FR2895953A1

FR2895953A1 - Electrical network e.g. dual voltage network, protection device for motor vehicle, has control unit limiting parameters to reduce peak of current required by storage element, and regulator varying values of parameters based on network state

Info

Publication number: FR2895953A1
Application number: FR0650100A
Authority: FR
Inventors: Stephane Carubelli; Moez Bensaied
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2007-07-13
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: FR2895953B1

Abstract

The device has a coupler (5) disconnecting an impulsive electric consumption part (4) from an electrical network when it is activated, where the part consumes an impulsive current from a battery (2). The coupler allows recharging of a secondary electrical energy storage element (6) e.g. capacitor/battery, when the part is not activated. A control unit limits load parameters e.g. maximal current value of a load and a load deviation, so as to reduce a peak of current required by the element. A regulator (7) varies, in real time, limit values of the parameters based on a state of the network. An independent claim is also included for a method of protecting an electrical network of a motor vehicle against an impulsive consumption by an impulsive consumption part.

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION DE RESEAU DE BORD AUTOMOBILE CONTRE LESDEVICE FOR PROTECTING AUTOMOBILE EDGE NETWORK AGAINST

CONSOMMATIONS IMPULSIONNELLES D'ORGANES ELECTRIQUES. La présente invention concerne un dispositif de protection de 5 réseau de bord automobile contre les consommations impulsionnelles d'organes électriques. Le réseau de bord est le réseau électrique d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Il se compose, de manière générale, d'une source d'énergie (alternateur), d'un élément de stockage de 10 l'énergie (batterie), de différents organes électriques branchés sur le réseau et de faisceaux qui font le lien entre tous ces éléments. Il y a une tendance vers l'augmentation de la puissance électrique du réseau de bord. Elle s'explique par l'augmentation du nombre d'accessoires de confort, l'électrification de certaines fonctions liées 15 au moteur (pompes, distribution) ou à la dépollution (préchauffage catalyseur), l'électrification de certaines fonctions liées au confort (climatisation), à la dynamique (suspension, par exemple) ou à la communication. Parmi les nombreux organes électriques branchés sur le réseau de 20 bord, certains sont des organes électriques que l'on peut qualifier de sensibles parce que leur fonctionnement est sensible aux variations de la tension du réseau de bord, et d'autres sont des organes électriques dits à consommation électrique impulsionnelle ou organes électriques perturbateurs parce 25 qu'ils provoquent de brèves chutes de tension importantes lorsqu'ils sont activés et génèrent, en conséquence, des perturbations sur le réseau. Un exemple d'organe à consommation électrique impulsionnelle est constitué par la direction assistée électrique (DAE) du véhicule. L'activation d'un organe à consommation électrique impulsionnelle appelle un courant impulsionnel à la source d'énergie et à l'élément de stockage d'énergie. Ce courant de forte intensité pendant un temps relativement court provoque une brève chute de tension sur le réseau de bord, qui est d'autant plus importante que le nombre de consommateurs d'énergie, c'est-à-dire d'organes électriques, est important dans le réseau, que la vitesse d'appel est grande ou que la source d'énergie est faible (alternateur éteint, batterie faiblement chargée). Les autres organes électriques du réseau de bord, tels que les phares ou les écrans du tableau de bord du conducteur, par exemple, peuvent être affectés par cette chute de tension imprévisible. De telles perturbations peuvent être perceptibles par l'usager du véhicule automobile et interprétées comme un défaut de qualité. Pour éviter cette chute de tension, il a été proposé des systèmes d'alimentation comportant deux batteries : une première batterie est destinée à alimenter l'organe perturbateur, située près de ce dernier, pour répondre aux besoins en courant au moment de l'activation dudit organe perturbateur, et une seconde batterie est destinée à alimenter les autres organes électriques du véhicule. Ainsi, lors de l'activation de l'organe perturbateur, la première batterie, proche de la perturbation, fournit le besoin énergétique nécessaire au fonctionnement de l'organe perturbateur sans perturber le reste du réseau. Cependant, dans le cas d'une forte demande de courant, la batterie dédiée à l'organe perturbateur se décharge et nécessite donc une recharge. C'est lors de cette recharge que la perturbation survient. Par conséquent, le problème posé précédemment n'est pas résolu, il est seulement décalé dans le temps. On connaît déjà, selon la publication de la demande de brevet français n 2 869 469 au nom de la Demanderesse, un dispositif de protection de réseau électrique de bord permettant de recharger une batterie secondaire, dédiée à l'organe à consommation électrique impulsionnelle, tout en contrôlant le courant absorbé par ladite batterie secondaire. Ce dispositif comprend un interrupteur adapté de façon à permettre, d'une part, une charge électrique de la batterie secondaire et, d'autre part, une alimentation électrique par cette batterie secondaire de l'organe à consommation électrique impulsionnelle déconnecté du réseau. Ce dispositif de protection comprend, de plus, des moyens de contrôle de la charge de la batterie secondaire, qui comprennent des moyens de commande du courant maximal de charge Imax et de la pente de la charge dI/dt. Les moyens de contrôle de la charge sont destinés à réduire la valeur de Imax et à allonger la pente de montée de courant dI/dt afin d'éviter une chute de tension aux bornes de la batterie d'alimentation du réseau de bord. IMPULSIVE CONSUMPTION OF ELECTRICAL ORGANS. The present invention relates to a motor vehicle network protection device against the pulsed consumption of electrical components. The on-board network is the electrical network of a vehicle, such as a motor vehicle. It is generally composed of a power source (alternator), an energy storage element (battery), various electrical components connected to the network and beams which make the connection between all these elements. There is a trend towards increasing the electrical power of the onboard network. It is explained by the increase in the number of comfort accessories, the electrification of certain functions related to the engine (pumps, distribution) or the depollution (preheating catalyst), the electrification of certain functions related to comfort ( air conditioning), dynamics (suspension, for example) or communication. Among the many electrical components connected to the on-board network, some are electrical devices that can be described as sensitive because their operation is sensitive to variations in the voltage of the on-board network, and others are electrical devices said pulsed power consumption or electrical disruptive devices because they cause brief large voltage drops when they are activated and generate, therefore, disturbances on the network. An example of an impulse electrical consumption device is constituted by the electric power steering (AED) of the vehicle. Activation of a pulse power consuming member calls a pulse current to the power source and the energy storage element. This current of high intensity for a relatively short time causes a brief voltage drop on the onboard network, which is even more important than the number of energy consumers, that is to say, electrical organs, is important in the network, whether the call speed is high or the power source is low (alternator off, battery low). Other electrical devices in the vehicle's electrical system, such as headlights or dashboard displays, may be affected by this unpredictable voltage drop. Such disturbances may be perceptible by the user of the motor vehicle and interpreted as a quality defect. To avoid this voltage drop, it has been proposed power systems comprising two batteries: a first battery is intended to supply the disturbing member, located near the latter, to meet the power requirements at the time of activation said disturbing member, and a second battery is intended to supply the other electrical components of the vehicle. Thus, during the activation of the disturbing member, the first battery, close to the disturbance, provides the energy required for the operation of the disturbing member without disturbing the rest of the network. However, in the case of a strong demand for current, the battery dedicated to the disturbing organ discharges and therefore requires recharging. It is during this recharge that the disturbance occurs. Therefore, the problem previously posed is not solved, it is only shifted in time. It is already known, according to the publication of the French patent application No. 2,869,469 in the name of the Applicant, an on-board electrical network protection device for recharging a secondary battery, dedicated to the device with impulse electrical consumption, while by controlling the current absorbed by said secondary battery. This device comprises a switch adapted so as to allow, on the one hand, an electric charge of the secondary battery and, on the other hand, a power supply by this secondary battery of the impulse electrical consumption device disconnected from the network. This protection device further comprises means for controlling the charge of the secondary battery, which comprise means for controlling the maximum load current Imax and the slope of the load dI / dt. The load control means are intended to reduce the value of Imax and to lengthen the current rise slope dI / dt in order to avoid a voltage drop across the power supply of the on-board power supply.

