FR2921590A1 - Dispositif et procede d'alimentation electrique multi-tension pour vehicules hybrides - Google Patents

Dispositif et procede d'alimentation electrique multi-tension pour vehicules hybrides Download PDF

Info

Publication number
FR2921590A1
FR2921590A1 FR0758000A FR0758000A FR2921590A1 FR 2921590 A1 FR2921590 A1 FR 2921590A1 FR 0758000 A FR0758000 A FR 0758000A FR 0758000 A FR0758000 A FR 0758000A FR 2921590 A1 FR2921590 A1 FR 2921590A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
battery
network
power supply
power
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR0758000A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2921590B1 (fr
Inventor
Alexis Beauvillain
Benoit Menet
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.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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 Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority to FR0758000A priority Critical patent/FR2921590B1/fr
Publication of FR2921590A1 publication Critical patent/FR2921590A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2921590B1 publication Critical patent/FR2921590B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18018—Start-stop drive, e.g. in a traffic jam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'alimentation électrique multi-tension pour véhicule hybride muni d'un moteur thermique (20), d'une machine électrique (22) et d'un système Stop & Start (STT) (30). Selon l'invention, le réseau électrique basse tension comporte une source d'énergie électrique supplémentaire (36) et des moyens de connexion (38) de ladite source supplémentaire en série ou en parallèle avec la batterie BT (28) basse tension du réseau de bord.L'invention concerne également un procédé de gestion du dispositif d'alimentation électrique selon lequel la batterie BT (28) et la source d'énergie supplémentaire (36) sont connectées en parallèle lorsque la traction du véhicule est assurée par la machine électrique (22) et en série pour le redémarrage du moteur thermique (20) à l'aide du système STT (30).

