FR2941424A1 - Systeme et procede de gestion d'un prolongateur d'autonomie d'un vehicule electrique - Google Patents
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Abstract
Système de gestion d'un prolongateur d'autonomie (14) d'un véhicule à propulsion électrique qui comprend au moins un moteur électrique (15), une batterie (10), une unité de commande électronique (11), et un moyen de communication avec l'utilisateur du véhicule. L'unité de commande électronique de ce système comporte un moyen de détermination de la charge de la batterie en fonction du temps et un moyen de contrôle capable d'agir sur le prolongateur d'autonomie en le faisant fonctionner à différents niveaux de puissance selon le mode de roulage du véhicule.
Description
DEMANDE DE BREVET B08-3602FR/ODE/AR
Société par Actions Simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Système et procédé de gestion d'un prolongateur d'autonomie d'un véhicule électrique Invention de : Fahri KERETLI Gonzalo HENNEQUET Alexandre MAZER Système et procédé de gestion d'un prolongateur d'autonomie d'un véhicule électrique La présente invention concerne le domaine des véhicules électriques. Les véhicules électriques présentent l'avantage de ne pas émettre de CO2. Mais leur problème principal est la faible autonomie de l'énergie électrique en comparaison des autres types d'énergie. Pour résoudre ce problème d'autonomie, les constructeurs automobiles tendent à développer un système dit prolongateur d'autonomie ou "range extender", en anglais. Le principe du prolongateur d'autonomie est d'utiliser un moteur thermique conventionnel entraînant une génératrice électrique ou une pile à combustible capable de recharger la batterie et/ou de fournir la puissance motrice ainsi que celle des accessoires. Ce type de système a lui-même une autonomie limitée et présente l'inconvénient d'émettre du CO2 lorsqu'il comprend un moteur thermique. De plus, de part sa puissance limitée, le prolongateur d'autonomie ne peut à lui tout seul fournir toute la puissance de traction, notamment lors des accélérations. Son utilisation doit donc être limitée et ne doit être envisagée qu'en combinaison avec une batterie. Dans l'état de la technique, il est connu du document US 5 179 262 un prolongateur d'autonomie portable à commande autonome capable d'alimenter un véhicule électrique. Ce document porte essentiellement sur le démarrage et l'arrêt du prolongateur d'autonomie. Le document US 5 162 106 propose un prolongateur d'autonomie avec une loi de commande simple qui active automatiquement le système quand la tension de la batterie descend en dessous d'un premier seuil et le désactive quand la tension de la batterie remonte au dessus d'un deuxième seuil. Le document JP 11341606 propose un prolongateur d'autonomie en remorque d'un véhicule électrique. La commande consiste simplement à maintenir la batterie à un niveau de charge élevé. Enfin le document US 5 875 863 propose une stratégie de pilotage d'un prolongateur d'autonomie qui permet de fournir de la puissance au moteur de traction, à la batterie ou les deux à la fois. I1 apparaît que ces documents ne proposent pas de stratégie évoluée de contrôle du prolongateur d'autonomie. Pour être efficace, un prolongateur d'autonomie doit être associé à un système de gestion d'énergie qui prend en compte l'ensemble des systèmes de génération, de stockage d'énergie ainsi que les consommateurs électriques. I1 est également souhaitable qu'un tel système de gestion d'énergie soit associé au système de navigation embarqué du véhicule de façon à disposer d'informations nécessaires pour décider de la mise en route et de l'arrêt du prolongateur d'autonomie. Au vu de ce qui précède, l'invention a pour but de pallier les inconvénients des machines conventionnelles et d'éviter des utilisations systématiques ou importantes du prolongateur d'autonomie et ce notamment dans des zones où il pourrait être interdit de rejeter du CO2. Un autre but de l'invention est de proposer une gestion du prolongateur d'autonomie afin de ne le faire fonctionner qu'en cas de nécessité. La présente invention a ainsi pour objet un système de gestion d'un prolongateur d'autonomie d'un véhicule à propulsion électrique comprenant au moins un moteur électrique, une batterie, une unité de commande électronique, et un moyen de communication avec l'utilisateur du véhicule. Suivant une caractéristique de ce système, l'unité de commande électronique comporte un moyen de détermination de la charge de la batterie en fonction du temps et un moyen de contrôle capable d'agir sur le prolongateur d'autonomie en le faisant fonctionner à plusieurs niveaux de puissance selon le mode de roulage du véhicule.
Cela permet ainsi une recharge optimum évitant d'une part une décharge trop profonde ainsi qu'un niveau de la batterie dépassant un seuil maximum. En effet, le prolongateur d'autonomie ne constituant pas une source d'énergie suffisante pour fournir la puissance motrice, une décharge complète de l'énergie électrique peut être problématique. Tandis qu'une recharge amenant la batterie à un niveau trop important peut être superflue et entraîner un fonctionnement du prolongateur d'autonomie trop fréquent et une détérioration la batterie.
Suivant une autre caractéristique, le système comporte des moyens pour gérer le fonctionnement du prolongateur d'autonomie en fonction au moins de la localisation du véhicule et de la charge de la batterie. La recharge est ainsi adaptée aux besoins de consommation. Suivant une caractéristique supplémentaire, le système comporte des moyens pour émettre un signal inhibant le fonctionnement du prolongateur d'autonomie en fonction d'informations relatives à des restrictions d'émissions polluantes véhiculées par des signaux de l'infrastructure routière. Ainsi une inhibition du fonctionnement du prolongateur d'autonomie est possible, permettant la certitude d'éviter dans les zones appropriées toute émission de CO2. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système de gestion comporte des moyens de stockage et de lecture de tronçons types et de leur consommation, et des moyens d'estimation de la consommation qui sont aptes à déterminer la consommation de chacun des tronçons du trajet, des moyens de comparaison de la consommation sur la partie restante du trajet avec le niveau de charge de la batterie et des moyens de prévision d'une mise en route du prolongateur d'autonomie.
Suivant une autre caractéristique de ce mode de réalisation, les moyens d'estimation de la consommation comportent des moyens de détermination de la vitesse moyenne du véhicule sur chacun des tronçons du trajet, la consommation étant en outre déterminée à partir de la longueur et de la pente de chaque tronçon du trajet délivrées par un système de navigation et en ce qu'il comporte en outre des moyens de détermination de la consommation en temps réel d'accessoires embarqués. Suivant une caractéristique supplémentaire de ce mode de réalisation, le système de navigation comporte des moyens de détermination des conditions climatiques, des moyens de réception d'information sur le trafic, des moyens de positionnement sur ledit trajet de zones réservées aux véhicules à émission nulle, et de zones à faible émission.