Toutefois, dans le cas de situations de fonctionnement critiques (ralenti moteur, grand nombre de consommateurs, limite de fourniture de puissance de l'alternateur, etc.), les paramètres de limitation fixés préalablement pour le courant maximal de charge Im. et la pente de la charge dI/dt sont au dessus de ce que peut fournir le réseau pour recharger la batterie secondaire. On se retrouve alors de nouveau dans le cas où l'organe à consommation impulsionnelle provoque une chute de tension du réseau de bord perceptible sur tous les organes électriques sensibles du véhicule. However, in the case of critical operating situations (motor idle, large number of consumers, power supply limit of the alternator, etc.), the limitation parameters previously set for the maximum load current Im. and the slope of the I / dt load is above what the network can supply to recharge the secondary battery. One finds oneself then again in the case where the unit with impulse consumption causes a voltage drop of the perceptible edge network on all the sensitive electrical organs of the vehicle.

Le dispositif décrit dans la publication de demande de brevet français n 2 869 469 mentionnée ci-dessus présente l'inconvénient d'avoir des paramètres de limitation, Imax et dI/dt, qui sont figés, et ne prennent pas en compte l'état du réseau de bord, comme par exemple, l'état de la batterie, l'état de l'alternateur, le niveau de courant et de tension du réseau de bord, et d'autres informations relatives au moteur thermique. On connaît également un brevet US 6 284 489 (B 1), délivré le 7 mai 2002 aux noms de Roland Bluemel et Fritz Schmidt, qui divulgue un circuit d'alimentation destiné à un système de réseau de bord électrique de véhicule automobile, qui comprend deux modules d'alimentation à des niveaux de tension différents, le premier module pouvant être alimenté, au moyen d'un transformateur de tension électrique continue, par le second module et ce second module pouvant être alimenté par un générateur. Il est prévu un régulateur à trois niveaux dont la première entrée/sortie est reliée au second module d'alimentation, dont la deuxième entré/sortie est reliée au premier module d'alimentation et dont la troisième entré/sortie est reliée au moyen de stockage d'énergie attaché au premier module d'alimentation. Un tel dispositif, qui s'applique essentiellement aux réseaux bitension (14V- 42V), ne prend pas en compte la qualité de tension qui est dégradée lorsque l'on rajoute un organe à consommation impulsionnelle. En effet, si on connecte un organe du type DAE (Direction à Assistance Electrique) sur un module d'alimentation ou l'autre, les autres organes de ce module d'alimentation connaissent des perturbations électriques gênantes à chaque activation de la DAE. The device described in French Patent Application Publication No. 2,869,469 mentioned above has the disadvantage of having limiting parameters, Imax and dI / dt, which are fixed, and do not take into account the state of the invention. of the on-board network, such as, for example, the state of the battery, the state of the alternator, the level of current and voltage of the on-board network, and other information relating to the engine. Also known is a patent US 6 284 489 (B 1), issued May 7, 2002 to Roland Bluemel and Fritz Schmidt, which discloses a power supply circuit for a motor vehicle electrical network system, which comprises two power supply modules at different voltage levels, the first module can be powered by a DC voltage transformer by the second module and the second module can be powered by a generator. There is provided a three-level controller whose first input / output is connected to the second power supply module, whose second input / output is connected to the first power supply module and whose third input / output is connected to the storage means of energy attached to the first power supply module. Such a device, which mainly applies to dual voltage networks (14V-42V), does not take into account the quality of voltage that is degraded when adding a pulse-consuming device. Indeed, if we connect a body of the type DAE (Electrical Assistance Direction) on a power module or the other, the other components of this power supply module experiencing annoying electrical disturbances each activation of the DAE.