Description

Dispositif et procédé d'alimentation électrique multi-tension pour véhicules hybrides [0001 La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'alimentation électrique pour des véhicules hybrides munis d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques (système dit stop and start , désigné ci-après par l'abréviation STT ) du moteur thermique des véhicules. [0002] La lutte contre la pollution atmosphérique a conduit les constructeurs automobiles à développer des véhicules à plus faible consommation de carburant. Une première solution consiste à récupérer l'énergie perdue ou gaspillée pendant le roulage du véhicule (énergie dépensée pour le freinage par exemple) et à l'utiliser pour actionner un moteur électrique de traction, en supplément du moteur thermique. Le fonctionnement du moteur électrique nécessite généralement une source d'énergie électrique à plus haute tension que la tension habituelle des batteries équipant les véhicules classiques (généralement 12 Volts). La tension électrique de cette source d'énergie électrique, dite à haute tension , peut être par exemple de l'ordre de 24 Volts (la batterie classique de 12 Volts est alors appelée batterie basse tension ). Cependant, lorsque le véhicule est entraîné par le moteur électrique uniquement, le moteur thermique est arrêté et, de ce fait, l'alternateur couplé au vilebrequin du moteur thermique ne fonctionne pas et ne délivre donc aucun courant. Les auxiliaires électriques (essuie-glaces, phares, radio, etc.) du réseau électrique de bord, alimentés généralement par le courant fourni par l'alternateur, doivent alors être alimentés, soit par la batterie basse tension, soit par la source d'énergie haute tension mais à travers un convertisseur DC/DC adaptant la tension fournie par la machine haute tension à celle du réseau de bord. Pour cela, il est cependant nécessaire que : 2
- la batterie basse tension soit d'une capacité suffisamment importante pour pouvoir alimenter les auxiliaires électriques du réseau électrique basse tension avec ce que cela implique en termes d'encombrement, de poids et de coût pour la batterie; et - le convertisseur DC/DC soit suffisamment puissant pour pouvoir alimenter les auxiliaires électriques du réseau électrique basse tension du véhicule, ce qui implique un encombrement, un poids et un coût non négligeable du convertisseur DC/DC. [0003] Une deuxième solution pour diminuer la consommation de carburant, cumulable éventuellement avec la première, consiste à arrêter et à redémarrer automatiquement le moteur thermique si certaines conditions prédéterminées (par exemple, véhicule immobilisé à un feu rouge) sont réunies (système STT). Le redémarrage du moteur thermique est généralement effectué par l'alternateur qui dans ce cas est capable de fonctionner en moteur électrique alimenté par la batterie basse tension, entraînant la rotation du vilebrequin du moteur thermique (alternateur réversible). Cependant, d'une part, lors du redémarrage du moteur thermique, des fluctuations de tension importantes ont lieu aux bornes de la batterie basse tension. Ces fluctuations de tension peuvent perturber le fonctionnement des auxiliaires électriques du réseau de bord. D'autre part, le couple mécanique que doit fournir l'alternateur réversible pour redémarrer le moteur thermique est limité par le niveau de puissance de la batterie basse tension, ce qui peut rendre difficile le redémarrage du moteur thermique lorsque le couple est faible. [0004] La présente invention a pour but d'améliorer le fonctionnement des véhicules hybrides munis d'un système STT, et plus particulièrement de diminuer, ou même de supprimer, au moins l'un des inconvénients cités précédemment. 3
[0005] A noter qu'un système sans convertisseur DC/DC est connu de la demande de brevet US 2006/0127704 A1, mais là où le convertisseur assure normalement le lien entre un stockeur d'énergie de traction (une batterie haute tension) et un producteur d'énergie (une pile à combustible), et non dans un système où le convertisseur DC/DC assure le lien entre deux stockeurs d'énergie, en l'occurrence la batterie haute tension et les batteries de démarrage/ service du réseau de bord. De plus, cette demande de brevet ne peut pas s'appliquer à l'amélioration de la phase de démarrage d'un moteur thermique. [0006] La présente invention concerne un dispositif d'alimentation électrique pour véhicule hybride muni d'un moteur thermique, d'une machine électrique et d'un système Stop & Start (STT), le dispositif comprenant un réseau d'alimentation électrique basse tension (BT) et un réseau électrique de puissance. Le réseau BT comprend une batterie BT pouvant alimenter le système STT et une première pluralité d'auxiliaires du réseau électrique de bord du véhicule. Le réseau de puissance comprend une batterie HT pouvant alimenter ladite machine électrique et une deuxième pluralité d'auxiliaires du réseau électrique de bord. Selon l'invention, le réseau BT comporte une source d'énergie électrique supplémentaire et des moyens de connexion de la source d'énergie supplémentaire en série ou en parallèle avec la batterie BT. [0007] De préférence : - la source d'énergie électrique supplémentaire est une batterie. - la tension électrique de la source d'énergie électrique supplémentaire 25 est sensiblement égale à la tension électrique de la batterie BT. - les moyens de connexion comportent un relais. - un relais de découplage est interposé entre le réseau BT et le réseau de puissance. 4