Suivant encore une caractéristique supplémentaire de ce mode de réalisation, le véhicule comportent un moyen de détermination de la masse du véhicule et des moyens de détermination du type de conduite de l'utilisateur du véhicule. Selon une caractéristique générale du système, le prolongateur d'autonomie comprend, par exemple, un moteur thermique entraînant une génératrice électrique rotative ou un moteur thermique à piston libre entraînant une génératrice électrique linéaire ou une pile à combustible à hydrogène direct ou avec reformage. L'invention a également pour objet un procédé de gestion d'utilisation d'un prolongateur d'autonomie d'un véhicule à propulsion électrique comprenant au moins un moteur électrique, une batterie, une unité de commande électronique, et un moyen de communication avec l'utilisateur du véhicule, caractérisé en ce que: on détermine la charge de la batterie en fonction du temps; et on fait fonctionner le prolongateur d'autonomie à différents niveaux de puissance. Selon une autre caractéristique de ce procédé, on contrôle le prolongateur d'autonomie en fonction au moins de la localisation du véhicule et de la charge de la batterie Suivant une caractéristique supplémentaire de ce procédé on détecte des signaux de l'infrastructure routière qui contiennent des informations relatives à des restrictions d'émissions polluantes; et on inhibe le fonctionnement du prolongateur d'autonomie en fonction desdites informations. Suivant un mode de réalisation du procédé on compare l'état de charge de la batterie à des seuils de charge donnés; on compare la décroissance de la charge de la batterie à une vitesse de décroissance donnée; on détermine si le prolongateur était déjà en fonctionnement; et on fait fonctionner le prolongateur à un niveau de puissance en fonction des résultats des trois étapes précédentes Suivant un autre mode de réalisation du procédé l'utilisateur saisit un trajet souhaité; on segmente le trajet en différents tronçons; on estime la consommation de chacun des tronçons du trajet; on compare la consommation sur la partie restante du trajet avec le niveau de charge de la batterie; et on prévoit la mise en route du prolongateur d'autonomie. Suivant une caractéristique supplémentaire de ce mode de réalisation on calcule la consommation électrique sur chaque tronçon; on en déduit l'état de charge de la batterie en fin de chaque tronçon; on compare l'état de charge en fin de chaque tronçon avec un seuil; si l'état de charge calculé est inférieur à ce seuil on calcule le temps de fonctionnement nécessaire du prolongateur d'autonomie et on le compare avec le temps de fonctionnement disponible du tronçon et si le temps de fonctionnement nécessaire au prolongateur d'autonomie est inférieur ou égal au temps de fonctionnement disponible, on prévoit une mise en route du prolongateur d'autonomie et l'on passe à la comparaison du tronçon suivant et sinon, on prévoit une mise en route pendant ledit temps disponible et l'on revient aux tronçons précédents afin de distribuer le temps de fonctionnement restant du prolongateur d'autonomie.
Suivant une autre caractéristique supplémentaire de ce mode de réalisation, pour mettre en service le prolongateur d'autonomie: on détermine sur chaque tronçon si le prolongateur d'autonomie doit être utilisé; et et dès que le temps restant disponible dans le tronçon est inférieur ou égal audit temps de fonctionnement nécessaire le prolongateur d'autonomie est mis en marche jusqu'à la fin du tronçon.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente schématiquement un véhicule muni d'un prolongateur d'autonomie selon l'invention; 20 25 30 la figure l'algorithme 1; la figure l'algorithme 2; la figure l'algorithme 3; la figure l'algorithme 4; la figure fonctionnement de la figure l'algorithme 5; la figure l'algorithme 6; la figure l'algorithme 7; la figure l'algorithme 8; et la figure l'algorithme 9.2 représente sous forme d'un organigramme 3 représente sous forme d'un organigramme 4 représente sous forme d'un organigramme 5 représente sous forme d'un organigramme 6 représente sous forme d'un tableau le l'algorithme 4 ; 7 représente sous forme d'un organigramme 8 représente sous forme d'un organigramme 9 représente sous forme d'un organigramme 10 représente sous forme d'un organigramme 11 représente sous forme d'un organigramme Considérant la figure 1, il y est présenté un véhicule électrique doté d'un prolongateur d'autonomie et équipé d'un système de gestion selon l'invention capable de gérer l'utilisation du prolongateur d'autonomie.
Outre le prolongateur d'autonomie (RE), référencé 14. Le véhicule est doté d'une unité de commande électronique (UCE) 11, d'un système de navigation (NAV) 12, d'une batterie (BAT) 10, d'accessoires 13 consommateurs d'énergie électrique et d'un moteur électrique 15.
Le système de gestion du prolongateur est incorporé dans l'unité de commande électronique qui comprend en outre un moyen de détermination de la charge de la batterie en fonction du temps et un moyen de contrôle du prolongateur d'autonomie. En outre, le véhicule comprenant un moyen de détection de signaux de l'infrastructure routière, le système de gestion étant apte à émettre un signal inhibant le prolongateur d'autonomie en fonction des informations contenues dans ces signaux. Comme on peut le voir sur cette figure, l'unité de commande électronique est reliée au système de navigation, au prolongateur d'autonomie et à la batterie. Ainsi le système de gestion est associée au système de navigation et au moyen de contrôle et contrôle le fonctionnement du prolongateur d'autonomie, vérifie avec les moyens de détermination le niveau de la batterie et détermine la quantité et la proportion d'énergie du prolongateur d'autonomie qui doivent être fournies au moteur, aux accessoires et à la batterie. Pour cela, l'unité de commande dispose en outre de moyens de détermination de la charge de la batterie en fonction du temps de sorte que le système de gestion et le moyen de contrôle sont capables d'agir sur le prolongateur d'autonomie en le faisant fonctionner à différents niveaux de puissance. Dans le mode de réalisation envisagé, le véhicule est doté d'un prolongateur d'autonomie comprenant un moteur thermique entraînant une génératrice électrique rotative. On notera toutefois que l'on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque le prolongateur d'autonomie utilise une autre technologie, une pile à combustible à hydrogène direct ou avec reformage ou un moteur à piston libre entraînant une génératrice électrique linéaire. Afin d'éviter qu'un prolongateur d'autonomie couplé à un moyen moteur susceptible d'émettre des émissions de CO2 et de polluants (HC, CO, NOx) ne soit soumis à des contraintes d'utilisation dans des zones géographiques dans lesquelles de telles émissions sont proscrites, le système de gestion est piloté par un ensemble d'algorithmes, qui vont maintenant être décrits en référence aux figures 2 à 11. En particulier, le système de gestion est piloté par un premier algorithme (ALGORITHME I), illustré à la figure 2, qui se charge de la répartition des énergies et de la gestion de priorité entre chacun des éléments consommateurs d'énergie.
