FR2979763A1 - Procede et dispositif de recharge optimisee de batterie electrique - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de recharge optimisée de la batterie électrique (BAT) d'au moins un système électrique (V ) par un dispositif de recharge électrique (TE), dans lequel la batterie électrique est rechargée (400) durant au moins un intervalle de temps (DeltaT (i)) en appliquant un niveau de puissance de charge (P (i)) associé à cet intervalle de temps, cet intervalle de temps (AT (i)) appartenant à une période de temps de charge disponible (Td) initiée par le branchement du système de recharge de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique, et le niveau de puissance de charge (Pk(i)) étant déterminé (300) en fonction d'une courbe de charge (TLC) associée au dispositif de recharge électrique et de l'énergie électrique résiduelle (E ) contenue dans la batterie électrique lors du branchement du système de charge de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique. L'invention concerne également un dispositif (T ) de recharge optimisée mettant en oeuvre un tel procédé, ainsi qu'un système de recharge optimisée (SE) comprenant un tel dispositif de recharge optimisée.

Description

Procédé et dispositif de recharge optimisée de batterie électrique L'invention concerne le domaine de la gestion de la recharge de batteries 5 électriques, et notamment la recharge de batteries électriques de véhicules électriques. Il existe actuellement une multitude de systèmes électriques disposant d'un système de stockage d'énergie électrique, notamment constitué d'une ou plusieurs batteries électriques et de leur système de recharge associé, pouvant 10 ainsi être connectés à un réseau électrique afin d'être rechargé électriquement. Parmi ces systèmes électriques, on peut notamment citer les véhicules électriques disposant d'un système de stockage d'énergie électrique pouvant être connecté sur des bornes d'alimentation électriques à l'aide d'une prise de recharge. Les bornes d'alimentation électrique sont chacune connectées au 15 réseau de distribution électrique. Habituellement, la recharge de la batterie électrique de tels systèmes électriques démarre dès la connexion de cette batterie électrique au réseau de distribution électrique et se termine lors de la déconnexion de cette batterie électrique du réseau de distribution électrique. 20 Ainsi, en ce qui concerne le cas particulier des véhicules électriques, cette recharge démarre dès le branchement de la prise de recharge du véhicule électrique sur la borne d'alimentation électrique et se poursuit tant que le véhicule électrique n'est pas débranché, c'est-à-dire jusqu'au moment où l'utilisateur du véhicule souhaite reprendre son véhicule, ou tant que la batterie n'est pas pleine. 25 Cependant, ce type de recharge n'est pas optimal, car cette recharge ne tient aucunement compte des contraintes liées au réseau électrique, à la batterie électrique à recharger ou à l'utilisateur du système électrique à recharger. D'une part, les contraintes du réseau électrique auquel est raccordée la borne d'alimentation électrique peuvent notamment se traduire par une courbe de 30 charge d'un transformateur ou d'un point de livraison, qui n'est pas uniforme dans le temps. Par exemple, un transformateur est sous contrainte quand sa charge dépasse sa puissance nominale.
En effet, plus le niveau de charge du transformateur est élevé, et plus ce transformateur s'échauffe, ce qui accélère son vieillissement. En outre, de grandes variations de charge peuvent induire des dilatations et des contraintes mécaniques assez brutales. A terme, ce transformateur peut devenir plus bruyant par augmentation des jeux. En ce qui concerne la batterie électrique à recharger, cette dernière peut présenter des niveaux de charge très variés lors de son branchement à une borne d'alimentation électrique, ce qui conditionne la quantité d'énergie électrique nécessaire à obtenir de la borne d'alimentation électrique, et donc la durée de recharge nécessaire pour aboutir à une recharge complète. Enfin, en ce qui concerne les contraintes de l'utilisateur du système électrique à recharger, ce dernier branche et débranche le système à des instants très variables, dépendant de son emploi du temps. Ainsi, lorsque le système électrique est une voiture électrique, le conducteur de ce véhicule gare et reprend son véhicule à des instants dépendant de son emploi du temps, ce qui conditionne le temps de charge disponible de la borne d'alimentation électrique. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités, en proposant un procédé de recharge optimisée permettant la prise en compte aussi bien des contraintes liées au réseau électrique que de celles liées à l'utilisateur du système électrique à recharger, ainsi que des contraintes liées à la batterie électrique à recharger, et permettant une meilleure préservation des dispositifs de recharge du réseau électrique.
Elle propose à cet effet un procédé de recharge optimisée de la batterie électrique d'au moins un système électrique par un dispositif de recharge électrique, dans lequel la batterie électrique est rechargée durant au moins un intervalle de temps en appliquant un niveau de puissance de charge associé à cet intervalle de temps, cet intervalle de temps appartenant à une période de temps de charge disponible initiée par le branchement du système de recharge de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique, et le niveau de puissance de charge étant déterminé en fonction d'une courbe de charge associée audit dispositif de recharge électrique et de l'énergie électrique résiduelle contenue dans la batterie électrique lors du branchement du système de charge de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend l'échantillonnage de la courbe de charge sur la période de temps de charge disponible afin d'obtenir un 5 ensemble de valeurs de puissance de courbe de charge associées respectivement à des intervalles de temps consécutifs, et le tri, par ordre croissant, des valeurs de puissance de courbe de charge afin d'obtenir un ensemble de valeurs de puissance de courbe de charge triées ; la batterie électrique du véhicule électrique étant rechargée durant k lo intervalles de temps de charge associés respectivement au k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées, les niveaux de puissance de charge appliqués respectivement durant lesdits k intervalles de temps de charge étant déterminés en fonction de la k+1-ième valeur de puissance de courbe de charge triée. 15 Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la détermination des niveaux de puissance de charge appliqués durant lesdits k intervalles de temps de charge comprend les étapes suivantes, exécutées tant que l'indice k, de valeur initiale égale à 1, est incrémenté : associer, pour les k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de 20 puissance de courbe de charge triées, une valeur de puissance de courbe de charge au rang k égale à la k+1ème valeur de puissance de courbe de charge triée ; calculer, pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées, un niveau de puissance de 25 charge au rang k associé audit intervalle de temps, le niveau de puissance de charge au rang k étant déterminé en fonction de la différence entre la valeur de puissance de courbe de charge au rang k et la valeur de puissance la courbe de charge associées à l'intervalle de temps ; comparer une énergie électrique au rang k, déterminée en appliquant les 30 niveaux de puissance de charge au rang k sur les k intervalles de temps auxquels ils sont respectivement associés, avec une énergie électrique requise pour la recharge de la batterie ; incrémenter l'indice k si l'énergie électrique au rang k est inférieure ou égale à l'énergie requise pour la recharge de la batterie. Selon un mode de réalisation, pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées, le niveau de puissance de charge au rang k associé à l'intervalle de temps est égal à la valeur minimum entre, d'une part, une valeur de puissance de courbe de charge maximale et, d'autre part, la différence entre la valeur de puissance de courbe de charge au rang k et la valeur de puissance de courbe de charge associées à cet intervalle de temps. Io Selon un autre mode de réalisation, lorsque l'énergie électrique au rang k est supérieure à l'énergie requise pour la recharge de la batterie, pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées, le niveau de puissance de charge au rang k associé à cet intervalle de temps est égal à la valeur minimum entre, d'une part, une valeur de puissance 15 de courbe de charge maximale et, d'autre part, la somme du niveau de puissance de charge au rang k-1 et de la différence entre l'énergie requise et l'énergie électrique au rang k-1 divisée par le nombre