- un convertisseur DC/DC est interposé entre la batterie HT et le réseau électrique de bord. - un relais de sécurité est interposé entre la batterie HT et le convertisseur DC/DC. - le réseau de puissance comporte un onduleur placé entre la batterie HT et la machine électrique. - le dispositif comporte un démarreur pour le moteur thermique, alimenté par la batterie BT. - la machine électrique est un moteur électrique. [0008] L'invention concerne également un procédé de gestion du dispositif d'alimentation électrique défini précédemment. Selon ce procédé, la batterie BT et la source d'énergie supplémentaire sont connectées en parallèle lorsque la traction du véhicule est assurée par la machine électrique. La deuxième pluralité des auxiliaires du réseau de bord est alors avantageusement alimentée à l'aide de la batterie BT et de la source d'énergie supplémentaire. [0009] La batterie BT et la source d'énergie supplémentaire sont connectées en série pour le redémarrage du moteur thermique à l'aide du système STT. [0010] De plus, selon des modes de réalisation préférés : - le relais de découplage est ouvert lorsque le moteur thermique est remis en marche par le système STT; - le relais de sécurité est ouvert lorsque le véhicule n'est pas en fonctionnement ; - les auxiliaires de la deuxième pluralité sont relativement sensibles aux fluctuations de tension ; - les auxiliaires de la première pluralité sont relativement peu sensible aux fluctuations de tension. [0011] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné 5 à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique du système de traction d'un véhicule hybride équipé d'un système STT ; - la figure 2 représente un mode de réalisation, conforme à la présente invention, d'un dispositif d'alimentation électrique multi-tension d'un véhicule hybride dont la chaîne de traction est représentée schématiquement sur la figure 1; - les figures 3 et 4 représentent le mode de réalisation de la figure 2 avec une source d'énergie supplémentaire connectée à une batterie basse 15 tension BT en parallèle (figure 3) et en série (figure 4). [0012] L'invention concerne les véhicules hybrides munis d'un système Stop & Start (STT), dont un mode de réalisation de la chaîne de traction est représenté schématiquement sur la figure 1. La traction du véhicule est assurée, alternativement, soit par un moteur thermique 10 dont le vilebrequin 20 (non représenté) peut être couplé à une boite de vitesses 12 par l'intermédiaire d'un embrayage 14, soit par un moteur électrique 16 alimenté par une batterie 18. Un système STT 19 est utilisé pour arrêter et remettre en route le moteur thermique 10 lorsque certaines conditions sont réunies (par exemple lorsque le véhicule est arrêté à un feu rouge). L'alternateur est alors 25 avantageusement réversible en ce sens qu'il peut fonctionner en générateur de courant électrique (fonction classique d'un alternateur) mais également en moteur électrique et donc fournir un couple mécanique au vilebrequin du moteur thermique de façon à redémarrer le moteur thermique. On notera que 6
le moteur électrique de traction 16 peut aussi fonctionner en générateur pour fournir du courant électrique à la batterie 18. [0013] La figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation, conforme à la présente invention, d'un dispositif d'alimentation électrique multi-tension d'un véhicule hybride dont la chaîne de traction est représentée schématiquement sur la figure 1. Le véhicule hybride comporte un moteur thermique 20, une machine électrique de traction 22 (par exemple un moteur électrique), un réseau d'alimentation électrique basse tension BT 24 et un réseau électrique de puissance 26. Le réseau BT comporte une batterie basse tension BT 28 (typiquement de 12 Volts), un système Stop&Start (STT) 30 et une première pluralité d'auxiliaires électriques 32 du réseau de bord du véhicule alimentés par le réseau BT à travers un boîtier 34 de protection et de distribution. Ces auxiliaires électriques 32 sont relativement peu sensibles aux variations de tension. Ce sont par exemple les bougies de préchauffage, les sièges chauffants, les rétroviseurs chauffants et le dégivrage de la lunette arrière. Selon l'invention, une source d'énergie électrique supplémentaire peut être connectée en parallèle ou en série par des moyens de connexion 38 à la batterie BT. Cette source d'énergie électrique supplémentaire peut être par exemple une batterie 36, de préférence, mais non nécessairement, de même tension que celle (12 Volts) de la batterie 28. Les moyens de connexion peuvent avantageusement comporter un relais 38 permettant de connecter la batterie BT 28 soit en parallèle (cas de la figure 3), soit en série (cas de la figure 4). [0014] Le système STT 30 est alimenté par l'ensemble source d'énergie supplémentaire 36 / batterie BT 28 à travers un onduleur 40, soit à 12 Volts (source 36 et batterie 28 connectée en parallèle), soit à 24 Volts lorsque la source 36 et la batterie 28 sont connectées en série et lorsque la source supplémentaire 36 est à une tension de 12 Volts. Le moteur thermique 20 peut être mis en marche de façon classique par un démarreur 42 alimenté par la batterie BT de 12 Volts. 7