On connaît également, selon la publication de demande de brevet français n 2 729 901, au nom de la société VALEO Equipements, une unité de gestion d'énergie pour réseau électrique de véhicule automobile destinée à être associée à un réseau électrique comprenant un alternateur, une première partie de réseau avec une première batterie et une ou plusieurs charges à consommation de courant élevée pendant de courtes périodes, une deuxième partie de réseau avec une ou plusieurs charges nécessaires au fonctionnement du moteur tant pendant une phase de démarrage qu'une phase de fonctionnement, une troisième partie de réseau avec une deuxième batterie et une ou plusieurs charges à consommation de courant modérée, et des moyens de commutation commandés aptes à sélectivement relier ensemble les première et troisième parties de réseau et à sélectivement relier la deuxième partie de réseau soit à la troisième partie de réseau, soit à la première partie de réseau. Une telle unité de gestion ne comprend que des interrupteurs électroniques (diodes, interrupteurs statiques) et électromécaniques, ainsi que leur commande. Il n'apparaît pas de convertisseur de puissance qui permettrait d'assumer des fonctions de régulation de la tension ou du courant transitant à travers l'unité. De plus, dans cette unité de gestion, certaines fonctions sont coupées lors du mode moteur thermique non opérationnel . It is also known, according to French Patent Application Publication No. 2,729,901, on behalf of the company VALEO Equipements, a power management unit for a motor vehicle electrical network intended to be associated with an electrical network comprising an alternator, a first network part with a first battery and one or more charges with high current consumption for short periods, a second network part with one or more charges necessary for the operation of the engine both during a start phase and a phase of operation, a third network portion with a second battery and one or more loads with moderate current consumption, and controlled switching means adapted to selectively connect the first and third network portions and selectively connect the second network portion is to the third part of network, ie to the first by network. Such a management unit includes only electronic switches (diodes, static switches) and electromechanical, and their control. There is no power converter that would assume functions of regulating the voltage or current flowing through the unit. In addition, in this management unit, certain functions are cut off during the non-operational thermal engine mode.

On connaît également, selon la publication de demande de brevet français n 2 687 511, au nom de la société Volkswagen A.G., un dispositif destiné à éviter les scintillements de l'éclairage, par exemple au moment de l'utilisation du démarreur du véhicule automobile. Dans ce dispositif, la vitesse des variations de la tension du réseau de bord est limitée en fonction du branchement et de la coupure du démarreur. Plusieurs modes de réalisation de ce dispositif sont décrits. Selon une première architecture, la batterie de puissance est isolée avec un système de relais durant l'activation du démarreur, les autres consommateurs du véhicule étant alors alimentés durant cette phase par une batterie auxiliaire. Un inconvénient de ce dispositif réside dans le fait que les deux éléments de stockage d'énergie sont découplés électriquement. De plus, ce dispositif ne prévoit aucune régulation du courant de recharge des batteries. La même publication de brevet divulgue une autre architecture qui utilise un système composé de convertisseurs DC/DC, de diodes et de batteries commutées en parallèle ou en série suivant la situation. Le principe consiste à limiter les organes sensibles par l'intermédiaire d'un convertisseur DC/DC assurant une bonne qualité de tension. Pendant la phase de démarrage ou à l'arrêt, la commutation des relais permet d'élever la tension à l'entrée du convertisseur (mise en oeuvre de la batterie secondaire). Ce dispositif en variante ne s'applique pas à recharger un élément de stockage d'énergie secondaire sans perturber le réseau de bord après l'activation de n'importe quel organe puissant (démarreur, DAE, turbocompresseur électrique, etc.). Le dispositif recharge la batterie auxiliaire en agissant sur le niveau de tension à ses bornes, et non sur le courant. De plus, les paramètres de réglage sont figés du fait de l'utilisation de composants passifs (diodes Zener et diodes bipolaires) alors qu'il est souhaitable d'avoir recours à un dispositif électronique qui permette une optimalisation de la phase de recharge. D'autres inconvénients viennent du fait que la batterie secondaire n'est pas constamment en parallèle avec la batterie principale, et que cette batterie secondaire n'est pas dédiée exclusivement à l'alimentation du ou des organes perturbateurs. Toujours selon la publication de brevet n 2 687 511, il est connu une autre variante selon laquelle le dispositif se compose d'une seule batterie et d'un élément de régulation de tension, mais ce dispositif présente l'inconvénient de na pas avoir deux batteries et un moyen de recharge intelligent . De plus, il ne gère que les consommateurs sensibles sans prendre en compte des consommateurs de forte puissance. Un premier but de la présente invention est de remédier aux inconvénients et insuffisances des dispositifs mentionnés ci-dessus de l'art antérieur, en apportant un nouveau dispositif de protection de réseau de bord électrique automobile contre les consommations impulsionnelles d'organes électriques, qui minimalise davantage que tous les dispositifs antérieurs les perturbations infligées aux autres consommateurs grâce à la surveillance de l'état du réseau de bord. L'invention à également pour but de réaliser un nouveau dispositif 20 de protection de réseau de bord électrique automobile, qui ne soit pas limité à un type de réseau (mono-tension, bi-tension). Un autre but de la présente invention est de réaliser un tel dispositif de protection de réseau de bord, qui ne remette pas en cause l'architecture automobile actuelle, qui soit, par conséquent, 25 facilement adaptable sur les modèles existants de véhicules automobiles. It is also known, according to French Patent Application Publication No. 2,687,511, in the name of Volkswagen AG, a device for preventing flickering of the lighting, for example at the time of use of the starter of the motor vehicle . In this device, the speed of the variations of the voltage of the onboard network is limited according to the connection and the cut-off of the starter. Several embodiments of this device are described. According to a first architecture, the power battery is isolated with a relay system during activation of the starter, the other consumers of the vehicle being then powered during this phase by an auxiliary battery. A disadvantage of this device lies in the fact that the two energy storage elements are electrically decoupled. In addition, this device provides no regulation of the charging current of the batteries. The same patent publication discloses another architecture that uses a system consisting of DC / DC converters, diodes and batteries switched in parallel or in series depending on the situation. The principle consists of limiting the sensitive devices via a DC / DC converter ensuring a good quality of voltage. During the start-up phase or at standstill, switching the relays increases the voltage at the input of the converter (implementation of the secondary battery). This alternative device does not apply to recharge a secondary energy storage element without disturbing the onboard network after the activation of any powerful organ (starter, DAE, electric turbocharger, etc.). The device recharges the auxiliary battery by acting on the voltage level at its terminals, and not on the current. In addition, the adjustment parameters are frozen due to the use of passive components (Zener diodes and bipolar diodes) while it is desirable to use an electronic device that allows an optimization of the recharging phase. Other disadvantages come from the fact that the secondary battery is not constantly in parallel with the main battery, and that this secondary battery is not dedicated exclusively to the supply of the disruptive device or bodies. Still according to the patent publication No. 2,687,511, there is known another variant in which the device consists of a single battery and a voltage regulating element, but this device has the disadvantage of not having two batteries and a smart charging device. In addition, it only manages sensitive consumers without taking into account high-power consumers. A first object of the present invention is to overcome the drawbacks and shortcomings of the above-mentioned devices of the prior art, by providing a new protection device of automotive electrical edge network against the impulses consumptions of electrical organs, which minimizes more than all previous devices the disturbances inflicted on other consumers through the monitoring of the state of the on-board system. Another object of the invention is to provide a new device 20 for protecting an automotive electrical edge network, which is not limited to a type of network (single-voltage, dual-voltage). Another object of the present invention is to provide such an on-board protection device, which does not call into question the current automobile architecture, which is, therefore, easily adaptable to existing motor vehicle models.

