionnement des étriers en énergie électrique. with a threshold voltage above which the control means cause the load to be supplied from the secondary battery
According to the invention, there is also proposed an electromechanical braking system for a motor vehicle with an electric propulsion motor, comprising calipers supporting brake pads and electric motors for actuating the calipers, and means for supplying the motors of actuation of stirrups in electrical energy.
Les moyens d'alimentation comportent, selon un aspect de ce système, un dispositif d'alimentation tel que défini ci-dessus. The feeding means comprise, according to one aspect of this system, a feeding device as defined above.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système de freinage électromécanique pourvu d'un dispositif d'alimentation conforme à l'état de la technique ; - la figure 2 est une vue schématique d'un système de freinage électromécanique pourvu d'un dispositif d'alimentation conforme à l'invention. Other objects, characteristics and advantages of the invention will emerge from the following description, given solely by way of nonlimiting example and made with reference to the appended drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view of a system electromechanical braking provided with a supply device in accordance with the state of the art; - Figure 2 is a schematic view of an electromechanical braking system provided with a supply device according to the invention.
Sur la figure 1, on a représenté, de manière schématique, les moyens moteurs et une partie du système de freinage d'un véhicule automobile à moteur de propulsion électrique. In Figure 1, there is shown, schematically, the drive means and part of the braking system of a motor vehicle with electric propulsion engine.
Comme on le voit sur cette figure 1, le véhicule est pourvu d'une chaîne électromécanique de propulsion 10, destinée à fournir une puissance mécanique aux roues motrices 12,14 du véhicule, ainsi qu'une deuxième chaîne électromécanique de freinage 20, destinée à l'actionnement du système de freinage du véhicule et, en particulier, commander le fonctionnement de moteurs électriques d'actionnement d'étriers 22,24, 26 et 28 de freinage, lesquels portent, de manière conventionnelle, des plaquettes de frein. As can be seen in this FIG. 1, the vehicle is provided with an electromechanical propulsion chain 10, intended to supply mechanical power to the driving wheels 12, 14, as well as a second electromechanical braking chain 20, intended for actuation of the vehicle braking system and, in particular, control the operation of electric motors for actuating brake calipers 22, 24, 26 and 28, which conventionally carry brake pads.
La chaîne électromécanique de propulsion 10 comporte une batterie 30 à haute tension, typiquement de l'ordre de 200 à 300 volts, The electromechanical propulsion chain 10 comprises a high-voltage battery 30, typically of the order of 200 to 300 volts,
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associée à un convertisseur courant continu/courant continu 32 et une pile à combustible 34 fournissant, par l'intermédiaire d'un circuit onduleur 36, de l'énergie électrique alternative au moteur électrique 38 du véhicule, lequel entraîne, par l'intermédiaire d'une chaîne mécanique 40 pourvue d'un réducteur 42, les roues motrices 12 et 14 du véhicule. associated with a direct current / direct current converter 32 and a fuel cell 34 supplying, via an inverter circuit 36, alternative electrical energy to the electric motor 38 of the vehicle, which drives, via 'A mechanical chain 40 provided with a reduction gear 42, the driving wheels 12 and 14 of the vehicle.
En ce qui concerne la chaîne électromécanique de freinage 20, celle-ci comporte, outre les étriers 22,24, 26 et 28 précédemment mentionnés et les moteurs électriques qu'ils portent, une unité centrale de commande 44 raccordée à la batterie haute tension 30 par l'intermédiaire d'un convertisseur courant continu/courant continu 46 à basse tension. As regards the electromechanical braking chain 20, this comprises, in addition to the calipers 22, 24, 26 and 28 previously mentioned and the electric motors which they carry, a central control unit 44 connected to the high voltage battery 30 via a low voltage direct current / direct current converter 46.
Comme indiqué précédemment, les moteurs électriques des moyens de freinage du véhicule son alimentés par un dispositif d'alimentation redondant, constitué par l'association de deux batteries à basse tension 48 et 50 raccordées à l'unité centrale 44. As indicated above, the electric motors of the vehicle braking means are supplied by a redundant supply device, constituted by the association of two low-voltage batteries 48 and 50 connected to the central unit 44.
Dès lors, en cas de panne de l'une des sources d'alimentation, on dispose de la puissance fournie par l'autre source. Consequently, in the event of a failure of one of the power sources, the power supplied by the other source is available.