k. Selon un autre mode de réalisation, lorsque l'énergie électrique au rang k est inférieure ou égale à l'énergie requise pour la recharge de la batterie, la 20 détermination comprend en outre la comparaison entre une durée de charge au rang k, égale à la somme des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées, avec la durée de la période de temps de recharge disponible, l'indice k n'étant incrémenté que si la durée de charge au rang k est inférieure ou égale à la durée de la période de temps de 25 recharge disponible. En particulier, lorsque la durée de charge au rang k est supérieure à la durée de la période de temps de recharge disponible et lorsque l'énergie électrique au rang k diffère de l'énergie requise pour la recharge de la batterie d'au moins un écart prédéterminé, la détermination comprend le calcul, pour 30 chaque intervalle de temps consécutif de la période de temps disponible, d'un niveau de puissance de charge à appliquer égal à la valeur minimum entre, d'une part, une valeur de puissance de courbe de charge maximale et, d'autre part, la somme entre le niveau de puissance au rang k associé audit intervalle de temps et la différence entre l'énergie électrique au rang k et l'énergie requise divisée par le nombre k. Dans un mode de réalisation particulier, la recharge de la batterie électrique comprend en outre, pour chacun des intervalles de temps de charge auxquels sont associés un niveau de puissance de charge, la comparaison d'un niveau de puissance limite associé à cet intervalle de temps de charge avec une valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge augmentée égale à la somme de la valeur de puissance de courbe de charge et du niveau de puissance de charge associées à cet intervalle de temps de charge, le niveau de puissance de charge n'étant appliqué, durant cet intervalle de temps de charge, que si ladite valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge augmentée est inférieure au niveau de puissance limite associé à cet intervalle de temps de charge. De manière particulièrement avantageuse, on associe, à chaque intervalle de temps de charge pour lequel la valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge augmentée est supérieure ou égale au niveau de puissance limite associé à cet intervalle de temps de charge, une valeur de puissance de charge substantiellement égale à la différence entre le niveau de puissance limite et la valeur de puissance de courbe de charge associées à cet intervalle de temps de charge.
Selon un mode de réalisation, la période de temps de charge disponible est déduite en fonction de l'instant de branchement du système de recharge de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique et d'une indication relative à un instant de fin de recharge fournie par l'utilisateur du véhicule électrique. Selon un autre mode de réalisation, le procédé comprend une vérification préalable de la période de temps de charge disponible en fonction de la durée nécessaire à la recharge complète de la batterie électrique, la recharge de la batterie électrique durant ledit au moins un intervalle de temps de charge n'ayant lieu que si la durée de la période de temps de charge disponible est supérieure à la durée nécessaire à la recharge complète de la batterie électrique.
Dans un mode de réalisation particulier, la batterie électrique est apte à être modulée en puissance de charge et ne présente substantiellement aucun effet de mémoire, en particulier une batterie électrique de type Lithium-Ion.
La présente invention propose également un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour mettre en oeuvre les étapes du procédé ci-avant lorsqu'il est exécuté par une unité de traitement d'un système de recharge électrique. Un tel programme doit être considéré comme un produit dans le cadre de la protection qui est recherchée par la présente demande de brevet. La présente invention propose en outre un dispositif de recharge optimisée d'au moins un véhicule électrique, connecté à un réseau d'alimentation électrique et comprenant au moins un port de branchement apte à être connecté à la batterie électrique d'un véhicule électrique, le dispositif étant configuré pour mettre en ceuvre les étapes du procédé ci-avant suite au branchement de la batterie électrique d'un véhicule électrique sur le port de branchement du dispositif de recharge optimisée.
La présente invention propose enfin un système de recharge optimisée pour recharger électriquement une flotte composée d'au moins un véhicule électrique, le système comprenant un réseau d'alimentation électrique et au moins un dispositif de recharge électrique tel que décrit ci-avant, connecté audit réseau d'alimentation électrique. En particulier, ce système comprend en outre un système informatique distant, connecté au dispositif de recharge électrique et comprenant une unité de traitement apte à mettre oeuvre les étapes du procédé ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un système de recharge optimisée de véhicules électriques selon la présente invention ; - la figure 2 illustre les étapes d'un procédé de recharge optimisée d'un véhicule électrique selon la présente invention ; - la figure 3 illustre un mode de réalisation d'une étape de vérification préalable du procédé de recharge optimisée selon la présente invention ; - la figure 4 illustre un mode de réalisation de l'étape de détermination des niveaux de puissance à appliquer dans le procédé de recharge optimisée selon la présente invention ; et - la figure 5 représente un graphique illustrant l'effet positif obtenu en employant le procédé de recharge électrique selon la présente invention. On se réfère tout d'abord à la figure 1 sur laquelle est illustré un système de recharge optimisée de véhicules électriques selon la présente invention. io Ce système de recharge optimisée, désigné par SE sur la figure 1, comprend au moins un dispositif de recharge électrique TE, apte à être connecté au système de recharge de la batterie électrique BAT d'un ou plusieurs systèmes électriques VE afin de la recharger électriquement. Un seul dispositif de recharge électrique TE et un seul système électrique VE 15 sont représentés sur cette figure 1, à titre purement illustratif, mais le système de recharge optimisée SE peut comprendre un nombre quelconque de dispositifs de recharge électrique afin de pouvoir recharger électriquement un nombre quelconque de systèmes électriques. Ce dispositif de recharge électrique TE est lui-même connecté à un réseau 20 d'alimentation électrique ENET afin d'obtenir l'énergie électrique nécessaire à cette recharge et peut comprendre un transformateur électrique, par exemple. Ce dispositif TE dispose ainsi d'un ou plusieurs ports de branchement pi,...,p, apte(s) à être connecté(s) à la batterie électrique BAT d'un système électrique pour procéder à sa recharge au moyen de l'énergie électrique fourni par le réseau 25 d'alimentation électrique ENET. Le système électrique VE comprend une, voire plusieurs, batterie électrique BAT associée à un système de charge de cette batterie. Ce système électrique VE est utilisé par un utilisateur U qui branche, et débranche, le système de charge de cette batterie électrique BAT au dispositif de recharge électrique TE en fonction de 30 son emploi de temps. Sur la figure 1, à titre purement illustratif, le système électrique VE est représenté comme étant un véhicule électrique, la présente demande trouvant une application particulièrement avantageuse à ce type particulier de système électrique. Dans cet exemple illustratif, le véhicule électrique VE est conduit par un utilisateur U qui branche et débranche le système de recharge de la batterie électrique BAT au dispositif de recharge électrique TE en fonction de son emploi de temps. Un tel véhicule électrique peut être une automobile, un vélomoteur, ou tout autre équipement disposant d'une batterie électrique pouvant être rechargée depuis le réseau électrique. Ainsi, lors de l'optimisation de la recharge du système électrique VE, différentes contraintes s'appliquent au système de recharge optimisée décrit à la figure 1 : - les contraintes liées au réseau de recharge électrique, telle que la courbe de charge associée au dispositif de recharge électrique TE; - les contraintes liées à la batterie électrique à recharger, telles que le profil de charge de la batterie électrique BAT, ou l'énergie électrique encore stockée dans cette batterie lorsque l'utilisateur U branche cette batterie BAT au dispositif de recharge électrique TE ; et - les contraintes liées à l'utilisateur U lui-même, notamment au niveau de son emploi de temps, qui influencent les instants de branchement et de débranchement du système électrique sur le dispositif de recharge électrique TE, et donc la durée disponible de recharge de la batterie BAT.