C'est également un but de la présente invention de réaliser un tel dispositif de protection de réseau de bord qui permette l'adjonction d'organes à consommation impulsionnelle sans porter atteinte à la qualité de tension du réseau de bord vis-à-vis des autres organes électriques qui y sont raccordés. Pour atteindre ces buts, le nouveau dispositif de protection de réseau de bord automobile contre les consommations impulsionnelles d'organes électriques, selon la présente invention, comprend : - des moyens de stockage d'énergie électrique, - un coupleur adapté à permettre, d'une part, une charge électrique desdits moyens de stockage d'énergie électrique et, d'autre part, une alimentation électrique d'au moins un organe électrique à consommation impulsionnelle par lesdits moyens de stockage d'énergie électrique, - des moyens de contrôle de la charge des moyens de stockage d'énergie électrique, qui commandent la valeur limite de paramètres de ladite charge, et - des moyens de régulation desdits moyens de contrôle, qui 20 permettent de faire varier en temps réel lesdites valeurs limites de paramètres de la charge en fonction de l'état du réseau de bord. La charge électrique des moyens de stockage d'énergie électrique du dispositif, désignés aussi moyens de stockage d'énergie électrique secondaires, est fournie par une alimentation en courant 25 du réseau de bord, lequel réseau de bord comprend des moyens de stockage d'énergie électrique distincts, désignés moyens de stockage d'énergie électrique du réseau de bord. It is also an object of the present invention to provide such an on-board network protection device which allows the addition of impulse-consuming devices without impairing the voltage quality of the on-board system with respect to other electrical components connected to it. To achieve these goals, the new protection device of automotive edge network against the pulsed consumption of electrical components, according to the present invention, comprises: - electrical energy storage means, - a coupler adapted to allow, d. on the one hand, an electric charge of said electrical energy storage means and, on the other hand, a power supply of at least one electrical member with pulse consumption by said electrical energy storage means; the load of the electrical energy storage means, which controls the limit value of parameters of said load, and - regulation means of said control means, which make it possible to vary in real time said limit values of load parameters. depending on the state of the onboard network. The electrical charge of the electrical energy storage means of the device, also referred to as secondary electrical energy storage means, is provided by a power supply 25 of the on-board network, which onboard network comprises energy storage means. separate electric means, designated electrical energy storage means of the onboard network.

De préférence, lesdits paramètres de la charge desdits moyens de stockage d'énergie électrique (moyens de stockage secondaires) comprennent le courant maximal de charge et la pente de charge. De préférence également, les moyens de régulation desdits moyens de contrôle de la charge, comprennent des moyens de mesure en temps réel des paramètres relatifs à l'état du réseau de bord, et des moyens de calcul en temps réel desdites valeurs limites de paramètres de la charge à partir des valeurs mesurées des paramètres relatifs à l'état du réseau de bord. Preferably, said load parameters of said electrical energy storage means (secondary storage means) comprise the maximum load current and the load slope. Also preferably, the regulation means of said load control means comprise means for real-time measurement of the parameters relating to the state of the on-board network, and means for calculating in real time said limit values of the parameters of the the load from the measured values of the parameters relating to the state of the on-board network.

Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les paramètres relatifs à l'état du réseau de bord comprennent des paramètres relatifs à l'état de l'élément de stockage d'énergie électrique du réseau de bord, des paramètres relatifs à l'état de la source d'énergie du réseau de bord, des paramètres relatifs à l'état du réseau de bord comme l'intensité et la tension de courant du réseau de bord, des paramètres relatifs au fonctionnement du moteur thermique du véhicule automobile. De préférence, l'élément de stockage d'énergie du réseau de bord est une batterie et les paramètres relatifs à l'état de cette batterie comprennent, l'état de charge instantané, la température et la résistance interne de la batterie. De préférence également, les paramètres relatifs à l'état de la source d'énergie du réseau de bord comprennent le temps de réponse de ladite source, la vitesse de rotation du moteur de ladite source. According to a preferred embodiment of the invention, the parameters relating to the state of the on-board network include parameters relating to the state of the electrical energy storage element of the on-board electrical system, parameters relating to the state of the on-board power source, parameters relating to the state of the on-board network, such as the intensity and the current voltage of the on-board network, and parameters relating to the operation of the engine of the motor vehicle. Preferably, the on-board energy storage element is a battery and the parameters relating to the state of this battery include the instantaneous state of charge, the temperature and the internal resistance of the battery. Also preferably, the parameters relating to the state of the energy source of the onboard network include the response time of said source, the rotational speed of the engine of said source.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention également, les paramètres relatifs au fonctionnement du moteur thermique comprennent le régime moteur, l'accélération et la décélération. De manière préférentielle, les moyens de stockage d'énergie 5 électrique du dispositif de protection, c'est-à-dire les moyens de stockage secondaires, comprennent au moins une batterie. Le dispositif de protection de réseau de bord automobile selon la présente invention est destiné à être associé à un réseau de bord électrique automobile comprenant une source d'énergie électrique, 10 un élément de stockage de l'énergie électrique, différents organes électriques branchés sur le réseau dont au moins un organe électrique à consommation impulsionnelle, et des faisceaux qui font le lien entre tous ces éléments. De manière préférentielle, le dispositif de protection de réseau de 15 bord automobile selon la présente invention est disposé entre ledit élément de stockage de l'énergie électrique du réseau de bord et au moins un organe électrique à consommation impulsionnelle. De manière préférentielle également, les moyens de calcul en temps réel des valeurs limites de paramètres de la charge à partir des 20 valeurs mesurées des paramètres relatifs à l'état du réseau de bord comprennent une unité de calcul électronique programmé selon un algorithme de calcul, connu en soi. L'invention met aussi en oeuvre un nouveau procédé de protection de réseau de bord automobile contre les consommations 25 impulsionnelles d'au moins un organe à consommation impulsionnelle. Ce procédé utilise un dispositif de protection selon la présente invention permettant la charge d'un moyen de stockage d'énergie secondaire par un élément de stockage d'énergie du réseau lorsque l'organe à consommation impulsionnelle est désactivé, et ce procédé comporte les étapes suivantes : - on mesure, en temps réel, les valeurs de différents paramètres 5 relatifs à l'état du réseau de bord, et - on fait varier, en temps réel, la valeur du courant maximal et la pente de ladite charge du moyen de stockage d'énergie secondaire en fonction des valeurs mesurées des différents paramètres relatifs à l'état du réseau de bord. 10 De préférence, les différents paramètres relatifs à l'état du réseau comprennent, isolément ou en combinaison, les paramètres suivants : l'état de l'élément de stockage d'énergie du réseau, l'état de la source d'énergie du réseau, le niveau de tension et de courant du réseau de bord, le régime du moteur thermique, l'accélération et 15 la décélération. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, non limitatif de la portée de la présente invention, et accompagnée des dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 représente schématiquement les composants d'un réseau de bord conventionnel d'un véhicule, dans le but d'expliquer le principe de fonctionnement, - la figure 2 représente schématiquement un réseau de bord automobile avec un dispositif de protection contre les 25 consommations impulsionnelles d'organes électriques, selon l'art antérieur, - la figure 3 est un graphe schématique du courant de recharge d'un organe de stockage d'énergie électrique secondaire, selon l'invention. - la figure 4 représente schématiquement un réseau de bord automobile avec un dispositif de protection contre les consommations impulsionnelles d'organes électriques, selon la présente invention, Sur le dessin de la figure 1, on a représenté un réseau de bord automobile de type conventionnel. Il comporte, de manière générale, une source d'énergie ou de génération de tension et de courant (alternateur) désignée par la référence 1, un élément de stockage d'énergie qui peut être une batterie 2, et un certain nombre d'organes électriques (feux, écrans de tableau de bord, climatisation, etc.) et de faisceaux électriques qui assurent les liaisons entre tous ces éléments. On peut classer, comme évoqué précédemment, tous les organes électriques en deux catégories : d'une part, les organes électriques dits sensibles , référencés 3, en nombre n sur la figure 1, dont le fonctionnement est sensible aux variations de la tension de bord, et d'autre part, les organes électriques dits à consommation électrique impulsionnelle 4 ou organes électriques perturbateurs , qui génèrent des perturbations sur le réseau. L'activation de l'organe à consommation électrique impulsionnelle 4 appelle un courant impulsionnel important aux bornes de la source d'énergie 1 et de l'élément de stockage 2 du réseau de bord suivant leur phase (arrêt du moteur thermique, ralenti, haut régime). Ce courant impulsionnel important provoque une chute de tension sur le réseau de bord qui est d'autant plus importante que le nombre d'organes électriques du réseau est important, que la vitesse d'appel est grande ou que la source d'énergie 1 est faible (alternateur éteint, batterie faiblement chargée). On a représenté sur le dessin de la figure 2 un dispositif de protection de réseau de bord selon l'art antérieur, qui comprend, en plus des éléments et composants cités ci-dessus en regard de la figure 1, un coupleur 5, qui permet de recharger un élément de stockage d'énergie électrique secondaire 6 (batterie ou condensateur) tout en contrôlant le courant absorbé par cet élément de stockage secondaire 6. Le coupleur 5 fixe le courant maximal de recharge IMax admissible et la dynamique de ce courant, dI/dt, pour la recharge de l'élément de stockage secondaire 6. 'MAX et dI/dt sont des valeurs prédéterminées préréglées du coupleur 5. According to the preferred embodiment of the invention also, the parameters relating to the operation of the heat engine comprise the engine speed, acceleration and deceleration. Preferably, the electrical energy storage means of the protection device, that is to say the secondary storage means, comprise at least one battery. The automotive edge network protection device according to the present invention is intended to be associated with an automotive electrical vehicle network comprising a source of electrical energy, a storage element for electrical energy, various electrical components connected to the network including at least one electrical device impulse consumption, and beams that are the link between all these elements. Preferably, the automotive edge network protection device according to the present invention is disposed between said electrical energy storage element of the on-board network and at least one electrical device with impulse consumption. Also preferably, the means for calculating in real time the load parameter limit values from the measured values of the parameters relating to the state of the on-board network comprise an electronic calculation unit programmed according to a calculation algorithm. known in itself. The invention also implements a new motor on-board network protection method against the pulsed consumption of at least one impulse consumption device. This method uses a protection device according to the present invention for charging a secondary energy storage means by an energy storage element of the network when the impulse consuming member is deactivated, and this method comprises the steps following: - the values of various parameters relating to the state of the on-board network are measured in real time, and the value of the maximum current and the slope of said load of the control means are varied in real time; secondary energy storage according to the measured values of the various parameters relating to the state of the on-board network. Preferably, the various parameters relating to the state of the network comprise, alone or in combination, the following parameters: the state of the energy storage element of the network, the state of the energy source of the network, the voltage and current level of the onboard network, the engine speed, acceleration and deceleration. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment of the invention, not limiting the scope of the present invention, and accompanied by the appended drawings in which: FIG. 1 schematically represents the components of a conventional vehicle electrical system, for the purpose of explaining the operating principle; - FIG. 2 schematically represents an automotive edge network with a protection device against the pulsed consumption of electrical components, according to the prior art, - Figure 3 is a schematic graph of the charging current of a secondary electrical energy storage member according to the invention. - Figure 4 shows schematically an automotive edge network with a protection device against the pulsed consumption of electrical components, according to the present invention, In the drawing of Figure 1, there is shown a conventional automotive edge network. It comprises, in general, a source of energy or generation of voltage and current (alternator) designated by the reference 1, an energy storage element which may be a battery 2, and a number of organs electrical (lights, dashboard screens, air conditioning, etc.) and electrical harnesses that provide links between all these elements. As mentioned previously, all the electrical components can be classified into two categories: firstly, the so-called sensitive electrical components, referenced 3, in number n in FIG. 1, the operation of which is sensitive to variations in the edge voltage; and, on the other hand, the so-called pulsed electric power devices 4 or electrical disturbing devices, which generate disturbances on the network. The activation of the pulse-powered consumption device 4 calls for a large pulse current at the terminals of the energy source 1 and the storage element 2 of the on-board network according to their phase (stopping the thermal engine, idle, high diet). This large pulse current causes a voltage drop on the on-board network which is all the more important if the number of electrical components of the network is large, the call speed is high or the energy source 1 is low (alternator off, battery slightly charged). FIG. 2 shows an edge network protection device according to the prior art, which comprises, in addition to the elements and components mentioned above with reference to FIG. 1, a coupler 5, which allows to recharge a secondary electrical energy storage element 6 (battery or capacitor) while controlling the current absorbed by this secondary storage element 6. The coupler 5 sets the maximum charging current IMax admissible and the dynamics of this current, dI / dt, for recharging the secondary storage element 6. 'MAX and dI / dt are preset preset values of the coupler 5.