Cependant, et comme mentionné précédemment, ce type d'agencement présente un inconvénient majeur, relatif au fait qu'il augmente de manière considérable le coût de revient du système de freinage, son encombrement, ainsi que son poids. However, and as mentioned above, this type of arrangement has a major drawback, relating to the fact that it considerably increases the cost price of the braking system, its size, as well as its weight.
On a représenté sur la figure 2, l'architecture générale d'un système de propulsion d'un véhicule automobile à propulsion électrique et d'un système de freinage du véhicule pourvu d'un dispositif d'alimentation conforme à l'invention, permettant de pallier cet inconvénient. FIG. 2 shows the general architecture of a propulsion system of an electrically propelled motor vehicle and of a vehicle braking system provided with a supply device according to the invention, allowing to overcome this drawback.
Comme on le voit sur cette figure 2, et comme dans l'état de la technique, le véhicule est pourvu d'une première chaîne électromécanique 52, de propulsion, destinée à fournir aux roues motrices 54 et 56 une puissance mécanique motrice, et une deuxième chaîne électromécanique 58, de freinage, destinée à fournir aux moteurs électriques d'actionnement des étriers de freinage 60,62, 64 et 66, une puissance électrique nécessaire au freinage du véhicule. As can be seen in this FIG. 2, and as in the state of the art, the vehicle is provided with a first electromechanical chain 52, of propulsion, intended to supply the driving wheels 54 and 56 with mechanical driving power, and a second electromechanical braking chain 58, intended to supply the electric motors for actuating the brake calipers 60, 62, 64 and 66 with an electric power necessary for braking the vehicle.
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Comme dans la chaîne électromécanique de propulsion décrite précédemment en référence à la figure 1, la chaîne électromécanique 52 de propulsion visible sur la figure 2 comporte une source de puissance électrique constituée d'une batterie de propulsion à haute tension 68, typiquement de l'ordre de 200 à 300 volts, associée à un convertisseur courant continu/courant continu 70 à haute tension et une pile à combustible 72 qui alimente, conjointement, par l'intermédiaire d'un circuit onduleur 74, le moteur 76 du véhicule, lequel entraîne les roues motrices 54,56 par l'intermédiaire d'un réducteur 78. As in the electromechanical propulsion chain described previously with reference to FIG. 1, the electromechanical propulsion chain 52 visible in FIG. 2 comprises a source of electrical power constituted by a high voltage propulsion battery 68, typically of the order from 200 to 300 volts, associated with a high voltage direct current / direct current converter 70 and a fuel cell 72 which supplies, jointly, via an inverter circuit 74, the engine 76 of the vehicle, which drives the drive wheels 54.56 via a reducer 78.
En ce qui concerne la chaîne électromécanique de freinage 58, celle-ci comporte une unité centrale de commande 80, raccordée à la batterie 68 de propulsion de la chaîne électromécanique de propulsion par l'intermédiaire d'un convertisseur courant continu/courant continu 82 à basse tension, en vue de son alimentation. Cette unité centrale de commande 80 pilote le fonctionnement des moteurs électriques de freinage portés par les étriers 60,62, 64 et 66, lesquels portent, comme cela est classique, les plaquettes de freinage. As regards the electromechanical braking chain 58, this comprises a central control unit 80, connected to the propulsion battery 68 of the electromechanical propulsion chain via a direct current / direct current converter 82 to low voltage, for its supply. This central control unit 80 controls the operation of the electric braking motors carried by the calipers 60, 62, 64 and 66, which carry, as is conventional, the brake pads.
Par ailleurs, le dispositif d'alimentation des moteurs électriques d'actionnement des étriers de freinage comporte un ensemble de batteries redondantes. Furthermore, the device for supplying the electric motors for actuating the brake calipers comprises a set of redundant batteries.
Plus particulièrement, et comme on le voit sur la figure 2, ce dispositif d'alimentation comporte une batterie primaire 84 raccordée à l'unité centrale de commande 80 et destinée à l'alimentation des moteurs électriques du système de freinage lors du fonctionnement normal du système, c'est-à-dire tant que la tension disponible aux bornes de cette batterie primaire est suffisante pour l'alimentation du système de freinage, ainsi qu'une batterie secondaire, constituée par une partie des modules de la batterie de propulsion 68. More particularly, and as can be seen in FIG. 2, this supply device comprises a primary battery 84 connected to the central control unit 80 and intended for supplying the electric motors of the braking system during normal operation of the system, that is to say as long as the voltage available at the terminals of this primary battery is sufficient to supply the braking system, as well as a secondary battery, consisting of a part of the propulsion battery modules 68 .