Dans la présente invention, la batterie électrique BAT du système électrique VE est ainsi rechargée durant au moins un intervalle de temps de charge ATchg(i) appartenant à une période de temps de charge disponible Td, qui est initiée par le branchement du système de recharge de cette batterie électrique BAT au dispositif de recharge électrique TE, ce qui permet d'optimiser la recharge de cette batterie en fonction de certaines contraintes liées à l'utilisateur en matière d'emploi du temps. Par ailleurs, l'intervalle de temps de charge ATchg(i) est déterminé en fonction d'une courbe de charge TLC associée au dispositif de recharge électrique TE, ce qui permet également d'optimiser la recharge de la batterie électrique BAT en fonction de contraintes liées au dispositif de recharge électrique TE, et donc au système de recharge optimisée SE. Une telle courbe de charge TLC peut être estimée à un moment donnée, ou mise à jour en cours de charge, de manière à assurer une optimisation continue de la charge par rapport à l'état instantané du dispositif de recharge électrique TE. La mise à jour de la courbe de charge TLC peut en particulier être réalisée grâce à l'échantillonnage en temps-réel de la charge du dispositif de recharge électrique TE. Une telle mise à jour est particulièrement intéressante dans le cas où un grand nombre de batteries se connectent et se rechargent en même temps, ce qui peut induire des variations importantes de la courbe de charge TLC. On se réfère maintenant à la figure 2, sur laquelle sont illustrées les étapes d'un procédé de recharge optimisée de la batterie électrique d'un système électrique selon la présente invention. Ce procédé concerne la recharge électrique optimisée de la batterie électrique d'un ou plusieurs systèmes électriques VE par un dispositif de recharge électrique TE, le système électrique VE comprenant une batterie électrique BAT associée à un système de recharge pouvant être connecté à ce dispositif de recharge électrique TE afin de procéder à cette recharge. Par la suite, la recharge optimisée d'un seul système électrique VE est décrite à titre illustratif, mais le procédé peut s'appliquer à la recharge d'un nombre quelconque de systèmes électriques.
Ce procédé peut tout d'abord comprendre la détermination (étape 100) d'une période de temps de charge disponible Td, effectuée pour tenir compte des contraintes de l'utilisateur, en particulier en termes d'emploi du temps, ce qui influence le temps disponible pour procéder à la recharge de la batterie électrique BAT.
Ainsi, l'instant tA de branchement du système de recharge de la batterie électrique BAT au dispositif de recharge électrique TE permet de déterminer le début de la période de temps de charge disponible Td. En d'autres termes, cet instant tA de branchement de la batterie électrique initie la période de temps de charge disponible Td.
Pour déterminer l'instant t0 correspondant à la fin la période de temps de charge disponible Td, il est avantageux de demander à l'utilisateur d'indiquer l'heure à laquelle il prévoit de déconnecter le système électrique VE (par exemple l'heure à laquelle il prévoit de reprendre son véhicule électrique), par exemple son heure de départ le matin avant de partir au travail. L'utilisateur U peut ainsi fournir une indication relative à cet instant tr, de fin de recharge, par exemple via une interface web spécifiquement dédiée à cet effet sur un smartphone ou sur le tableau de bord du véhicule électrique employé.
Une fois cette période de temps de charge disponible Td déterminée, il est avantageux de vérifier préalablement (étape 200) que la période de temps de charge disponible Td est suffisante, afin de n'engager le processus de recharge optimisée que lorsque c'est le cas. Dans le cas contraire, un processus de recharge électrique classique peut être mis en oeuvre (étape 250) durant toute la durée de la période de temps de charge disponible Td, comme cela sera expliqué ultérieurement. La figure 3 illustre un mode de réalisation d'une telle étape 200 de vérification préalable.
Dans ce mode de réalisation, une durée de charge partielle Tx, correspondant au niveau d'énergie électrique résiduelle Ell, contenue dans la batterie électrique BAT lors de son branchement au dispositif de recharge TE, est tout d'abord calculée (étape 210).
En d'autres termes, cette durée de charge partielle Tx correspond au temps nécessaire pour charger la batterie électrique BAT, à partir d'un état où elle est vide d'énergie (c'est-à-dire en partant d'un état de charge SoC nul), jusqu'au niveau d'énergie électrique résiduelle Ein. Dans le cas particulier où l'information disponible au moment du 25 branchement consiste en un état de charge SoCo de la batterie BAT, ce niveau d'énergie électrique résiduelle Ein est calculé au préalable au moyen de l'équation (1) suivante : (1) E. = Eexp1-S0C0 30 où : - Eexpl est la capacité exploitable de cette batterie BAT ; et - SoCo est l'état de charge de la batterie électrique BAT au moment de son branchement au dispositif de recharge TE (i.e. à l'instant tA illustré sur la figure 4).