Le coupleur 5 permet la déconnexion de l'organe perturbateur 4 du réseau de bord lorsqu'il est activé. Le coupleur 5 est commuté par une commande liée à la commande d'activation de l'organe perturbateur 4. Cette commande commute ensuite le coupleur 5 en position fermée lorsque la commande de l'organe perturbateur 4 est désactivée. Ainsi, le coupleur 5 permet, en position fermée, la recharge électrique des moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6, lorsque l'organe perturbateur 4 n'est pas activé, et permet, en position ouverte, l'alimentation en énergie électrique de l'organe perturbateur 4, lequel est déconnecté du réseau lorsqu'il est activé. En conséquence, lorsqu'un organe perturbateur 4 est sollicité par une commande du véhicule, les autres organes électriques du véhicule ne sont pas perturbés dans leur alimentation électrique et leur fonctionnement. En se référant toujours à l'exemple selon l'art antérieur, illustré par le dessin de figure 2, les moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6 peuvent nécessiter, en début de recharge, un courant de forte intensité, lequel courant peut entraîner une chute de tension dans le réseau de bord. Ainsi, la chute de tension due à la recharge peut avoir des effets semblables à la chute de tension due à un organe perturbateur. Pour obvier à cet inconvénient, le dispositif de protection du réseau comprend des moyens de contrôle (non représentés sur les figures) de la charge des moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6. Cette charge électrique des moyens de stockage d'énergie électrique secondaires est fournie par une alimentation en courant du réseau 15 de bord. Les moyens de contrôle de la charge des moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6 limitent la valeur du courant maximal 'MAX de charge et de la pente de charge dI/dt (voir figure 3), de manière à rendre minimal le pic de courant nécessité par la 20 charge des moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6. On a représenté en 10, 11, les entrées de commande qui fixent 'MAX et dI/dt. Ces valeurs de 'MAX et dI/dt peuvent être fixées par le constructeur ou être déterminées par programmation en fonction de la nature de l'organe perturbateur 4. 25 La figure 3 est un graphe représentant, de manière schématique, la charge des moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6. On voit que le la courbe de charge contrôlée Cc illustre une limitation du courant maximal IMax et de la pente dI/dt par rapport à la courbe de charge non contrôlée Cn. Dans des cas de phases de vie critiques (ralenti moteur, grand nombre d'organes électriques, limite de fourniture de puissance de l'alternateur 1), les valeurs limites fixées de courant maximal 'MAX et de pente de la charge dI/dt se trouvent être au dessus de ce que peut fournir le réseau pour recharger les moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6. On se retrouve alors à nouveau dans le cas où l'organe à consommation impulsionnelle ou perturbateur 4 applique au réseau de bord une chute de tension perceptible au niveau des organes électriques sensibles 3 du véhicule. Pour surmonter cette difficulté, le dispositif de protection de réseau de bord selon la présente invention, illustré par le dessin de la figure 4, est équipé de moyens supplémentaires 7, destinés à réguler en temps réel les valeurs limites de courant maximal 'MAX et de pente de la charge dI/dt. Ces deux valeurs limites deviennent alors des valeurs variables, IMax(t) et dI/dt (t) qui évoluent en fonction de différents paramètres qui peuvent être, de façon non limitative, des paramètres représentatifs de l'état du réseau de bord, comme par exemple l'état Es de la batterie 2, l'état EA de l'alternateur 1, le niveau de tension V ou de courant I du réseau de bord, et différents paramètres INFOMT relatifs au moteur thermique, tels que le régime dudit moteur R, l'accélération G+, la décélération G-, etc. Le régulateur 7 est adapté à recevoir en entrée des commandes 20, 21, 22 et 23, fixant respectivement l'état EA de l'alternateur 1 (entrée 20), l'état Es de la batterie 2 (entrée 21), le niveau de tension V et de courant I du réseau de bord (entrée 22), et différents paramètres INFOMT relatifs au moteur thermique (entrée 23), tels que le régime dudit moteur R, l'accélération G+, la décélération G-, etc. The coupler 5 allows the disconnection of the disruptive member 4 of the on-board network when it is activated. The coupler 5 is switched by a command related to the activation control of the disturbing member 4. This control then switches the coupler 5 in the closed position when the control of the disturbing member 4 is deactivated. Thus, the coupler 5 allows, in the closed position, the electric charging of the secondary electrical energy storage means 6, when the disturbing member 4 is not activated, and allows, in the open position, the power supply disturbing member 4, which is disconnected from the network when it is activated. As a result, when an interfering member 4 is biased by a control of the vehicle, the other electrical components of the vehicle are not disturbed in their power supply and operation. Referring always to the example according to the prior art, illustrated by the drawing of Figure 2, the secondary electrical energy storage means 6 may require, at the start of recharging, a high intensity current, which current may cause a voltage drop in the onboard network. Thus, the voltage drop due to charging can have effects similar to the voltage drop due to a disturbing organ. To obviate this drawback, the protection device of the network comprises control means (not shown in the figures) of the load of the secondary electrical energy storage means 6. This electric charge of the secondary electrical energy storage means is provided by a power supply of the on-board network. The means for controlling the load of the secondary electrical energy storage means 6 limit the value of the maximum current MAX of charge and of the load gradient dI / dt (see FIG. 3), so as to make the peak of current required by the load of the secondary electrical energy storage means 6. There are shown at 10, 11, the control inputs which fix 'MAX and dI / dt. These values of 'MAX and dI / dt can be set by the manufacturer or be determined programmatically according to the nature of the disturbing member 4. Figure 3 is a graph showing, in a schematic manner, the load of the switching means. secondary electrical energy storage 6. It can be seen that the controlled load curve Cc illustrates a limitation of the maximum current IMax and of the slope dI / dt with respect to the uncontrolled load curve Cn. critical (engine idle speed, large number of electrical components, power supply limit of the alternator 1), the maximum current limit values' MAX and slope of the load dI / dt are found to be above that can provide the network to recharge the secondary electrical energy storage means 6. It is then again in the case where the pulse or disruptive consumption member 4 applies to the onboard network a fall of ten perceptible voltage at the sensitive electrical organs 3 of the vehicle. To overcome this difficulty, the on-board network protection device according to the present invention, illustrated by the drawing of FIG. 4, is equipped with additional means 7 intended to regulate in real time the maximum current limit values MAX and slope of the load dI / dt. These two limit values then become variable values, IMax (t) and dI / dt (t) which evolve according to various parameters which may be, in a non-limiting manner, parameters representative of the state of the on-board network, such as for example, the state Es of the battery 2, the state EA of the alternator 1, the voltage level V or the current I of the on-board network, and various parameters INFOMT relating to the heat engine, such as the speed of said engine R, G + acceleration, G- deceleration, etc. The regulator 7 is adapted to receive at the input of the controls 20, 21, 22 and 23, respectively fixing the state EA of the alternator 1 (input 20), the state Es of the battery 2 (input 21), the level voltage V and current I of the on-board network (input 22), and various INFOMT parameters relating to the heat engine (input 23), such as the speed of said engine R, the acceleration G +, the deceleration G-, etc.