[0015] Le réseau de puissance 26 comporte une batterie haute tension HT 44, par exemple de 24 Volts, qui peut être connectée à la machine électrique 22 via un onduleur 46 et un relais de sécurité 48. Le terme haute tension utilisée dans cette description désigne une tension électrique supérieure à celle de la batterie BT 28. Le relais de sécurité 48 est en position ouverte lorsque le véhicule n'est pas en fonctionnement, de façon à isoler électriquement la batterie HT des autres composants du véhicule. Une deuxième pluralité d'auxiliaires électriques 50 du réseau de bord du véhicule peuvent être alimentés par le réseau de puissance à travers un boîtier de protection et de distribution 52 et un convertisseur DC/DC 54 fournissant, à partir de la batterie HT 44, une tension électrique compatible avec la tension d'alimentation des auxiliaires électriques 50. Ces derniers sont relativement sensibles aux variations de tension, par exemple la radio, les phares, le combiné et les différents afficheurs du tableau de bord. [0016] Un relais de découplage 56 relie le réseau BT au convertisseur 54 et au boîtier de protection 52. Ce relais de découplage 56 est ouvert uniquement pendant les phases de démarrage du moteur thermique de façon à éviter une chute de tension aux bornes de la batterie BT 28. Le relais 56 est commandé par un signal de commande 58 issu d'un contrôleur de bord (non représenté). [0017] La figure 3 représente le dispositif d'alimentation électrique de la figure 2 dans le cas d'une situation de roulage du véhicule en mode électrique pur, c'est-à-dire avec le moteur thermique à l'arrêt. Les batteries 28 et 36 sont connectées en parallèle : les bornes négatives 60 et 62 des batteries respectivement 28 et 36 étant chacune reliée à la terre et les bornes positives 64 et 66 des batteries respectivement 28 et 36 étant reliées entre elles par le relais de connexion 38. La deuxième pluralité d'auxiliaires électriques 50, sensibles aux variations de tension, peuvent être alimentés par le réseau BT 24. Tous les auxiliaires électriques peuvent alors être alimentés par le réseau BT. La présence de la source d'énergie 8
supplémentaire 36, reliée en parallèle à la batterie BT 28, permet, d'une part, d'étendre la durée du mode de fonctionnement du véhicule en mode électrique et d'économiser la batterie BT 28, la source d'énergie supplémentaire 36 assurant les transitoires de puissance à la place du convertisseur DC/DC 54, ce dernier ne fournissant plus que la puissance moyenne. D'autre part, ce mode de réalisation permet de limiter le transfert d'énergie de la batterie HT 44 vers le réseau de bord, voir même de le supprimer, ce qui engendre un dimensionnement en puissance du convertisseur DC/DC 54 plus faible, voir même la suppression de ce convertisseur. [0018] La figure 4 représente le dispositif d'alimentation électrique de la figure 2 dans le cas d'une situation de démarrage du moteur thermique 20 à l'aide du système STT 30, donc à l'aide d'un alternateur réversible fonctionnant en moteur électrique alimenté par la batterie BT et la source d'énergie supplémentaire 36. Sans la source d'énergie supplémentaire 36 le démarrage du moteur thermique 20 par l'alternateur réversible du système STT, donc sous basse tension de 12 Volts, amènent des fluctuations de tension importantes aux bornes de la batterie BT 28 alimentant l'alternateur réversible. De plus, le couple requis pour assurer les redémarrages du moteur thermique est limité par le niveau de puissance disponible sous 12 Volts. Selon la présente invention, dans le cas du redémarrage du moteur thermique par le système STT, la source d'énergie supplémentaire 36 et la batterie BT 28 sont connectées en série : la borne négative 62 de la source supplémentaire 36 étant reliée, par le relais 38, à la borne positive 64 de la batterie BT 28. Lorsque la source supplémentaire 36 est une batterie de 12 Volts, l'ensemble des batteries 36 et 28 montées en série fournit donc une tension de 24 Volts. Cette tension plus élevée est favorable au démarrage du moteur : en effet, à puissance égale, plus la tension d'alimentation de l'alternateur réversible est élevée, plus le courant est faible. Les pertes par effet Joule étant proportionnelles au carré de l'intensité du courant, la limitation du courant permet de réduire les pertes, estimées à quelques 9
