FR2993515A1 - Procede de fonctionnement d'un vehicule automobile comprenant un systeme d'alimentation electrique - Google Patents

Procede de fonctionnement d'un vehicule automobile comprenant un systeme d'alimentation electrique Download PDF

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Abstract

Le procédé de fonctionnement, d'un véhicule automobile muni d'un système d'alimentation électrique (1) et d'un superviseur (2) de gestion de l'alimentation électrique du véhicule à partir du système d'alimentation (1), comporte une étape (E1) d'initialisation, réalisée par le système d'alimentation (1), ladite étape déclenchant une mise-à-jour d'un ensemble de paramètres du superviseur (2), ledit ensemble incluant au moins un seuil physique de fonctionnement du système d'alimentation (1).

Description

Procédé de fonctionnement d'un véhicule automobile comprenant un système d'alimentation électrique Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine du véhicule automobile en particulier du véhicule électrique. L'invention a pour objet plus particulièrement un procédé de fonctionnement d'un véhicule automobile, en particulier électrique, et de la gestion de la supervision électrique du véhicule. État de la technique La durée de vie en clientèle d'un véhicule électrique est nettement plus longue que la durée de vie de sa batterie. Il faudra donc remplacer la 20 batterie plusieurs fois au cours de la vie du véhicule. Cependant, des progrès rapides et réguliers sont réalisés dans la chimie des batteries. Ces progrès conduiront à remplacer la production d'une chimie de batterie obsolète par une nouvelle génération. Ainsi, au cours 25 de sa vie, le véhicule recevra des batteries de remplacement, mécaniquement et électriquement adaptées au véhicule, mais dont les limites électrochimiques seront différentes. Le véhicule est garant du respect des limites électrochimiques de la 30 batterie qu'il utilise. Son superviseur pilote l'activation des actionneurs et 10 15 2 9 9 3 5 1 5 2 consommateurs électriques du véhicule pour respecter lesdites limites électrochimiques, en fonction de seuils choisis pour les besoins de la batterie. 5 Dès lors, il résulte, lors d'un changement de batterie, que si la batterie est d'un type nouveau, il faut retourner en concession pour mettre à jour le superviseur de sorte que ce dernier adapte son fonctionnement en prenant en compte la chimie de la nouvelle batterie. Cette solution n'est pas satisfaisante.
Le document W02012030455 illustre le fonctionnement actuel d'un superviseur.
Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une solution permettant de faciliter le changement d'une batterie et sa prise en compte par un superviseur électrique du véhicule.
On tend vers ce but en ce que le procédé de fonctionnement, d'un véhicule automobile muni d'un système d'alimentation électrique et d'un superviseur de gestion de l'alimentation électrique du véhicule à partir du système d'alimentation, comporte une étape d'initialisation, réalisée par le système d'alimentation, ladite étape déclenchant une mise-à-jour d'un ensemble de paramètres du superviseur, ledit ensemble incluant au moins un seuil physique de fonctionnement du système d'alimentation.
Avantageusement, le procédé comporte une étape de remplacement du système d'alimentation déclenchant, une fois le remplacement effectué, l'étape d'initialisation. De préférence, l'étape d'initialisation comporte une étape de génération 5 d'un message comprenant ledit ensemble de paramètres stocké dans le système d'alimentation, et une étape d'envoi du message généré par le système d'alimentation en direction du superviseur. L'ensemble de paramètres peut inclure : - un seuil de tension minimal et/ou un seuil de tension maximal, 10 - et/ou un seuil de température d'activation du réchauffage d'au moins une partie du système d'alimentation et/ou un seuil de température d'activation du refroidissement d'au moins une partie du système d'alimentation, - et/ou un seuil de température de coupure du réchauffage d'au moins 15 une partie du système d'alimentation et/ou un seuil de température de coupure du refroidissement d'au moins une partie du système d'alimentation. Selon une mise en oeuvre, le procédé comporte une étape d'alimentation électrique réalisée par le système d'alimentation, et il comporte, au cours 20 de ladite étape d'alimentation, la génération, par le système d'alimentation en direction du superviseur, d'un message de statut comportant une valeur physique de fonctionnement instantané du système d'alimentation.
Avantageusement, le procédé comporte une étape de génération, par le superviseur, d'un signal de pilotage à destination d'un organe du véhicule en fonction de la comparaison de la valeur physique de fonctionnement instantané reçue par le superviseur avec le seuil physique de fonctionnement associé issu de l'ensemble de paramètres du superviseur. L'invention est aussi relative à un système d'alimentation électrique pour véhicule automobile, comportant une mémoire comprenant un ensemble de paramètres incluant au moins un seuil physique de fonctionnement dudit système d'alimentation. Selon un exemple, le système peut en outre comprendre un module de génération d'un message représentatif de l'ensemble de paramètres et d'envoi du message à destination d'un module de réception d'un superviseur électrique du véhicule automobile.