La durée de charge partielle Tx est alors déterminée grâce à l'équation (2) suivante : Tx (2) E,,, = r 1 BAT - chrgr SPFL(t)dt , o où : 11BAT est le paramètre d'efficacité de la batterie électrique BAT, compris entre 0 et 100% ; llchrgr est le paramètre d'efficacité du chargeur de cette batterie BAT, lo compris également entre 0 et 100% ; et - PFL(t) est le profil de la charge de la batterie électrique BAT soutirée du réseau d'alimentation électrique. La durée de charge complète Tcomp, correspondant au temps nécessaire à 15 la charge complète de la batterie électrique BAT à partir d'un état où elle est vide d'énergie (c'est-à-dire en partant d'un état de charge SoC nul), est ensuite déterminée (étape 220) en fonction du le profil PFL(t) de charge de la batterie électrique BAT. En particulier, cette durée de charge Tcomp est calculée grâce à l'équation 20 (3) suivante : (3) Tcomp . E =17 BAT chrgr JPFL(t)dt o où Emax est le niveau d'énergie électrique atteint à la fin de cette charge complète, correspondant typiquement au niveau d'énergie de charge maximum de 25 la batterie électrique BAT. La présente invention ne se limite cependant pas à ce seul cas, et peut aussi s'appliquer au cas où Emax est un niveau d'énergie électrique correspondant à un certain niveau d'énergie de charge souhaité, différent du niveau maximum de charge de la batterie électrique BAT. 30 Les étapes 210 de détermination de la durée de charge partielle Tx et 220 de détermination de la durée de charge complète Tcomp ne sont pas nécessairement 2 9 79 76 3 12 réalisées dans l'ordre indiqué précédemment, mais peuvent très bien être réalisées dans l'ordre inverse, c'est-à-dire avec une détermination de la durée de charge complète Tcomp précédant la détermination de la durée de charge partielle Tx. 5 Une fois les durées Tx et Tcomp déterminées, la durée T100 de charge nécessaire pour une charge complète de la batterie BAT contenant un niveau d'énergie résiduelle Eh, peut être déterminée (étape 230) au moyen de l'équation suivante : (4) Tioo = Tcomp- Tx Cette durée T100 peut alors être comparée (étape 240) avec la durée de la période de temps de charge disponible Td, afin de déterminer si l'on dispose de 15 suffisamment de temps pour effectuer une recharge complète. Si cette durée T100 est inférieure à la durée de la période de temps de charge disponible Td, alors il est possible de mettre avantageusement le procédé de recharge optimisé selon la présente invention. Si, par contre, cette durée T100 est supérieure à la durée de la période de temps de charge disponible Td, alors une 20 recharge complète de la batterie électrique BAT n'est pas possible. Dans ce dernier cas, on peut procéder à une recharge électrique traditionnelle au cours de laquelle le profil de charge PFL(t), tronqué par la durée Tx, est appliqué durant toute la période de temps de charge disponible Td, c'est-à-dire où le plan de charge durant cette période Td se base sur une puissance de 25 charge correspondant à P(t) = PFL(Tx + t) . Pour revenir au procédé de recharge optimisée illustré à la figure 2, après avoir déterminé la période de temps de charge disponible Td et éventuellement vérifié que la durée T100 est bien inférieure à la durée de cette période de temps de 30 charge disponible Td, on détermine (étape 300) un, ou plusieurs, niveau de puissance de charge Pk(i) à appliquer respectivement pendant un, ou plusieurs, intervalle de temps de charge ATeng(i) appartenant à la période de temps de charge disponible Td, initiée par le branchement du système de recharge de la batterie électrique BAT au dispositif de recharge électrique TE, un niveau de puissance de charge Pk(i) étant déterminé pour chaque intervalle de temps de charge ATchg(i) et associé à celui-ci. La détermination du ou des niveau(x) de puissance de charge Pk(i) est effectuée, d'une part, en fonction d'une courbe de charge TLC associée au dispositif de recharge électrique TE et, d'autre part, de l'énergie électrique résiduelle Eh, contenue dans la batterie électrique BAT lors du branchement de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique. La batterie électrique BAT est alors rechargée (étape 400) durant le(s) intervalle(s) de temps de charge ATchg(i) en appliquant, lors de chaque intervalle de temps de charge ATchg(i), le niveau de puissance de charge Pk(i) qui lui est associé. Ainsi, la recharge de la batterie électrique BAT se fait en tenant compte des contraintes de l'utilisateur (reflétées par la période de temps de charge disponible Td), du réseau électrique (reflétées par la courbe de charge TLC du dispositif de recharge électrique TE) et du véhicule électrique (reflétées par l'énergie électrique résiduelle Ein encore contenue dans la batterie électrique BAT au moment de son branchement sur le dispositif de recharge électrique TE).
La figure 4 illustre un mode de réalisation de l'étape 300 de détermination des niveaux de puissance à appliquer. Cette étape de détermination comprend la détermination préalable (étape 310) d'un ensemble de valeurs de puissance de courbe de charge {TTC(i))1<in 25 triées par ordre croissant à partir de la courbe de charge TLC associée au dispositif de recharge électrique TE. En particulier, cette détermination préalable peut comprendre, dans un premier temps, l'échantillonnage (sous-étape 311) de la courbe de charge TLC associée au dispositif de recharge électrique TE, sur la période de temps de 30 charge disponible Td, afin d'obtenir un ensemble {TLC(i)}1n de valeurs de puissance de courbe de charge TLC(1) à TLC(n) associées chacune à des intervalles de temps AT(1) à MT(n) consécutifs dans la période de temps de charge disponible Td.
Cet échantillonnage est avantageusement réalisé avec un pas de temps prédéterminé correspondant à une durée d'intervalle de temps de recharge iT, une valeur de puissance de courbe de charge TLC(i) étant alors associée à l'indice de temps i désignant le i-ème intervalle de temps tT(i) compris dans la période de temps de charge disponible Td. Ainsi, à l'issue de cette phase d'échantillonnage, des valeurs de puissance de courbe de charge TLC(1),...,TLC(i),...,TLC(n) sont associées respectivement à une succession d'intervalles de temps AT(1),...,T(i),...,AT(n) consécutifs, eux-mêmes désignés par une succession d'indice de temps 1,...,i,....n, respectant la relation AT(i)=i*AT. L'échantillonnage de la courbe de charge TLC permet de travailler en temps discret, notamment lors du tri des indices associés aux valeurs de puissance de courbe de charge, ce qui est plus facilement réalisable notamment avec des moyens informatiques.
Une fois la courbe de charge TLC échantillonnée, les valeurs de puissance de courbe de charge TLC(1) à TLC(n) sont triées (sous-étape 313) par ordre croissant, dans un deuxième temps, afin d'obtenir l'ensemble {TTC(i)}1<i<r, de valeurs de puissance de courbe de charge triées, chacune de ces valeurs de puissance de courbe de charge triées {TTC(i)}isiÉn étant associée respectivement à l'un desdits intervalles de temps AT(1) à AT(n). Ainsi, si les valeurs TLC(i) suivantes sont obtenues, purement à titre d'exemple, en échantillonnant la courbe de charge toutes les heures entre 1 heure et 7 heures du matin : TLC(1) = 75 kW TLC(2) = 80 kW TLC(3) = 70 kW TLC(4) = 65 kW TLC(5) = 65 kW TLC(6) = 60 kW TLC(7) = 70 kW Alors, on obtient les valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(i) suivantes : TTC(1) = TLC(6) = 60 kW; TTC(2) = TLC(4) = 65 kW ; TTC(3) = TLC(5) = 65 kW; TTC(4) = TLC(3) = 70 kW; TTC(5) = TLC(7) = 70 kW; TTC(6) = TLC(1) = 75 kW; et TTC(7) = TLC(2) = 80 kW. Dans ce tri, lorsque plusieurs valeurs de puissance de courbe de charge TLC(i) sont identiques, on peut les trier par exemple selon leur ordre chronologique, ce qui est illustré ci-avant avec les valeurs TLC(4) et TLC(5) qui donnent respectivement les valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(2) et TTC(3). Une fois les valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1) à TTC(n) obtenues, l'énergie électrique résiduelle Ein de la batterie électrique BAT du véhicule électrique est alors déterminée (étape 315).
Cette énergie électrique résiduelle Eh est communiquée telle quelle par le véhicule électrique VE, si ce dernier est capable de la mesurer lui-même. Si, par contre, le véhicule électrique VE mesure l'état de charge résiduel SoCo de la batterie BAT au moment du branchement au dispositif de recharge électrique TE, alors cette énergie électrique résiduelle Ein peut être calculée à partir de cet état de charge résiduel SoCo au moyen de l'équation (1) décrite précédemment. Une fois obtenues les valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1) à TTC(n) et l'énergie électrique résiduelle Eh, de la batterie BAT, le ou les niveaux de puissance de charge Pk(i), à appliquer pendant un ou plusieurs intervalles de temps charge parmi les intervalles de temps AT(i) consécutifs, sont alors déterminés au moyen de ces paramètres. En particulier, on applique au moins un premier niveau de puissance de charge Pk(1) pendant un premier intervalle de temps de charge ATch9(1) correspondant à l'intervalle de temps AT(i) associé à la première valeur de puissance de courbe de charge triées TTC(1), ce premier niveau de puissance de charge étant déterminé en fonction de la deuxième valeur de puissance de courbe de charge triées TTC(2), afin de pouvoir rehausser ce premier niveau de puissance de charge.