kilowatts. Le surplus de puissance disponible sous 24 Volts permet d'obtenir un niveau de couple de l'alternateur réversible supérieur à celui obtenu sous 12 Volts. Ceci procure un meilleur rendement du système STT et des démarrages du moteur thermique de durées plus courtes et donc des démarrages plus aisés et une utilisation plus confortable du système STT. L'ajout de la source d'énergie supplémentaire 36 permet également de limiter les fluctuations de tension sur le boîtier de distribution 52 et d'amortir les forts appels de courant dus aux auxiliaires électriques 50 sensibles aux variations de tension. [0019] D'autres modes de réalisation que celui décrit et représenté peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'alimentation électrique pour véhicule hybride muni d'un moteur thermique (20), d'une machine électrique (22) et d'un système Stop & Start (STT) (30), le dispositif comprenant un réseau d'alimentation électrique basse tension BT (24) et un réseau électrique de puissance (26), le réseau BT comprenant une batterie BT (28) alimentant le système STT et une première pluralité d'auxiliaires (32) du réseau électrique de bord du véhicule, le réseau de puissance comprenant une batterie HT (44) pouvant alimenter la machine électrique (22) et une deuxième pluralité d'auxiliaires (50) du réseau électrique de bord, le dispositif étant caractérisé en ce que le réseau BT comporte une source d'énergie électrique supplémentaire (36) et des moyens de connexion (38) de ladite source supplémentaire en série ou en parallèle avec la batterie BT (28).
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite source d'énergie électrique supplémentaire est une batterie (36).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la tension électrique de ladite source d'énergie électrique supplémentaire (36) est sensiblement égale à la tension électrique de la batterie BT (28).
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de connexion comportent un relais (38).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un relais de découplage (56) est interposé entre le réseau BT et le réseau de puissance.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un convertisseur DC/DC (54) est interposé entre la batterie HT (44) et le réseau électrique de bord. 10 11
7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un relais de sécurité (48) est interposé entre la batterie HT (44) et le convertisseur DC/DC (54).
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le réseau de puissance (26) comporte un onduleur (46) placé entre la batterie HT (44) et la machine électrique (22).
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un démarreur (42) pour le moteur thermique (20), alimenté par la batterie BT (28).
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la machine électrique (22) est un moteur électrique.
11. Procédé de gestion du dispositif d'alimentation électrique défini à l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la batterie BT (28) et la source d'énergie supplémentaire (36) sont connectées en parallèle lorsque la traction du véhicule est assurée par la machine électrique (22).
12. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que les auxiliaires de la deuxième pluralité (50) du réseau de bord sont alimentés à l'aide de la batterie BT (28) et de la source d'énergie supplémentaire (36).
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que la batterie BT (28) et la source d'énergie supplémentaire (36) sont connectées en série pour le redémarrage du moteur thermique (20) à l'aide du système STT (30).
14. Procédé selon la revendication 5 et l'une des revendications 11 à 13 caractérisé en ce que le relais de découplage (56) est ouvert lorsque le moteur thermique (20) est remis en marche par le système STT 12
15. Procédé selon la revendication 6 et l'une des revendications 11 à 14 caractérisé en ce que le relais de sécurité (48) est ouvert lorsque le véhicule n'est pas en fonctionnement.
16. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15 caractérisé en ce que la deuxième pluralité d'auxiliaires (50) du réseau de bord sont ceux dont le fonctionnement est relativement sensible aux fluctuations de tension.
17. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15 caractérisé en ce que la première pluralité d'auxiliaires (32) du réseau de bord sont ceux dont le fonctionnement n'est relativement pas sensible aux fluctuations de tension. 20 25
FR0758000A 2007-10-02 2007-10-02 Dispositif et procede d'alimentation electrique multi-tension pour vehicules hybrides Expired - Fee Related FR2921590B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0758000A FR2921590B1 (fr) 2007-10-02 2007-10-02 Dispositif et procede d'alimentation electrique multi-tension pour vehicules hybrides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0758000A FR2921590B1 (fr) 2007-10-02 2007-10-02 Dispositif et procede d'alimentation electrique multi-tension pour vehicules hybrides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2921590A1 true FR2921590A1 (fr) 2009-04-03
FR2921590B1 FR2921590B1 (fr) 2010-02-19