Un deuxième logiciel (ALGORITHME II) constitue le logiciel central du système qui appelle l'ensemble des divers algorithmes de gestion algorithmes III, IV, V, VI, VII et VIII. I1 se charge notamment de l'interface avec l'utilisateur du véhicule. En se référant tout d'abord à la figure 2, le premier logiciel (ALGORITHME I) est en particulier destiné à gérer la répartition de l'énergie issue du prolongateur d'autonomie et de la batterie et à gérer la priorité des éléments consommateurs en fonction de l'état de roulage du véhicule. Au cours d'une première étape 101, la puissance consommée par les accessoires est déterminée. En parallèle, lors d'une étape 102, la puissance motrice nécessaire à la propulsion du véhicule est déterminée. Lors de l'étape 103 suivante, il est déterminé si la différence entre la puissance délivrée par le prolongateur d'autonomie et la puissance consommée par les accessoires est supérieure à la puissance motrice. Si tel est le cas, lors de l'étape 104 suivante, l'algorithme détermine si la puissance motrice est nulle. Si tel est le cas, il est alors vérifié si le véhicule est en stationnement (étape 105).
A partir de ces tests préalables, l'algorithme sélectionne un mode de fonctionnement optimal, selon le mode de roulage du véhicule, et assure la gestion de l'énergie disponible et les priorités affectées aux charges de la façon suivante.
Tout d'abord, si lors de l'étape 103 précédente, il est déterminé que le surplus de puissance est inférieur à la puissance motrice, il est considéré que le véhicule est en accélération ou circule à vitesse stabilisée (étape 111). Dans ce cas, l'énergie et les priorités sont réparties de sorte que l'énergie provenant du prolongateur d'autonomie est en première priorité dédiée aux accessoires. L'énergie restante est dédiée, avec celle de la batterie, au moteur électrique. Dans le cas où le surplus d'énergie est supérieur à la puissance motrice et où la puissance motrice est non nulle (étape 104) il est alors décidé que le véhicule se déplace en pente ou est en cours de manoeuvre (étape 110). La répartition d'énergie est telle que la batterie n'est pas sollicitée, et l'énergie électrique du prolongateur d'autonomie est en première priorité fournie aux accessoires, en deuxième priorité au moteur électrique et en dernière priorité à la batterie.
Si la puissance motrice est nulle et que le véhicule est en stationnement (étape 104 et 105), l'énergie du prolongateur d'autonomie est fournie en première priorité aux accessoires et en deuxième priorité à la charge de la batterie (étape 107). Si la puissance motrice est nulle et que le véhicule n'est pas en stationnement (étape 105), il est alors vérifié si la vitesse du véhicule est non nulle. Si tel est le cas, il est considéré que le véhicule est en levier de pied récupératif ou en freinage récupératif (étape 109). L'énergie du prolongateur d'autonomie est fournie en première priorité aux accessoires et deuxième priorité à la charge de la batterie, le moteur électrique entraîné fournissant lui-même de l'énergie à la batterie. Enfin, s'il est déterminé que la vitesse est nulle (étape 106), le véhicule est en attente de démarrage ou à l'arrêt (étape 108). L'énergie du prolongateur d'autonomie est fournie en première priorité aux accessoires et en deuxième priorité à la charge de la batterie. On notera par ailleurs que dans le cas où le prolongateur d'autonomie est coupé, la batterie fournit de l'énergie aux accessoires et au moteur électrique. On va maintenant décrire en référence à la figure 3 l'algorithme central de gestion (ALGORITHME II). On notera tout d'abord que les algorithmes appelés peuvent être classés en quatre catégories suivant la quantité d'informations entrées par l'utilisateur à la disposition de l'unité de commande électronique et au système de gestion : Catégorie 1: l'utilisateur ne donne aucune instruction qui peut influer sur le pilotage du prolongateur d'autonomie. I1 s'agit alors de l'algorithme IV illustré aux figures 5 et 6.
Catégorie 2: ce type d'algorithme est imposé par l'utilisateur à l'aide d'une interface appropriée. I1 peut s'agir : - soit d'imposer un fonctionnement permanent du prolongateur. I1 s'agit de l'algorithme III illustré à la figure 4 ; - soit au contraire de prévoir que l'interdiction de la mise en service du prolongateur d'autonomie est transitoire, par exemple pour traverser une zone réglementée pour les émissions (ZEV), ou pour rouler à moindre coût (mode économique) en privilégiant l'utilisation de la batterie. I1 s'agit de l'algorithme V illustré à la figure 7; - soit de maximiser l'autonomie du véhicule en consommant au mieux le carburant contenu dans le réservoir et la charge contenue dans la batterie. I1 s'agit alors de l'algorithme VI illustré à la figure 8 ; - soit de garantir de pouvoir parcourir à tout moment une distance donnée sans émission, par exemple pour pouvoir toujours parcourir au minimum une distance donnée sans utiliser le prolongateur d'autonomie en prévision de la traversée d'une zone où son utilisation pourrait être interdite. I1 s'agit du mode 210 (figure 3). Dans ce mode, il est dans un premier temps calculé le niveau de charge nécessaire (SOC res) pour pouvoir parcourir la distance minimum. Puis, ce niveau de charge est comparé au niveau de charge actuel de la batterie. Si le niveau de charge de la batterie est supérieur à ce seuil (SOC res) (étape 211) le prolongateur d'autonomie R. Ext. est coupé (étape 212). Dans le cas contraire, le prolongateur d'autonomie R. Ext. est mis en marche (étape 213).
Catégorie 3: l'utilisateur programme, à l'aide du système de navigation, le trajet qu'il va effectuer. Dans ce cas, le système de gestion du prolongateur d'autonomie a les moyens d'estimer, à l'aide d'informations fournies par le système de navigation, la consommation d'énergie sur le trajet et de décider de l'activation ou non du prolongateur d'autonomie. Toutefois, l'intention de l'utilisateur au-delà du trajet courant n'étant pas connue, le système de gestion du prolongateur d'autonomie applique une marge de sécurité afin d'éviter que le niveau de charge SOC de la batterie ne descende en dessous d'un seuil en fin de trajet. I1 s'agit des algorithmes VII et VIII illustrés aux figures 9 et 10. Catégorie 4: l'utilisateur programme, à l'aide du système de navigation, l'ensemble des trajets qu'il va effectuer jusqu'à la prochaine recharge de la batterie à une borne. Dans ce cas le système de gestion du prolongateur d'autonomie a les moyens d'estimer, à l'aide d'informations fournies par le système de navigation, la consommation d'énergie jusqu'à la prochaine recharge de la batterie et de décider d'une façon plus optimale que dans le cas précédent de l'activation ou non du prolongateur d'autonomie. Dans le cas précédent, il y existait une différence entre le seuil à la fin de chaque tronçon selon que le tronçon était le dernier ou se trouvait au milieu du trajet (par exemple SOCSEUIL1=15% et SOCSEUIL2=25% en fin du dernier trajet). Dans le cas présent, on peut choisir SOCSEUILI=SOCSEUIL2=15%. I1 s'agit également des algorithmes VII et VIII.