Plus généralement, k niveaux de puissance de charge Pk(1),..., Pk(k) sont appliqués respectivement durant les k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1) à TTC(k), ces k niveaux de puissance de charge Pk(1),..., Pk(k) étant déterminés en fonction de la k+1-ième valeur de puissance de courbe de charge triées TTC(k), ce qui permet de rehausser les niveaux de puissance de charge de la batterie BAT à des moments de faible niveau de courbe de charge TLC du dispositif de recharge électrique TE. Le rehaussement des niveaux de puissance de charge de la batterie à de tels moments permet de limiter l'impact sur la courbe de charge TLC du dispositif 15 de recharge électrique TE et d'éviter les effets délétères associés aux zones de charge de valeur élevée de cette courbe de charge TLC. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, la détermination des k niveaux de puissance de charge Pk(1),...,Pk(k) appliqués durant lesdits k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de 20 charge triées TTC(1) à TTC(k), comprend un processus itératif, fonction d'un indice k, de valeur initiale égale à 1, qui est incrémenté tant que certaines conditions ne sont pas remplies. Ce processus itératif comprend les étapes suivantes, répétées tant que 25 l'indice k est incrémenté : - On associe (étape 320), à chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1),...,TTC(i),...,TTC(k), une valeur de puissance de courbe de charge au 30 rang k, désignée par TLCk(i) pour l'intervalle de temps associé à la i-ème valeur de puissance de courbe de charge triées TTC(i), égale à la k+1ème valeur de puissance de courbe de charge triée TTC(k+1).
Par cette opération, pour tous les intervalles de temps associés au k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1),...,TTC(i),...,TTC(k), les valeurs de puissance de courbe de charge au rang k TLCk(i) sont rehaussées au niveau de la k+lème valeur de puissance de courbe de charge triée TTC(k+1). - On calcule ensuite (étape 330), pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1),...,TTC(i),...,TTC(k), un niveau de puissance de charge au rang k, désigné par Pk(i) lorsque ce niveau est associé à l'intervalle de temps lui-même associé à la i-ème valeur de puissance de courbe de charge triées TTC(i). Ici, pour un intervalle de temps associés à la i-ème valeur de puissance de courbe de charge triées TTC(i), le niveau de puissance de charge au rang k Pk(i) est déterminé en fonction de la différence entre la valeur de puissance de courbe de charge au rang k TLCk(i) et la valeur de puissance de courbe de charge TLC(i) associées à cet intervalle de temps. Dans un mode de réalisation avantageux, pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1),...,TTC(i),...,TTC(k), le niveau Pk(i) de puissance de charge au rang k associé à cet intervalle de temps est égal à la valeur minimum entre, d'une part, une valeur de puissance de courbe de charge maximale Pmax et, d'autre part, la différence entre la valeur de puissance de courbe de charge au rang k TLCk(i) et la valeur de puissance de courbe de charge TLC(i) associées à cet intervalle de temps. En d'autres termes, le niveau Pk(i) de puissance de charge au rang k est calculé selon l'équation (5) suivante : (5) P TLCk (i) - TLC(i)) La valeur de puissance de courbe de charge maximale Pmax est un paramètre dépendant de la batterie ou de la puissance souscrite.
Ainsi, dans ce mode de réalisation avantageux, le niveau de puissance Pk(i) est toujours au plus égal à cette valeur de puissance de courbe de charge maximale Pmax, ce qui garantit de ne jamais dépasser ce seuil. - On détermine alors (étape 340) une énergie électrique au rang k, désignée par Ek, en appliquant les niveaux de puissance de charge au rang k Pk(i) sur les k intervalles de temps ATeg(1),... ,ATchg(k) auxquels ils sont respectivement associés. io Cette énergie Ek correspond à l'augmentation d'énergie électrique pouvant être obtenue grâce au rehaussement des k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées. Cette énergie Ek peut notamment être obtenue au moyen de l'équation (6) suivante : 15 (6) Ek - E Pk (i) *AT chg (i) 1.1 - On compare alors (étape 350) l'énergie électrique Ek au rang k ainsi déterminée avec une énergie électrique E requise pour la recharge de la batterie 20 électrique BAT. Une telle énergie électrique E requise peut être définie au préalable. Elle peut notamment être définie comme étant l'énergie nécessaire à la recharge complète de la batterie électrique BAT. Elle dépend dans ce cas de l'énergie 25 électrique résiduelle Eh contenue dans la batterie électrique lors du branchement de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique. Plus précisément, elle est égale à la différence entre l'énergie maximale E. de charge de la batterie électrique et l'énergie électrique résiduelle Ein contenue dans la batterie électrique lors du branchement de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique. 30 - L'indice k est alors incrémenté (étape 355) si l'énergie électrique Ek au rang k est inférieure ou égale à l'énergie E requise pour la recharge de la batterie.
Si, par contre, l'énergie électrique Ek au rang k est supérieure à l'énergie E requise pour la recharge de la batterie, l'incrémentation de l'indice k n'a pas lieu et le processus itératif permettant d'obtenir les niveaux de puissance de charge à appliquer s'arrête à ce stade. Dans un premier mode de réalisation, les niveaux de puissance de courbe de charge Pk(1) à Pk(k) obtenus à ce stade peuvent alors être appliqués respectivement durant les intervalles de temps ATch9(1) à ATeng(k) auxquels ils sont associés.
Cependant, dans un autre mode de réalisation avantageux, pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1),...,TTC(i),...,TTC(k), le niveau de puissance de charge au rang k Pk(i) associé à l'intervalle de temps peut être calculé (étape 360) pour être est égal à la valeur minimum entre, d'une part, la valeur de puissance de courbe de charge maximale Pmax définie précédemment et, d'autre part, la somme entre le niveau Pk_1(i) de puissance de charge au rang k-1 associé à l'intervalle de temps et la différence entre l'énergie électrique E requise et l'énergie électrique Ek_i au rang k-1, divisée par le nombre k.
En d'autres termes, pour le i-ème intervalle de temps concerné, le niveau Pk(i) de puissance de charge au rang k est calculé selon l'équation (7) suivante : (7) Pk (i) = min(P., Pk_l (i) + E -k ) k Cette opération permet de répartir équitablement, sur les intervalles de 25 temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1),...,TTC(i),...,TTC(k), le surplus d'énergie nécessaire entre l'énergie électrique Ek_i au rang k-1 et l'énergie électrique E requise. Jusqu'ici, seule une condition liée à la comparaison de l'énergie électrique Ek 30 au rang k avec l'énergie E requise pour la recharge de la batterie a été évoquée pour décider, ou non, de la poursuite du processus itératif. Il peut cependant être avantageux d'ajouter des conditions supplémentaires.