Family

ID=39273157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0758000A Expired - Fee Related FR2921590B1 (fr) 2007-10-02 2007-10-02 Dispositif et procede d'alimentation electrique multi-tension pour vehicules hybrides

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2921590B1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2552506A (en) * 2016-07-26 2018-01-31 Ford Global Tech Llc A battery system
FR3059956A1 (fr) * 2016-12-14 2018-06-15 Renault S.A.S. Demarrage du moteur thermique d'un vehicule automobile avec une gestion de deux ou plusieurs batteries en cas de besoin critique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323608B1 (en) * 2000-08-31 2001-11-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dual voltage battery for a motor vehicle
EP1168568A1 (fr) * 2000-06-19 2002-01-02 Hitachi, Ltd. Automobile et son alimentation de puissance
US20040222771A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Battery power circuit and automobile battery power circuit
US20050082095A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Goro Tamai Electric power control system for a hybrid vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1168568A1 (fr) * 2000-06-19 2002-01-02 Hitachi, Ltd. Automobile et son alimentation de puissance
US6323608B1 (en) * 2000-08-31 2001-11-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dual voltage battery for a motor vehicle
US20040222771A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Battery power circuit and automobile battery power circuit
US20050082095A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Goro Tamai Electric power control system for a hybrid vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2552506A (en) * 2016-07-26 2018-01-31 Ford Global Tech Llc A battery system
US10576840B2 (en) 2016-07-26 2020-03-03 Ford Global Technologies, Llc Battery system
GB2552506B (en) * 2016-07-26 2020-04-01 Ford Global Tech Llc A battery system
RU2747813C2 (ru) * 2016-07-26 2021-05-14 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Аккумуляторная система
FR3059956A1 (fr) * 2016-12-14 2018-06-15 Renault S.A.S. Demarrage du moteur thermique d'un vehicule automobile avec une gestion de deux ou plusieurs batteries en cas de besoin critique

Also Published As

Publication number Publication date
FR2921590B1 (fr) 2010-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2715909B1 (fr) Procede de rechargement d'un couple de batteries de vehicule de tensions nominales differentes, et systeme associe
FR3003705A1 (fr) Reseau de bord de vehicule automobile et son procede de gestion ainsi que des moyens d'implementation du procede
FR2926168A1 (fr) Circuit electrique comportant un moyen de stockage commutable comportant des elements aptes a fournir une tension variable
WO2009112750A2 (fr) Procede de couplage d'une machine electrique de traction sur un vehicule hybride et vehicule hybride pour la mise en oeuvre du procede
EP2138711A1 (fr) Procédé de commande du dispositif d'arrêt et de redemarrage automatique du moteur thermique d'un vehicule
WO2014118476A1 (fr) Dispositif d'alimentation electrique d'un reseau de bord de vehicule automobile hybride
EP3658404B1 (fr) Procede pour vehicule hybride de controle d'un alternateur de recharge d'une batterie d'un reseau de bord
EP2941365B1 (fr) Procede de gestion d'un systeme pour alimenter un reseau de bord d'un vehicle en energie electrique
EP3221177B1 (fr) Système d'alimentation électrique d'un véhicule automobile et module électronique de commande correspondant
FR2921590A1 (fr) Dispositif et procede d'alimentation electrique multi-tension pour vehicules hybrides
FR2969846A1 (fr) Dispositif et procede de conversion dc/dc dans le reseau de bord d'un vehicule
FR3066626A1 (fr) Dispositif et procede de controle des demarrages des mises a jour telechargees d'equipements d'un systeme
FR3027854B1 (fr) Cable de raccordement electrique pour charger un accumulateur d'energie d'un vehicule automobile
WO2012049387A1 (fr) Procede de recharge d'un module supercondensateur d'un vehicule automobile et vehicule automobile correspondant
FR3036078A1 (fr) Dispositif de controle de l’utilisation de deux moyens de stockage d’energie electrique d’un vehicule hybride pour alimenter de facon permanente un reseau electrique
FR2933357A1 (fr) Systeme de gestion electrique multi tension pour vehicule hybride.
FR2811944A1 (fr) Dispositif de transmission electronique de couple sans batterie de puissance
FR2926043A1 (fr) Systeme d'arret et de redemarrage automatique du moteur thermique d'un vehicule et procede de pilotage dudit systeme.
FR3077257A1 (fr) Systeme et procede de pilotage de l’energie fournie au circuit electrique d’un vehicule hybride, et vehicule automobile les incorporant
EP2622206A2 (fr) Procede de gestion de l'arret et du redemarrage automatique d'un moteur thermique de vehicule automobile et vehicule automobile correspondant
WO2022258894A1 (fr) Dispositif de stockage d'une rallonge electrique a limitation de courant
EP2953805B1 (fr) Vehicule hybride
FR3067681A1 (fr) Systeme tres basse tension pour vehicule automobile hybride, vehicule automobile associe et procede pour passer d’un premier a un deuxieme mode de roulage
FR3128176A1 (fr) Procede de regeneration d’une batterie
FR3096842A1 (fr) Circuit electrique de vehicule automobile comprenant un alterno-demarreur et un dispositif de maintien de tension centralise

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20140630