En effet, cette batterie de propulsion 68 est constituée par l'ensemble modulaire de batteries de propulsion destinées conjointement à l'alimentation du moteur de propulsion 76 du véhicule. Indeed, this propulsion battery 68 is constituted by the modular set of propulsion batteries intended jointly for supplying the propulsion engine 76 of the vehicle.
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La batterie d'alimentation secondaire, qui est obtenue par dérivation sur la batterie de propulsion 68, incorpore un nombre de modules de la batterie de propulsion 68 correspondant à la tension nominale d'alimentation des moteurs électriques d'actionnement des étriers de freinage. The secondary supply battery, which is obtained by bypass on the propulsion battery 68, incorporates a number of modules of the propulsion battery 68 corresponding to the nominal supply voltage of the electric motors for actuating the brake calipers.
Ainsi, par exemple, dans le cas où le système de freinage est alimenté, en régime de fonctionnement normal, par une tension de 36 volts qui est délivrée par la batterie primaire d'alimentation 84, et où la batterie de propulsion 68 est constituée d'un ensemble de modules de 12 volts, la batterie secondaire d'alimentation comporte trois modules de batteries connectés en série. Thus, for example, in the case where the braking system is supplied, in normal operating conditions, by a voltage of 36 volts which is delivered by the primary supply battery 84, and where the propulsion battery 68 is made up of '' a set of 12-volt modules, the secondary supply battery includes three battery modules connected in series.
Par ailleurs, le système de freinage est pourvu de moyens de mesure de la tension disponible aux bornes de la batterie primaire 84. Furthermore, the braking system is provided with means for measuring the voltage available at the terminals of the primary battery 84.
Ces moyens de mesure, désignés par la référence numérique générale 86, sont raccordés à l'unité centrale de commande 80. Cette dernière incorpore des moyens logiciels de comparaison de la tension fournie par la batterie primaire avec une valeur de seuil en dessous de laquelle la puissance électrique fournie au moteur électrique de freinage doit être délivrée par la batterie secondaire d'alimentation pour piloter des moyens de commutation (non représentés), par exemple réalisés sous la forme de relais intégrés à l'unité centrale 80, aptes à provoquer une commutation de l'alimentation sur la batterie secondaire, en cas de défaillance de la batterie primaire 84. These measurement means, designated by the general reference numeral 86, are connected to the central control unit 80. The latter incorporates software means for comparing the voltage supplied by the primary battery with a threshold value below which the electric power supplied to the electric braking motor must be delivered by the secondary supply battery to drive switching means (not shown), for example made in the form of relays integrated into the central unit 80, capable of causing a switching of power on the secondary battery, in the event of failure of the primary battery 84.
Ainsi, la batterie secondaire, qui est constituée par une partie des batteries de propulsion du véhicule, n'est utilisée pour l'alimentation du système de freinage qu'en cas de défaillance de la batterie primaire, ou de déconnexion de cette dernière. Thus, the secondary battery, which consists of a part of the vehicle's propulsion batteries, is only used to supply the braking system in the event of failure of the primary battery, or of disconnection of the latter.
On évite ainsi une décharge non uniforme des modules de batterie de la batterie de propulsion 68, ce qui serait susceptible d'entraîner une réduction de la durée de vie de cette dernière. This avoids non-uniform discharge of the battery modules of the propulsion battery 68, which would be likely to lead to a reduction in the life of the latter.
Comme on le conçoit, l'invention, qui vient d'être décrite, selon laquelle l'alimentation du système de freinage électromécanique d'un véhicule automobile est réalisée à partir d'une batterie primaire et d'une batterie secondaire constituée d'une partie de la batterie de As will be appreciated, the invention, which has just been described, according to which the power supply of the electromechanical braking system of a motor vehicle is produced from a primary battery and from a secondary battery consisting of a part of the battery of
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propulsion, permet de réduire considérablement le coût, le volume et la masse du dispositif d'alimentation, en évitant l'installation d'une batterie supplémentaire pour l'alimentation redondante du système de freinage. propulsion, considerably reduces the cost, volume and mass of the supply device, avoiding the installation of an additional battery for redundant supply of the braking system.
On notera enfin que le dispositif d'alimentation qui vient d'être décrit trouve application pour l'alimentation de tout type de charge électrique d'un véhicule automobile électrique nécessitant une alimentation redondante. Finally, it should be noted that the power supply device which has just been described finds application for the supply of any type of electric charge of an electric motor vehicle requiring a redundant power supply.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20170731 |