Ainsi, dans un mode de réalisation avantageux, lorsque l'énergie électrique Ek au rang k est inférieure ou égale à l'énergie E requise pour la recharge de la batterie BAT, le processus 300 de détermination peut comprendre en outre la comparaison (étape 370) entre une durée de charge au rang k, désignée par EATchg avec la durée de la période de temps de recharge disponible Td. Plus précisément, la durée EATchg de charge au rang k est égale à la somme des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées.
En particulier, lorsque les intervalles de temps AT(i) et les intervalles de temps de charge ATchg(i) ont une durée AT correspondant à un pas d'échantillonnage prédéterminé, ceci revient à comparer l'indice k avec le nombre n d'intervalles de temps consécutifs AT(i). L'indice k n'est alors incrémenté que si la durée EATchg de charge au rang k est inférieure ou égale à la durée de la période de temps de recharge disponible Td (autrement dit si l'indice k est inférieur au nombre n dans le cas d'un échantillonnage avec un pas de durée AT), c'est-à-dire que si la durée de recharge disponible est suffisante pour permettre l'application des k niveaux de puissance Pk(i) déterminés jusqu'ici sur leurs k intervalles de temps respectifs.
Si tel n'est pas le cas, c'est-à-dire si la durée totale des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1) à TTC(k) dépasse la durée de la période de recharge disponible Td (autrement dit si l'indice k est supérieur ou égal nombre n dans le cas d'un échantillonnage avec un pas de durée AT), alors le processus itératif s'arrête à ce stade, la puissance de charge à appliquer à la batterie électrique BAT étant modulée sur l'ensemble de la période de recharge disponible Td. Les niveaux de puissance de charge Pk(1) à Pk(k) obtenus à ce stade peuvent alors être appliqués respectivement durant les intervalles de temps ATchg(1) à ATchg(k) auxquels ils sont respectivement associés, dans un mode de 30 réalisation. Cependant, dans un autre mode de réalisation, il peut être avantageux à ce stade de comparer (étape 380) à nouveau l'énergie électrique Ek au rang k avec l'énergie E requise pour la recharge de la batterie électrique BAT, afin de déterminer si cette énergie électrique Ek au rang k diffère de l'énergie E requise pour la recharge de la batterie électrique BAT d'au moins un écart prédéterminé. Si l'énergie électrique Ek au rang k ne diffère pas substantiellement de l'énergie E requise pour la recharge de la batterie électrique BAT, alors les niveaux de puissance de charge Pk(1) à Pk(k) obtenus à ce stade peuvent alors être appliqués respectivement durant les intervalles de temps ATchg(1) à ATchg(k) auxquels ils sont respectivement associés. Si, par contre, l'énergie électrique Ek au rang k diffère de l'énergie E requise pour la recharge de la batterie électrique BAT d'au moins un écart prédéterminé, alors, pour chaque intervalle de temps AT(j) consécutif de la période de temps disponible Td, un niveau de puissance de charge est calculé (étape 390) à appliquer en fonction du niveau de puissance au rang k Pk(j) associé à cet intervalle de temps et de la différence entre l'énergie électrique Ek au rang k et l'énergie E requise.
Plus particulièrement, pour chacun des intervalles de temps AT(j) consécutifs, le niveau de puissance de charge à appliquer est égal à la valeur minimum entre, d'une part, une valeur de puissance de courbe de charge maximale Pmax et, d'autre part, la somme entre le niveau de puissance au rang k Pk(j) associé audit intervalle de temps et la différence entre l'énergie électrique Ek au rang k et l'énergie E requise divisée par le nombre k. En d'autres termes, pour le j-ème intervalle de temps concerné, le niveau Pk(j) de puissance de charge au rang k est calculé selon l'équation (8) suivante : (8) Pk(i) = Min(P., Pic (l) + E -kEk ) Ainsi, à l'issue de ce processus itératif, un certain nombre k de niveaux de puissance de charge Pk(1) à Pk(k) sont donc appliqués pendant k intervalles de temps de charge ATchg(1) à ATchg(k) correspondant aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées TTC(1) à TTC(k), ces k intervalles de temps 30 de charge ATchg(1) à ATchg(k) pouvant recouvrir l'ensemble de la période de charge disponible Td si celle-ci s'avère relativement courte par rapport à la quantité d'énergie électrique à recharger.
Dans un mode de réalisation particulier, on peut chercher à éviter que les niveaux de puissance de charge Pk(i) dépassent un niveau de puissance limite Prim, pouvant être avantageusement fixé par exemple à 50-60 % de la puissance de charge nominale du dispositif de recharge électrique TE, pour laquelle les 5 niveaux de charge dépassant cette valeur sont considérés comme défavorables. Ce niveau de puissance limite Purn peut être constant sur l'ensemble de la période de charge disponible ou présenter des variations, auquel cas un niveau de puissance limite Phi-n(0 est associé à chaque intervalle de temps LT(i), les valeurs Piim(i) pouvant être différentes les unes des autres. 10 Dans ce mode de réalisation, après avoir déterminé les k niveaux de puissance de charge Pk(1) à Pk(k), on procède à la comparaison, pour chacun des intervalles de temps ATchg(i) auxquels est associé un niveau de puissance de charge Pk(i), du niveau de puissance limite Piim(i) associé à l'intervalle de temps ATchg(i) avec une valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge 15 augmentée, désignée par TLC+VE(i), correspondant à la somme de la valeur de puissance de courbe de charge TLC(i) associée à l'intervalle de temps ATchg(i) et du niveau de puissance de charge Pk(i) associée à l'intervalle de temps ATchg (i). La recharge, durant l'intervalle de temps ATchg (i), à un niveau de puissance de charge Pk(i) n'a alors lieu que si la valeur prévisionnelle de puissance de 20 courbe de charge augmentée TLC+VE(i) associée à cet intervalle de temps ATeng(i) est inférieure au niveau de puissance limite Piim(i), c'est-à-dire que si la courbe de charge n'est pas augmentée au-delà de ce niveau de puissance limite Plinl(i) du fait de l'application du processus de recharge optimisée selon la présente invention. 25 Par contre, si la valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge augmentée TLC+VE(i) associée à cet intervalle de temps tTchg(i) est supérieure ou égale au niveau de puissance limite Piim(i), alors le niveau de puissance de charge Pk(i) telle que déterminé n'est pas appliqué. Dans un mode de réalisation, la recharge est alors inhibée durant cet intervalle de temps ATchg(i). Dans un autre 30 mode de réalisation plus avantageux, la valeur de puissance de charge Pk(i) est alors recalculée pour être substantiellement égale à la différence entre le niveau de puissance limite Piim(i) et la valeur de puissance de courbe de charge TLC(i) associées à l'intervalle de temps ATchg(i) En particulier, dans un cas où il est toléré que la valeur de la courbe de change augmentée TLC+VE(i) atteigne le niveau de puissance limite Plim(i), alors la valeur de puissance de charge Pk(i) peut être égale à la différence entre le niveau de puissance limite Piim(i) et la valeur de puissance de courbe de charge TLC(i) associées à l'intervalle de temps ATchg(i). Si, par contre, il n'est pas souhaitable que la valeur de la courbe de change augmentée TLC+VE(i) atteigne le niveau de puissance limite Phm(i), alors la valeur de puissance de charge Pk(i) peut être égale à la différence entre le niveau de puissance limite Piim(i) et la valeur de puissance de courbe de charge TLC(i) associées à l'intervalle de temps ATchg(i), minorée d'un faible écart de puissance prédéterminé (par exemple de l'ordre d'1 KW), de sorte à ce que la valeur de la courbe de charge augmentée atteigne quasiment, mais n'égale pas, ni ne dépasse, le niveau de puissance limite Plim(i). Ainsi, en évitant de recharger la batterie électrique BAT dans des zones de la 15 courbe de charge TLC supérieures au niveau de puissance limite Piim, ce mode de réalisation préserve le dispositif de recharge électrique TE, moyennant une éventuelle recharge incomplète de la batterie électrique BAT. La figure 5 est un graphique illustrant l'effet positif obtenu au moyen du 20 procédé de recharge optimisée selon la présente invention. Sur ce graphique sont illustrées, d'une part, la courbe de charge TLC d'un transformateur électrique durant une journée entière, ainsi que la courbe représentant l'évolution temporelle de la puissance limite Piim au-delà de laquelle 25 cette courbe de charge TLC induit des effets délétères, le niveau de puissance limite Pm, étant ici défini à 80 kW. L'instant d'arrivée tA de l'utilisateur à 18 heures (i.e. l'instant de branchement d'un véhicule électrique VE au transformateur) et l'instant de départ tp de l'utilisateur vers 7 heures (i.e. l'instant de débranchement du véhicule électrique 30 VE de la borne d'alimentation) sont indiqués, ce qui permet de définir une période de charge disponible Td équivalent à l'intervalle [tA; tpl.