Comme on le voit sur la figure 3, au cours d'une première étape 201, l'algorithme II surveille l'intention du conducteur, en particulier en surveillant les signaux issus d'une interface de commande. Si aucune instruction qui serait susceptible d'influer sur le pilotage du prolongateur d'autonomie n'est donnée, l'algorithme IV est alors lancé. Dans le cas contraire, si des modes manuels sont imposés par le conducteur (202), l'algorithme II détecte si le mode de recharge de la batterie est sélectionné (étape 203). Dans ce cas, l'algorithme III est appelé. Dans le cas contraire, c'est-à-dire si le mode de recharge de la batterie n'est pas sélectionné, l'algorithme détecte, lors des étapes 205, 207 et 208, si les autres modes de fonctionnement sont sélectionnés. Ainsi, lors de l'étape 205, l'algorithme détecte si le mode de roulage dans une zone réglementée pour laquelle les émissions sont proscrites (zones de roulage ZEV), le prolongateur d'autonomie R. Ext est coupé (étape 214).
Si tel n'est pas le cas, si le mode économique est sélectionné. L'algorithme V est appelé. Si tel n'est pas le cas, si lors de l'étape 208 le mode d'autonomie maximale est détecté. L'algorithme VI est appelé. Dans le cas contraire, le mode de fonctionnement 210 décrit précédemment est appelé, suivi des étapes 211, 212 et 213 précédemment décrites. Par ailleurs, si, lors de l'étape 202 précédemment décrite, aucun mode manuel n'a été imposé par le conducteur, lors de l'étape 204 suivante, un mode de fonctionnement selon un trajet renseigné est mis en oeuvre. Lors de l'étape 209 suivante, il est vérifié s'il existe un point de recharge de la batterie connu sur le secteur de roulage. Si tel est le cas, l'algorithme VII est appelé, suivi par l'algorithme VIII avec un seuil SOCSEUIL2 de 15%. Si tel n'est pas le cas, l'algorithme VII est appelé, suivi par l'algorithme VIII avec un seuil SOCSEUIL2 de 25%. L'algorithme II est répété périodiquement le long du trajet. Cela permet de mettre à jour, en fonction des nouvelles commandes de l'utilisateur, les algorithmes appelés ainsi que le niveau de charge pour le test du niveau de charge pour parcourir le nombre de kilomètres, en prévision d'une zone à émission restreinte. Dans la figure 4 est représenté l'algorithme III qui décrit le mode recharge de batterie. C'est un algorithme de catégorie 2. I1 donc appelé et forcé par l'utilisateur. Dans ce mode, le prolongateur est activé en permanence. I1 peut être utile par exemple pour recharger la batterie si son niveau de charge est trop faible. Deux tests 302 et 303 sont réalisés. Ils consistent à déterminer respectivement si le véhicule est en stationnement (étape 302) et si niveau de charge est inférieur à un niveau de charge maximum donné de la batterie (étape 303). Dans le cas où les deux tests sont positifs, lors de l'étape 304, le prolongateur d'autonomie (R.Ext) est utilisé à la puissance supérieure (PRE2). La puissance supérieure (PRE2) peut par exemple être 10 kW et la puissance standard (PREI) 5 kW. Le fonctionnement du prolongateur d'autonomie à la puissance supérieure (PRE2) permet de recharger plus rapidement la batterie. Pour éviter une surcharge de la batterie, une vérification du niveau de charge est effectuée afin de ne pas autoriser la recharge au dessus du seuil de charge maximum (SOCMAX). La valeur du seuil de charge maximum (SOCMAX) pourrait typiquement être de 90 %. Dans le cas où l'un au moins des tests est négatif, l'algorithme se place dans le mode recharge batterie non autorisé (étape 305). L'algorithme IV est décrit sur les figures 5 et 6. Cet algorithme gère la puissance avec laquelle est utilisé le prolongateur d'autonomie en fonction de l'évolution du niveau de charge et de son utilisation antérieure. C'est un algorithme de catégorie 1, et est donc utilisé par défaut quand l'utilisateur ne donne aucune indication. Le niveau de charge est d'abord comparé à un premier seuil (SOCSEUILI) (étape 401). Si le niveau de charge n'est pas inférieur à ce seuil, le prolongateur d'autonomie n'est pas utilisé (étape 402). Si le niveau de charge est inférieur à ce premier seuil (SOCSEUILI), il est alors comparé à un troisième seuil (SOCSEUIL3) (étape 403).
Si le niveau de charge n'est pas inférieur à ce troisième seuil (SOCSEUIL3) c'est alors la variation du niveau de charge (4SOC/4T) qui est comparée (étape 404) à une variation d'énergie en fonction du temps donnée (4SOCSEUIL). Si cette variation est effectivement supérieure à une variation d'énergie donnée (4SOCSEUIL), alors le prolongateur d'autonomie est utilisé à la puissance standard (PREI) (étape 406). Si la variation du niveau de charge n'est pas assez importante il est alors déterminé, lors de l'étape 430, si le prolongateur d'autonomie était déjà en fonctionnement. Dans le cas où il était déjà en fonctionnement et tant que le niveau de charge est inférieur à un deuxième seuil (SOCSEUIL2) (étape 411) le prolongateur d'autonomie est utilisé à la puissance standard (PREI) (étape 414). Sinon, le prolongateur d'autonomie est arrêté (étape 412) et maintenu coupé (étape 418). Enfin, si le prolongateur d'autonomie n'était pas déjà activé, le prolongateur d'autonomie est conservé à l'arrêt (418). Si lors de l'étape 403 précédente il est déterminé que le niveau de charge est inférieur au troisième seuil (SOCSEUIL3), alors le niveau de charge est comparé, lors de l'étape 405, à un cinquième seuil inférieur (SOCSEUIL5). Si le niveau de charge est encore inférieur à ce cinquième seuil (SOCSEUIL5) le prolongateur fonctionne à la puissance supérieure (PRE2)(étape 409). Dans le cas où le niveau de charge est supérieur à ce cinquième seuil (SOCSEUIL5), il est déterminé, lors de l'étape 407 suivante, si l'évolution du niveau de charge est plus importante qu'une variation d'énergie donnée (4SOCSEUIL). Si c'est le cas, le prolongateur d'autonomie est mis en fonctionnement à la puissance supérieure (PRE2) (étape 417). Sinon, il est déterminé si le prolongateur d'autonomie était déjà en fonctionnement à une puissance supérieure (PRE2) (étape 410) et si le niveau de batterie est inférieur à un quatrième seuil (SOCSEUIL4) (étape 415). Si ces deux conditions sont réalisées, alors le prolongateur d'autonomie est mis en fonctionnement à la puissance supérieure (PRE2) (étape 416), sinon à la puissance standard (PREI) (étape 413).