Le régulateur est adapté également à fournir en sortie des commandes 24, 25, les valeurs du courant maximal 'MAX (t) et de la pente de charge dI/dt (t), variables en fonction du temps, en fonction des entrées de commandes 20 à 23 en temps réel. Afin de permettre l'obtention en temps réel de ces valeurs de sortie 10 24, 25, en fonction des données d'entrée 20 à 23, le régulateur est programmé selon un algorithme de calcul, connu en soi. Grâce à ces valeurs de charge, 'MAX (t) et dI/dt (t), variables selon l'état du réseau, fournies au coupleur en temps réel, la recharge des moyens de stockage d'énergie électrique secondaires 6 15 s'effectue de manière rapide et efficace sans perturber les autres organes électriques présents dans le réseau de bord et ce quelque soit l'état du réseau. The controller is also suitable for outputting commands 24, 25, the values of the maximum current MAX (t) and the load gradient dI / dt (t), which are variable as a function of time, as a function of the control inputs 20 to 23 in real time. In order to enable these output values 24, 25 to be obtained in real time, as a function of the input data 20 to 23, the controller is programmed according to a calculation algorithm known per se. Thanks to these load values, MAX (t) and dI / dt (t), variables according to the state of the network, supplied to the coupler in real time, the recharging of the secondary electrical energy storage means 6 15 performs quickly and efficiently without disturbing the other electrical components present in the network of the network whatever the state of the network.