En bas de ce graphique est illustrée, d'autre part, la courbe CRM représentant temporellement la modulation de la puissance de charge appliquée à la batterie électrique BAT. On voit bien en particulier, sur cette courbe CRM, que la puissance de charge appliquée à la batterie électrique BAT est principalement maximale à des moments où la courbe de charge TLC est minimale, et tout du moins en dessous du niveau de la puissance limite Phm. Enfin, la courbe de charge résultante, désignée par TLC+VE, est illustrée. On voit bien, sur cette courbe de charge résultante, que ce sont principalement les lo parties minimales de la courbe de charge TLC, situées en dessous du niveau de puissance limite Piim, qui sont rehaussées par la recharge optimisée du véhicule VE et ce jusqu'à une valeur de puissance répartie tout au long de la période de charge disponible Td. La courbe de charge TLC est donc lissée grâce au procédé de la présente invention. 15 Par conséquent, l'augmentation de la courbe de charge induite par la recharge du véhicule VE se cantonne principalement à des valeurs de charge minimales de la courbe de charge TLC, ce qui limite les effets délétères engendrés pour le transformateur électrique, contrairement à ce qui serait le cas si la recharge était activée de façon permanente durant la période [tA ; td. Avec la 20 présente invention, la consommation électrique engendrée par la recharge se limite à ce qui est nécessaire pour recharger la batterie électrique, sans forcément qu'il y ait établissement permanent d'une consommation électrique. Les différentes étapes du procédé de recharge optimisée décrit 25 précédemment peuvent notamment être mises en oeuvre par un programme, susceptible d'être exécuté par une unité de traitement d'un système de recharge optimisée, implémentée par exemple sous la forme d'un ordinateur ou d'un processeur de données, ce programme comportant des instructions pour commander l'exécution des étapes d'un procédé tel que mentionné ci-dessus. 30 En particulier, l'unité de traitement en question peut être située dans le dispositif de recharge optimisée TE ou dans le système électrique VE, afin de gérer localement la recharge des véhicules électrique.
L'unité de traitement en question peut aussi être située à distance de ce dispositif de recharge optimisée TE, dans un système informatique distant appartenant au système de recharge optimisée SE, afin de gérer de façon centralisée cette recharge, ce qui est approprié dans le cas d'une flotte de grande envergure. Dans ce dernier cas, des consignes sont communiquées au dispositif de recharge optimisée TE ou au système électrique VE via différents réseaux de télécommunication afin de gérer la recharge optimisée. Pour sa part, le programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme d'un code source, code objet, ou de code 10 intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable. L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur ou processeur de données, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus. Ce support d'informations peut être n'importe quelle entité 15 ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD-ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel 20 qu'un signal électrique, électromagnétique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être 25 utilisé dans l'exécution du procédé en question. Le procédé de recharge optimisée de la présente invention trouve une application particulièrement intéressante dans le cadre de la recharge de batteries électrique de type ne présentant pas d'effet mémoire, d'inconvénients de charges partielles ou de contre-indication du constructeur, ce type de batterie passant d'un 30 état d'activation de charge à un état d'inhibition de charge avec un faible délai de transition, et ne se rechargeant pas nécessairement à 100%. Ainsi, la batterie électrique BAT peut avantageusement être de type Lithium-Ion.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le système électrique a été illustré précédemment sous la forme d'un véhicule électrique. Cependant, le système électrique VE peut très bien prendre la forme de n'importe quel système électrique ayant des capacités de stockage d'énergie électrique, par exemple un téléphone portable disposant d'une batterie électrique à recharger.10

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de recharge optimisée de la batterie électrique (BAT) d'au moins un système électrique (VE) par un dispositif de recharge électrique (TE), dans lequel la batterie électrique est rechargée (400) durant au moins un intervalle de temps (ATchg(i)) en appliquant un niveau de puissance de charge (Pk(i)) associé audit intervalle de temps, ledit intervalle de temps (ATchg(i)) appartenant à une période de temps de charge disponible (Td) initiée par le branchement du système de recharge de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique, et le niveau de puissance de charge (Pk(i)) étant déterminé (300) en fonction d'une courbe de charge (TLC) associée audit dispositif de recharge électrique et de l'énergie électrique résiduelle (Ein) contenue dans la batterie électrique lors du branchement du système de charge de la batterie électrique au dispositif de recharge électrique.
  2. 2. Procédé de recharge optimisée selon la revendication 1, comprenant : l'échantillonnage (110) de la courbe de charge (TLC) sur la période de temps de charge disponible (Td) afin d'obtenir un ensemble de valeurs de puissance de 20 courbe de charge ({TLC(i)}1Éin) associées respectivement à des intervalles de temps (AT(i)) consécutifs; et le tri (120), par ordre croissant, des valeurs de puissance de courbe de charge ({TLC(i)}1<i<n) afin d'obtenir un ensemble de valeurs de puissance de courbe de charge triées ({TTC(i)}in); 25 la batterie électrique du véhicule électrique étant rechargée (400) durant k intervalles de temps de charge associés respectivement au k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées, les niveaux de puissance de charge appliqués respectivement durant lesdits k intervalles de temps de charge étant déterminés en fonction de la k+1-ième valeur de puissance de courbe de charge 30 triées (TTC(k)).