L'écart entre le cinquième seuil (SOCSEUIL5) et le quatrième seuil (SOCSEUIL4) ainsi qu'entre le troisième seuil (SOCSEUIL3) et le deuxième seuil (SOCSEUIL2) correspond à une hystérésis de fonctionnement permettant d'éviter des basculements trop fréquents entre les puissances du prolongateur d'autonomie. Une autre illustration du fonctionnement de l'algorithme 4 est fournie en figure 6. Sur cette figure, la zone Z1 non hachurée correspond à un non fonctionnement du prolongateur d'autonomie, la zone Z2 correspond à un fonctionnement du prolongateur d'autonomie à 5Kw, et la zone Z3 correspond à un fonctionnement à 10Kw Les seuils utilisés sont: SOCSEUIL1 =60 % SOCSEUIL2 =55 % SOCSEUIL3 =50 % SOCSEUIL4 =35% SOCSEUIL5 =30 % 4SOCSEUIL =20 kW Bien entendu, le nombre des puissances de fonctionnement, le nombre de seuils et leurs valeurs respectives sont données à titre d'exemple. Sur la figure 7 est décrit l'algorithme V qui est identique à l'algorithme IV avec des valeurs de seuil différentes. Sa description ne sera donc pas reprise. I1 s'agit d'un algorithme de catégorie 2 étant donné que, par son action, l'utilisateur modifie quelque peu le comportement du système de gestion du véhicule. Par rapport à l'algorithme IV, les valeurs des seuils sont différentes et pourraient typiquement être: SOCSEUIL1 =50 % SOCSEUIL2 =45 % SOCSEUIL3 =40 % SOCSEUIL4 =25 % SOCSEUIL5 =20 % 4SOCSEUIL =20 kW Ces valeurs permettent une utilisation d'une quantité plus importante d'électricité venant de la batterie secteur, une mise en route plus tardive du prolongateur et donc une quantité de carburant consommé moins importante. Le coût d'usage du véhicule sera donc moindre. En figure 8 est représenté l'algorithme VI. I1 s'agit d'un algorithme de catégorie 2. Dans ce mode de fonctionnement, l'utilisateur demande à maximiser l'autonomie du véhicule en consommant aussi bien le carburant contenu dans le réservoir que la charge embarquée par la batterie. Etant donné la puissance restreinte du prolongateur d'autonomie, une décharge complète de la batterie entraînerait une immobilisation du véhicule. Le véhicule continue à fonctionner normalement quand le réservoir de carburant du prolongateur d'autonomie est vide. I1 s'agit dès lors de favoriser le fonctionnement du prolongateur d'autonomie et du carburant. Si le niveau de charge de la batterie ou SOC est supérieur à un premier seuil (SOCSEUILI) (étape 501) l'énergie est fournie exclusivement par la batterie et le prolongateur d'autonomie est arrêté et maintenu coupé (étape 506). En effet, le fonctionnement du prolongateur d'autonomie pourrait entraîner une surcharge de la batterie, ce qui est défavorable pour sa durée de vie et pour le rendement énergétique global. Si le niveau de charge de la batterie est inférieur ou égal au premier seuil (SOCSEUILI) mais supérieur à un deuxième seuil (SOCSEUIL2) (étape 502) alors le prolongateur d'autonomie est maintenu à l'arrêt (étape 506), sauf si lors de l'étape 504, il est déterminé qu'il était déjà en fonctionnement. Dans ce cas il est maintenu en fonctionnement (étape 505) jusqu'à ce que le niveau de charge de la batterie soit égal au premier seuil (SOCSEUILI). L'écart entre le deuxième seuil (SOCSEUIL2) et le premier seuil (SOCSEUILI) correspond à une hystérésis de fonctionnement. Celle-ci permet d'éviter des basculements trop fréquents entre les puissances de fonctionnement du prolongateur d'autonomie.
Si le niveau de la batterie est inférieur ou égal au deuxième seuil (SOCSEUIL2) alors le prolongateur d'autonomie est activé à la puissance supérieure (PRE2) (étape 503). L'utilisation de la puissance supérieure permet d'éviter dans certains cas que le niveau de charge de la batterie n'atteigne par exemple son seuil maximal de décharge autorisé alors qu'il reste encore du carburant dans le réservoir. I1 n'y a pas en effet, dans cet algorithme de seuil inférieur au deuxième seuil SOCSEUIL2. La puissance consommée par le véhicule est en général supérieure au à la puissance avec laquelle peut charger le prolongateur d'autonomie. Les valeurs des seuils pourraient typiquement être SOCSEUIL1 =90 % SOCSEUIL2 =80 %, tandis que la puissance supérieure (PRE2) est toujours à 10kW.
L'infrastructure routière ayant la possibilité de communiquer au véhicule la traversée d'une zone ZEV, les algorithmes V et VI pourraient en tenir compte et inhiber le fonctionnement de prolongateur d'autonomie même si l'utilisateur n'a pas programmé son trajet.
L'algorithme VII est représenté sur la figure 9. C'est un algorithme de catégorie 3 qui ne correspond pas à un mode forcé mais dans lequel l'unité de commande électronique a accès au système de navigation et au trajet préprogrammé par l'utilisateur. L'objet de cet algorithme est de calculer la quantité d'énergie nécessaire sur chaque tronçon dans un premier temps, puis de la convertir en état de charge estimé à la fin de chaque tronçon. Ainsi, un compteur i représentant le numéro de tronçon est initialisé à 0 (étape 601). Puis il est incrémenté de 1 (étape 602). La valeur i du numéro de tronçon est comparée au nombre de total in de tronçon (étape 603). Pour ce tronçon (étape 604), l'énergie motrice nécessaire EMi est estimée à partir de la relation EM_i=C_i*LT_i dans laquelle Ci désigne la consommation électrique sur le tronçon i par unité de distance et LTi la longueur du tronçon i. L'énergie nécessaire pour les accessoires EAi est estimée (étape 605) à partir de la relation EAi=PAi*DTi, dans laquelle PA i désigne la puissance électrique consommée par les accessoires sur le tronçon et DTi désigne la durée du tronçon. La valeur de l'énergie motrice nécessaire pour le tronçon i EMi est ajoutée aux valeurs de l'énergie motrice nécessaire pour les tronçons précédents EMT (606). I1 en est ainsi déduit une estimation de l'énergie motrice consommée jusqu'à la fin du tronçon en cours EMT. I1 est procédé de même avec l'énergie des accessoires EAi (607), ce qui permet l'estimation de l'énergie des accessoires consommée jusqu'à la fin du tronçon en cours EAT. On passe alors au tronçon suivant (étape 602). Le test réalisé au cours de l'étape 603 permet de passer aux étapes suivantes (608, 609, 610, 611) que lorsque les énergies nécessaires pour chacun des tronçons du trajet ont été déterminées. En d'autres termes, lors de l'étape 608, le compteur i est positionné à 0 puis il est incrémenté (étape 609). L'état de charge SOC_i de la batterie à la fin du tronçon i est estimé à partir de la relation: SOC i= SOC_i-1-(EMi+EAi)/Etot dans laquelle Etot désigne l'énergie totale de la batterie. Lorsque l'ensemble de cette opération a été faite pour chacun des tronçons (étape 611) alors l'algorithme VIII est appelé. Ces calculs sont effectués sans tenir compte du prolongateur d'autonomie, la prise en compte du prolongateur d'autonomie ayant lieu dans l'algorithme VIII. En déduisant l'énergie consommée estimée (traction et accessoires) sur le tronçon de la charge de la batterie en début de tronçon, le système de gestion du prolongateur détermine l'état de charge estimé de la batterie à la fin de chaque tronçon et à la fin du trajet Pour l'estimation de la consommation à venir des accessoires électriques il est tenu compte par exemple des données climatiques sur chaque tronçon, fournies par le système de navigation. Par exemple, l'usage du chauffage et de la climatisation ou des essuie-vitres dépendent respectivement de la température ou de la pluie.