Claims

1. Device for protecting a motor on-board network against the impulses consumption of electrical components, comprising: - electrical energy storage means (6), - a coupler (5) adapted to allow on the one hand an electrical charge of said means for storing electrical energy (6) and, secondly, a power supply for at least one electrical device with impulse consumption (4) by said electrical energy storage means (6); the load of the electrical energy storage means (6), which controls the limit value of parameters of said load, characterized in that it furthermore comprises means for regulating (7) said control means, which enable to vary in real time said limit values of the load parameters as a function of the state of the on-board network.

An automotive edge protection device according to claim 1, characterized in that said load parameters of said electrical energy storage means (6) comprise the maximum load current (IMax) and the load slope ( dI / dt).

3. The automotive edge protection device according to claim 1, characterized in that the regulating means (7) of said load control means comprise means for measuring in real time the parameters relating to the state of the vehicle. edge network, and means for calculating in real time said load parameter limit values from the measured values of the parameters relating to the state of the on-board network.

4. An automotive edge network protection device according to claim 1, characterized in that the parameters relating to the state of the on-board network comprise parameters relating to the state (Es) of the storage element of the electrical energy (2) of the onboard network.

In-line electrical network protection device according to claim 1 or claim 4, characterized in that the parameters relating to the state of the on-board network comprise parameters relating to the state (EA) of the source of the power supply. energy (1) of the onboard network.

6. The automotive edge network protection device according to any one of claims 1, 4 or 5, characterized in that the parameters relating to the state of the on-board network include the intensity (I) and the voltage (V). ) of the onboard network current.

7. Motor vehicle network protection device according to any one of claims 1, 4, 5 or 6, characterized in that the parameters relating to the state of the onboard network include parameters relating to the operation of the engine ( INFOMT) of the motor vehicle.

8. The automotive edge network protection device according to claim 4, characterized in that said parameters relating to the state (Es) of the electrical energy storage element (2) of the on-board network include the instantaneous state of charge, temperature and internal resistance.

9. An automotive edge network protection device according to claim 5, characterized in that said parameters relating to the state (EA) of the power source (1) of the onboard network include the response time of said source , the rotational speed of the engine of said source.

10. The automotive edge network protection device according to claim 7, characterized in that said parameters relating to the operation of the engine (INFOMT) of the motor vehicle include the engine speed (R), acceleration (G +), deceleration (BOY WUT-).

11. The automotive edge protection device according to claim 1, characterized in that said means for storing electrical energy (6) of the protection device comprise at least one battery.

12. Device for protecting an automotive edge network according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it is intended to be associated with an electrical edge network comprising a source of electrical energy (1), a element for storing electrical energy (2), various electrical components connected to the network (3, 4) including at least one electrical device with impulse consumption (4) and beams which make the connection between all these elements (1, 2, 3, 4).

13. Device for protecting an automotive edge network according to claim 11, characterized in that it is disposed between said electrical energy storage element (2) of the on-board network and at least one electrical device with impulse consumption ( 4).

14. Device for protecting an automotive edge network according to claim 3, characterized in that the means for calculating in real time the parameter limit values (IMax (t), dI / dt (t)) of the load from the measured values of the parameters relating to the state of the on-board network (EA, ES, I, V, INFOMT) comprise an electronic calculation unit programmed according to a calculation algorithm, known per se.

15. A method of protecting an automotive edge network against the pulsed consumption of at least one impulse consumption device (4), using a device, according to any one of claims 1 to 14, allowing the charging of a means of secondary energy storage (6) by an electrical energy storage element (2) of the network when the impulse consuming member (4) is deactivated, said method being characterized in that it comprises the following steps: the values of various parameters relating to the state of the on-board network are measured in real time, and the value of the maximum current (IMax) and the slope (dI / dt) of said current are varied in real time; charging the secondary energy storage means (6) according to the measured values of the various parameters relating to the state of the on-board network.

16. A method of protecting an automotive edge network according to claim 15, characterized in that the various parameters relating to the state of the network comprise, in isolation or in combination, the following parameters: the state (Es) of the element of the electrical energy storage (2) of the network, the state (EA) of the power source (1) of the network, the voltage level (V) and the current (I) of the on-board R) of the engine, acceleration (G +), deceleration (G- *.