  3. 3. Procédé de recharge optimisée selon la revendication 2, dans lequel la détermination (300) des niveaux de puissance de charge appliqués durantlesdits k intervalles de temps de charge comprend les étapes suivantes, exécutées tant que l'indice k, de valeur initiale égale à 1, est incrémenté : associer (320), pour les k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées ({TTC(i)}1<i<k), une valeur de 5 puissance de courbe de charge au rang k (TLCk(i)) égale à la k+lème valeur de puissance de courbe de charge triée (TTC(k+1)) ; calculer (330), pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées ({TLC(i))1<i<k), un niveau de puissance de charge au rang k (Pk(i)) associé audit intervalle de temps, 10 ledit niveau de puissance de charge au rang k (Pk(i)) étant déterminé en fonction de la différence entre la valeur de puissance de courbe de charge au rang k (TLCk(i)) et la valeur de puissance la courbe de charge (TLC(i)) associées audit intervalle de temps ; comparer (350) une énergie électrique au rang k (Ek), déterminée (340) en 15 appliquant les niveaux de puissance de charge au rang k (Pk(i)) sur les k intervalles de temps auxquels ils sont respectivement associés, avec une énergie électrique (E) requise pour la recharge de la batterie (BAT) ; incrémenter (355) l'indice k si l'énergie électrique au rang k (Ek) est inférieure ou égale à l'énergie (E) requise pour la recharge de la batterie (BAT). 20
  4. 4. Procédé de recharge optimisée selon la revendication 3, dans lequel, pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées ({TTC(i)}ik), le niveau de puissance de charge au rang k (Pk(i)) associé audit intervalle de temps est égal à la valeur 25 minimum entre, d'une part, une valeur de puissance de courbe de charge maximale (Pm.) et, d'autre part, la différence entre la valeur de puissance de courbe de charge au rang k (TLCk(i)) et la valeur de puissance de courbe de charge (TLC(i)) associées audit intervalle de temps. 30
  5. 5. Procédé de recharge optimisée selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel, lorsque l'énergie électrique au rang k (Ek) est supérieure à l'énergie (E) requise pour la recharge de la batterie (BAT), pour chacun des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe decharge triées ({TTC(i)}15.i5k), le niveau de puissance de charge au rang k (Pk(i)) associé audit intervalle de temps est égal (360) à la valeur minimum entre, d'une part, une valeur de puissance de courbe de charge maximale (Pm.) et, d'autre part, la somme du niveau de puissance de charge au rang k-1 (Pk_1(i)) et de la différence entre l'énergie (E) requise et l'énergie électrique au rang k-1 (Ek_i) divisée par le nombre k.
  6. 6. Procédé de recharge optimisée selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel, lorsque l'énergie électrique au rang k (Ek) est inférieure ou égale à l'énergie (E) requise pour la recharge de la batterie (BAT), la détermination (300) comprend en outre la comparaison (370) entre une durée de charge au rang k (EATchg), égale à la somme des k intervalles de temps associés aux k premières valeurs de puissance de courbe de charge triées, avec la durée (Td) de la période de temps de recharge disponible, l'indice k n'étant incrémenté (355) que si la durée de charge au rang k (EATchg) est inférieure ou égale à la durée (Td) de la période de temps de recharge disponible.
  7. 7. Procédé de recharge optimisée selon la revendication 6, dans lequel, lorsque la durée de charge au rang k (EATchg) est supérieure (370) à la durée (Td) de la période de temps de recharge disponible et lorsque l'énergie électrique au rang k (Ek) diffère (380) de l'énergie (E) requise pour la recharge de la batterie (BAT) d'au moins un écart prédéterminé, la détermination (300) comprend le calcul (390), pour chaque intervalle de temps (AT(j)) consécutif de la période de temps disponible (Td), d'un niveau de puissance de charge à appliquer égal à la valeur minimum entre, d'une part, une valeur de puissance de courbe de charge maximale (Pmax) et, d'autre part, la somme entre le niveau de puissance au rang k (Pk(j)) associé audit intervalle de temps et la différence entre l'énergie électrique au rang k (Ek) et l'énergie (E) requise divisée par le nombre k.
  8. 8. Procédé de recharge optimisée selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la recharge (400) de la batterie électrique comprend en outre, pour chacun des intervalles de temps de charge (ATchg(i)) auxquels sont associés un niveau de puissance de charge (Pk(i)), la comparaison d'un niveau de puissancelimite (P1,,,(i)) associé audit intervalle de temps de charge avec une valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge augmentée (TLC+VE(i)) égale à la somme de la valeur de puissance de courbe de charge (TLC(i)) et du niveau de puissance de charge (Pk(i)) associées audit intervalle de temps de charge, le niveau de puissance de charge (Pk(i)) n'étant appliqué, durant ledit intervalle de temps de charge (ATchg(i)), que si ladite valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge augmentée (TLC+VE(i)) est inférieure au niveau de puissance limite (Plim(i)) associé audit intervalle de temps de charge.
  9. 9. Procédé de recharge optimisée selon la revendication 8, dans lequel on associe, à chaque intervalle de temps de charge (ATchg(i)) pour lequel la valeur prévisionnelle de puissance de courbe de charge augmentée (TLC+VE(i)) est supérieure ou égale au niveau de puissance limite (Piin,(i)) associé audit intervalle de temps de charge, une valeur de puissance de charge (Pk(i)) égale à la différence entre le niveau de puissance limite (Piim(i)) et la valeur de puissance de courbe de charge (TLC(i)) associées audit intervalle de temps de charge (ATchga».
  10. 10. Procédé de recharge optimisée selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la période de temps de charge disponible (Td) est déduite (100) en fonction de l'instant (tA) de branchement du système de recharge de la batterie électrique (BAT) au dispositif de recharge électrique (TE) et d'une indication relative à un instant (tD) de fin de recharge fournie par l'utilisateur du véhicule électrique.
  11. 11. Procédé de recharge optimisée selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant une vérification préalable (200) de la période de temps de charge disponible (Td) en fonction de la durée (T100) nécessaire à la recharge complète de la batterie électrique (BAT), la recharge (400) de la batterie électrique durant ledit au moins un intervalle de temps de charge (ATchg(i)) n'ayant lieu que si la durée de la période de temps de charge disponible (Td) est supérieure à la durée (T100) nécessaire à la recharge complète de la batterie électrique.
  12. 12. Procédé de recharge optimisée selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la batterie électrique est apte à être modulée en puissance de charge et ne présente aucun effet de mémoire, en particulier une batterie électrique de type Lithium-Ion.
  13. 13. Programme d'ordinateur comprenant des instructions pour mettre en oeuvre les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 12 lorsqu'il est exécuté par une unité de traitement d'un système de recharge électrique.
  14. 14. Dispositif de recharge optimisée (TE) d'au moins un véhicule électrique (VE), connecté à un réseau d'alimentation électrique (ENET) et comprenant au moins un port de branchement (pi) apte à être connecté à la batterie électrique (BAT) d'un véhicule électrique (VE), le dispositif étant configuré pour mettre en oeuvre les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 12 suite au branchement de la batterie électrique (BAT) d'un véhicule électrique (VE) sur le port de branchement du dispositif de recharge optimisée.
  15. 15. Système de recharge optimisée (SE) pour recharger électriquement une flotte composée d'au moins un véhicule électrique (VE), le système comprenant un réseau d'alimentation électrique (ENET) et au moins un dispositif de recharge électrique (TE) selon la revendication 14, connecté audit réseau d'alimentation électrique.
  16. 16. Système de recharge optimisée (SE) selon la revendication 15, comprenant en outre un système informatique distant, connecté au dispositif de recharge électrique et comprenant une unité de traitement apte à mettre oeuvre les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 12.
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