En outre, de part des moyens de détermination de la consommation réelle le système de gestion du prolongateur d'autonomie connaît en temps réel la consommation réelle des accessoires électriques du véhicule (compresseur de climatisation, résistances de chauffage de l'habitacle, feux, essuie- vitres, etc.) grâce à une instrumentation adéquate du véhicule Pour l'estimation et la prévision de la consommation motrice, le système de gestion étant associé via l'unité de commande électronique à un système de navigation, dispose donc d'un moyen pour déterminer: - La longueur de chacun des tronçons. - La vitesse moyenne, donc le temps de parcours. - La pente tout au long du tronçon. - Les positions et les longueurs des zones à faibles émissions ou à émissions nulles (ZEV). - l'état du trafic en fonction notamment de la plage ou d'un événement exceptionnel Le système de gestion du prolongateur d'autonomie dispose également d'une information concernant la masse du véhicule. Ces moyens, non détaillés ici, pourraient par exemple être des moyens logiciels (ex: estimation de la masse du véhicule à partir de l'accélération mesurée et la puissance développée par le moteur électrique) ou des moyens matériels (ex: instrumentation du système de suspension du véhicule).
Le système de gestion du prolongateur d'autonomie dispose finalement d'une information concernant le style de conduite de l'utilisateur en exploitant par exemple les vitesses d'enfoncement des pédales d'accélération et de freinage. Par ailleurs le système de gestion du prolongateur d'autonomie dispose en mémoire de tables de consommation énergétique du véhicule, ramenée à une unité de distance parcourue, qui prennent en compte: - La vitesse moyenne déterminée en associant le tronçon avec un tronçon de roulage étalon (embouteillage, urbain, etc.). - La charge du véhicule, typiquement par tranches de charge de 100 kg. La masse du véhicule est obtenue en additionnant la masse à vide du véhicule et la charge, il est donc simple d'associer à une estimation de la masse faite par les moyens logiciels ou matériels précédents la valeur de la charge entrée dans la table. - La pente moyenne sur le tronçon. Typiquement de 0% à 10 % par pas de 1%. - Le style de conduite de l'utilisateur: économe, moyen, sportif. Ainsi en utilisant les moyens d'estimation et les tables de consommation il est associé à chaque tronçon une consommation I1 est ainsi déterminer la consommation sur chacun des tronçons et sur l'ensemble du trajet. L'algorithme VIII est représenté sur la figure 10. Son objet est de déterminer quand est nécessaire la mise en route du prolongateur d'autonomie, en utilisant les seuils déterminés dans l'algorithme précédent. Tout d'abord, deux compteurs de tronçons i et j sont initialisés à 0 (étape 801). Puis le compteur i est incrémenté (étape 802). I1 est alors déterminé si le numéro i du tronçon est supérieur au nombre de tronçon total in (étape 803). Dans ce cas, l'algorithme IX est appelé. Sinon, le numéro du tronçon in est comparé avec le numéro du dernier tronçon in (étape 804). Dans le cas où il s'agit du dernier tronçon, l'état de charge en fin de tronçon estimé dans l'algorithme VII est comparé avec le deuxième seuil (SOCSEUIL2) (étape 805) sinon il est comparé avec le premier seuil (SOCSEUILI) (étape 806). Dans les deux cas, dernier tronçon ou pas, si le niveau de charge estimé en fin du tronçon est supérieur au seuil correspondant alors l'algorithme passe au tronçon suivant. Toujours dans les deux cas et si le niveau de charge n'est pas suffisant, il est déterminé la différence en énergie entre le niveau de charge estimé et le niveau de charge requis, JE i, à partir des relations E_i=(SOCSEUILI-SOC_i)*Etot et JEi=(SOCSEUIL2-SOCi)*Etot, dans lesquelles SOC i représentent la valeur de charge de la batterie à l'issu du tronçon i et SOCSEUILI et SOCSEUIL2 représentent respectivement le niveau de charge requis en fin d'un tronçon et en fin du dernier tronçon (étape 807 et 808). I1 est également calculé au cours de ces étapes la durée nécessaire d'utilisation du prolongateur d'autonomie, dNi, selon la relation dN i=AEi/PRE, dans laquelle PRE désigne la puissance du prolongateur d'autonomie. Puis il est déterminé la durée disponible de fonctionnement du prolongateur d'autonomie sur le tronçon i, dD_i (étape 809) selon la relation dDi=DTi-dZEV i, dans laquelle DTi désigne la durée totale du tronçon i et dZEV i désigne le temps pendant lequel sur le tronçon i le véhicule traverse une zone de type ZEV dans laquelle l'utilisation du prolongateur d'autonomie est interdite. La durée nécessaire est alors comparée à la durée disponible (étape 810). Si la durée disponible est suffisante, alors la durée de fonctionnement effective du prolongateur d'autonomie est fixée à la durée disponible (étape 811) et les différents niveaux de charge de la batterie sont mis à jour dans l'ensemble des tronçons suivants (étape 813). Dans le cas où la durée disponible, dDi est inférieure à la durée nécessaire dN i, alors il faut redistribuer l'utilisation du prolongateur d'autonomie pour le tronçon i sur les tronçons précédents. C'est l'objet de cette branche de l'algorithme, à partir de l'étape 812. A cette étape 812 on attribue comme valeur effective de l'utilisation du prolongateur d'autonomie dREi sur le tronçon i, la durée de l'utilisation possible du prolongateur d'autonomie dD tandis que la durée de fonctionnement sur le tronçon i à répartir sur les tronçons antérieurs dRi est calculée comme la différence entre la durée nécessaire dN_i et la durée disponible dDi. Puis est fixé (étape 814) un nouvel indice j qui correspond à i-1 et donc au tronçon juste avant le tronçon actuel. S'il n'y a pas de tronçon (étape 815) juste avant le tronçon actuel, le trajet n'est pas possible sans recharge secteur (étape 818). Par contre, si le tronçon j=i-1 existe, une utilisation du prolongateur d'autonomie y est planifiée. C'est le cas correspondant à une redistribution du temps de charge sur les tronçons précédents i dont le tronçon j pour obtenir un niveau de charge supérieur au seuil requis à l'issu du tronçon i.
Une nouvelle variable PMOY_j est définie. Elle correspond à la puissance moyenne consommée sur le tronçon j par les accessoires et la traction. Cette puissance est tout d'abord comparée avec la puissance du prolongateur d'autonomie PRE (étape 835). Si elle est supérieure alors le seuil maximum de charge de la batterie n'est pas à prendre en compte pour définir la durée maximum d'utilisation du prolongateur d'autonomie sur le tronçon j pour la redistribution de la durée insuffisante du tronçon i. Sinon, il est possible qu'une utilisation trop importante du prolongateur d'autonomie chargeant la batterie à une puissance PRE-PMOY j puisse amener la charge à un seuil supérieur au seuil maximum autorisé pour la charge de batterie, SOCMAX. Ce seuil est défini pour éviter toute dégradation de la batterie. Ainsi, si la puissance moyenne consommée, PMOY_j est supérieure ou égale à la puissance du prolongateur d'autonomie, il n'y a aucun risque que la charge de la batterie dépasse le seuil maximum autorisé et la durée redistribuée sur le tronçon j du fait du tronçon i est calculée lors de l'étape 836 par la relation dD_j=DT_j-dZEV_j-DRE_j. L'utilisation du prolongateur pour le tronçon i sur le tronçon j est ainsi égale à la durée totale du tronçon j à laquelle est soustraite la durée pendant laquelle il est interdit d'utiliser le prolongateur d'autonomie (dZEV j) et la durée pendant laquelle le prolongateur est utilisé pour les tronçons précédant le tronçon i (DRE_j) ou durée d'utilisation déjà prévue sur le tronçon j.
Par contre, si la puissance moyenne consommée, PMOY_j est strictement inférieure à la puissance du prolongateur d'autonomie, un dépassement du seuil de charge maximum est possible. Pour préserver la batterie, la durée d'utilisation est définie telle que précédemment avec une restriction qui est que cette durée doit aussi être inférieure à la durée qui impliquerait le dépassement du seuil maximum de charge de la batterie. Ainsi dD_j est défini comme le minimum entre deux valeurs. La deuxième valeur représentant le temps maximum pendant lequel on peut utiliser le prolongateur d'autonomie sans atteindre le seuil de charge maximum, SOCMAX. La première valeur étant définie par la relation dD_j= DT_j-dZEV_j-DRE_j. Dans le cas où dD_j est égale à 0 (étape 817) alors aucune utilisation sur le tronçon j ne peut contribuer à la durée d'utilisation du tronçon i. I1 est nécessaire pour répartir la durée d'utilisation du tronçon i de revenir aux tronçons encore précédents, j-1 ... (étape 820). Sinon, si la durée dD_j est différente de 0, alors cette durée du tronçon j est mise à contribution. Deux cas se présentent alors (étape 819). Si la durée disponible sur le tronçon j, dD_j est suffisante pour la durée à répartir du fait du tronçon i dRi on passe alors à l'étape 822 pour calculer la nouvelle valeur dRE_j. La nouvelle durée effective du tronçon j, dRE_j est égale à la durée effective précédente du tronçon j à laquelle est additionnée la durée à répartir du fait du tronçon i, dRi. La durée à répartir du fait du tronçon i est alors mise à 0 (étape 824), cette durée à répartir ayant été répartie dans sa totalité. Si la durée disponible sur le tronçon dDj n'est pas suffisante, la nouvelle durée effective de fonctionnement du prolongateur sur le tronçon j dRE_j est égale à l'ancienne à laquelle est additionnée la durée disponible dD_j (étape 821), tandis que la durée de fonctionnement restante à répartir du fait du tronçon i dRi est égale à la valeur précédente moins la valeur que l'on a pu répartir sur le tronçon j (étape 823). L'utilisation de l'état de charge maximal (SOCMAX) dans les calculs permet d'éviter que sur un tronçon où le prolongateur d'autonomie doit recharger par anticipation la batterie afin d'assurer un SOC convenable dans les tronçons ultérieurs, il y ait un risque de surcharge de la batterie. L'algorithme IX est représenté sur la figure 11. I1 a pour objet la mise en service du prolongateur d'autonomie à partir des prévisions de temps de mise en fonctionnement du prolongateur d'autonomie sur chacun des tronçons faites par l'algorithme précédent. Cet algorithme débute par une étape 901 d'initialisation à 0 du temps de parcours. Au cours de l'étape 902, le numéro de tronçon est initialisé à 0 puis il est incrémenté de 1 (étape 903). I1 est déterminé si le numéro de tronçon est supérieur au nombre de tronçons du trajet (étape 904). Puis si la mise en marche du prolongateur d'autonomie est prévue (étape 910). Dans le cas où son fonctionnement est prévu, tant que le temps est inférieur au temps à partir duquel la mise en marche est requise (étape 915) on vérifie si le prolongateur n'était pas déjà en fonctionnement (étape 916). Le prolongateur d'autonomie est alors soit arrêté (étape 919) s'il était en fonctionnement, soit maintenu arrêté (étape 918).
Dès que le temps est égal au temps à partir duquel la mise en marche est requise c'est-à-dire lorsque t vérifie la relation t= t_i û dRE_i dans laquelle t_i désigne le temps total du tronçon i et dREi désigne la durée d'utilisation planifiée du prolongateur sur le tronçon i alors il est déterminé si le prolongateur d'autonomie fonctionnait déjà (étape 917). Si tel est le cas le fonctionnement est poursuivi (étape 920) sinon le prolongateur est activé (étape 921). Le prolongateur est maintenu dans cet état (étape 920) tant que le temps du tronçon, t n'est pas écoulé (étape 922). A la fin du tronçon, on retombe au test étape 904. Ainsi, lorsque le dernier tronçon est bouclé, le prolongateur d'autonomie est mis à l'arrêt (étape 907) s'il fonctionnait déjà (étape 905) ou maintenu arrêté (étape 906). On arrive ainsi dans le mode fin du trajet (étape 908). Dans le cas ou le fonctionnement du prolongateur n'est pas prévu sur le tronçon i, c'est-à-dire lorsque la durée d'utilisation planifiée du prolongateur d'autonomie sur le tronçon i, dRE_i est égale à 0 (étape 910). I1 est procédé à un test (étape 911) visant à déterminer si le prolongateur d'autonomie est déjà en fonctionnement. Dans le cas où il était déjà en fonctionnement alors il est arrêté (étape 913), sinon s'il était arrêté, il est maintenu à l'arrêt (étape 912). Une boucle est alors réalisée (étape 914) et tant que le temps vérifie la relation t <t c'est-à-dire que le temps est inférieur au temps total du tronçon les états précédents de fonctionnement du prolongateur d'autonomie sont maintenus, il est donc maintenu arrêté.
L'ensemble des algorithmes VII, VIII, IX décrits ci-dessus est répété périodiquement le long du trajet. Cela permet aux moyens d'estimation et de détermination de prendre en compte l'évolution éventuelle des informations fournies par le système de navigation (bouchons, accidents, conditions climatiques, etc.) et l'évolution de la consommation des accessoires. La périodicité pourrait typiquement être de 1s. Le calcul périodique permettant par ailleurs pour l'estimation du niveau de charge en fin de tronçon de se recaler sur l'état de charge réel de la batterie. Le long du trajet le système de gestion du prolongateur d'autonomie peut également apporter des corrections à ses identifications de consommation d'énergie par le véhicule en se basant sur des données collectées depuis le début du trajet, par exemple l'évolution de l'état de charge de la batterie, la consommation des accessoires.15
Claims (10)
- REVENDICATIONS1- Système de gestion d'un prolongateur d'autonomie (14) d'un véhicule à propulsion électrique comprenant au moins un moteur électrique (15), une batterie (10) et un moyen de communication avec l'utilisateur du véhicule, ledit système de gestion étant incorporé dans une unité de commande électronique (11) caractérisé en ce que l'unité de commande électronique comporte un moyen de détermination de la charge de la batterie en fonction du temps et en ce que le système de gestion est associé à un moyen de contrôle capable d'agir sur le prolongateur d'autonomie en le faisant fonctionner à différents niveaux de puissance selon le mode de roulage du véhicule.
- 2- Système selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour gérer le fonctionnement du prolongateur d'autonomie en fonction au moins de la localisation du véhicule et de la charge de la batterie.
- 3- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour émettre un signal inhibant le fonctionnement du prolongateur d'autonomie en fonction d'informations relatives à des restrictions d'émissions polluantes véhiculées par des signaux de l'infrastructure routière.
- 4- Système selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le système de gestion comporte des moyens de stockage et de lecture de tronçons types et de leur consommation, et des moyens d'estimation de la consommation qui sont aptes à déterminer la consommation de chacun des tronçons du trajet, des moyens de comparaison de la consommation sur la partie restante du trajet avec le niveau de charge de la batterie et des moyens de prévision d'une mise en route du prolongateur d'autonomie.
- 5- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'estimation de la consommation comportent des moyens de détermination de la vitesse moyenne du véhicule sur chacun des tronçons du trajet, la consommation étant en outre déterminée à partirde la longueur et de la pente de chaque tronçon du trajet délivrées par un système de navigation et en ce qu'il comporte en outre des moyens de détermination de la consommation en temps réel d'accessoires embarqués.
- 6- Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de navigation comporte des moyens de détermination des conditions climatiques, des moyens de réception d'information sur le trafic, des moyens de positionnement sur ledit trajet de zones réservées aux véhicules à émission nulle, et de zones à faible émission.
- 7- Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, qui comporte un moyen de détermination de la masse du véhicule et des moyens de détermination du type de conduite de l'utilisateur du véhicule.
- 8- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le prolongateur d'autonomie comprend un moteur thermique entraînant une génératrice électrique rotative ou un moteur thermique à piston libre entraînant une génératrice électrique linéaire ou une pile à combustible à hydrogène direct ou avec reformage.
- 9- Procédé de gestion d'utilisation d'un prolongateur d'autonomie d'un véhicule à propulsion électrique comprenant au moins un moteur électrique, une batterie, une unité de commande électronique, et un moyen de communication avec l'utilisateur du véhicule, caractérisé en ce que: on détermine la charge de la batterie en fonction du temps; on fait fonctionner le prolongateur d'autonomie à différents niveaux de puissance.
- 10- Procédé selon la revendication 9, dans lequel on contrôle le prolongateur d'autonomie en fonction au moins de la localisation du véhicule et de la charge de la batterie. Il- Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel:on détecte des signaux de l'infrastructure routière qui contiennent des informations relatives à des restrictions d'émissions polluantes; on inhibe le fonctionnement du prolongateur d'autonomie en fonction desdites informations. 12- Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, dans lequel: on compare l'état de charge de la batterie à des seuils de charge donnés; on compare la décroissance de la charge de la batterie à une vitesse de décroissance donnée; on détermine si le prolongateur était déjà en fonctionnement; on fait fonctionner le prolongateur à un niveau de puissance en fonction des résultats des trois étapes précédentes. 13- Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, dans lequel: l'utilisateur saisit un trajet souhaité; on segmente le trajet en différents tronçons; on estime la consommation de chacun des tronçons du trajet; on compare la consommation sur la partie restante du trajet avec le niveau de charge de la batterie; on prévoit la mise en route du prolongateur d'autonomie. 14- Procédé selon la revendication 13, dans lequel: on calcule la consommation électrique sur chaque tronçon; on en déduit l'état de charge de la batterie en fin de chaque tronçon; on compare l'état de charge en fin de chaque tronçon avec un seuil; si l'état de charge calculé est inférieur à ce seuil, on calcule le temps de fonctionnement nécessaire du prolongateur d'autonomie et on le compare avec le temps de fonctionnement disponible du tronçon et si le temps de fonctionnement nécessaire au prolongateur d'autonomie est inférieur ou égal au temps de fonctionnement disponible, on prévoit une mise en route du prolongateur d'autonomie et l'on passe à la comparaison du tronçon suivant et sinon, on prévoit une mise en route pendant ledit temps disponible et l'on revient aux tronçonsprécédents afin de distribuer le temps fonctionnement restant du prolongateur d'autonomie. 15- Procédé selon la revendication 14, dans lequel, pour mettre en service le prolongateur d'autonomie: on détermine sur chaque tronçon si le prolongateur d'autonomie doit être utilisé; et dès que le temps restant disponible dans le tronçon est inférieur ou égal audit temps de fonctionnement nécessaire le prolongateur d'autonomie est mis en marche jusqu'à la fin du tronçon.
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