L'invention est aussi relative à un superviseur électrique pour véhicule automobile comprenant un module de réception du message issu du module de génération du système électrique selon l'exemple, ledit module de réception étant configuré de sorte à mettre à jour un paramètre du superviseur à partir d'un ensemble de paramètres, incluant au moins un seuil physique de fonctionnement du système d'alimentation, contenu dans le message. L'invention est aussi relative à un véhicule automobile comprenant des moyens de mise en oeuvre du procédé tel que décrit. Ledit véhicule pouvant comprendre comprend un système d'alimentation tel que décrit et avantageusement un superviseur tel que décrit.
L'invention est aussi relative à un support d'enregistrement de données lisible par un calculateur, sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des moyens de codes de programme informatique de mise en oeuvre des étapes du procédé tel que décrit.
L'invention est aussi relative à un programme informatique comprenant un moyen de codes de programme informatique adapté à la réalisation des étapes d'un procédé tel que décrit, lorsque le programme est exécuté par un calculateur.
Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement une structure permettant de mettre en oeuvre le procédé de fonctionnement du véhicule, - la figure 2 est un diagramme représentant différentes étapes du procédé de fonctionnement, - la figure 3 détaille l'étape El de la figure 2, - la figure 4 détaille l'étape E3 de la figure 2.
Description de modes préférentiels de l'invention Dans la description qui va suivre, le procédé de fonctionnement diffère de l'art antérieur en ce qu'une action, aussi appelée étape d'initialisation, réalisée par le système d'alimentation électrique permet de mettre en oeuvre une mise à jour du superviseur de sorte que ce dernier s'adapte aux caractéristiques du système d'alimentation. Le système d'alimentation peut comporter une batterie. La batterie peut elle-même comporter une pluralité de cellules élémentaires chacune source d'énergie. Le système d'alimentation permet donc de stocker de l'énergie en vue de sa restitution. Le système d'alimentation peut aussi être configuré de sorte à être rechargé, par exemple à partir d'énergie dissipée par le véhicule, en station d'échange de batteries, ou par une connexion du véhicule au secteur. Ainsi, pour un véhicule automobile muni d'un système d'alimentation 1 électrique et d'un superviseur de gestion 2 de l'alimentation électrique du véhicule à partir du système d'alimentation 1 (figure 1), le procédé de fonctionnement d'un tel véhicule, illustré à la figure 2, peut comporter une étape El d'initialisation. Cette étape El d'initialisation est réalisée par le système d'alimentation 1. Elle permet de déclencher une mise-à-jour d'un ensemble de paramètres du superviseur 2. Cette mise-à-jour est donc automatique.
L'ensemble de paramètres inclut au moins un seuil physique de fonctionnement du système d'alimentation 1. Chaque seuil physique de fonctionnement peut être représentatif d'une caractéristique physicochimique de la batterie du système d'alimentation 1. Typiquement, l'ensemble de paramètres peut comporter un unique seuil physique, ou une pluralité de seuils physiques destinés à être utilisé par le superviseur 2 de sorte à gérer l'alimentation électrique issue du système d'alimentation 1, par exemple en pilotant au moins un organe apte à influer sur le comportement du système d'alimentation, en améliorant, par exemple, l'autonomie du véhicule. Un organe peut être en fait un actionneur du véhicule consommateur d'électricité. Dans un premier cas, l'ensemble de paramètres peut inclure un seuil de tension minimal et/ou un seuil de tension maximal. Ces seuils de tension permettront au superviseur 2 d'agir sur le comportement d'au moins un organe de sorte à maintenir la batterie, ou chaque cellule de la batterie, entre le seuil minimal de tension et le seuil maximal de tension. Dans un deuxième cas, l'ensemble de paramètres peut inclure un seuil de température d'activation du réchauffage d'au moins une partie du système d'alimentation 1 et/ou un seuil de température d'activation du refroidissement d'au moins une partie du système d'alimentation 1. Dans un troisième cas, l'ensemble de paramètres peut inclure un seuil de température de coupure du réchauffage d'au moins une partie du système d'alimentation 1 et/ou un seuil de température de coupure du refroidissement d'au moins une partie du système d'alimentation 1. Typiquement à partir des seuils des deuxième et troisième cas, le superviseur 2 pourra agir sur un organe configuré de sorte à refroidir, ou à réchauffer, le système d'alimentation 1. Les trois cas visés ci-dessus peuvent être pris chacun isolément ou en combinaison.
De préférence, l'ensemble de paramètres visé ci-dessus inclura tous les seuils visés dans les trois cas énumérés.
Il a été précisé ci-dessus que le système d'alimentation 1 électrique pouvait comporter une batterie, ou une batterie munie d'une pluralité de cellules élémentaires. Les seuils visés ci-dessus peuvent être associés à la batterie en général, ou être associés de sorte à superviser chaque cellule de la batterie. Par exemple, il sera possible de couper la consommation électrique si seulement au moins une cellule élémentaire atteint le seuil de tension minimal. D'autres seuils, si ils sont utiles à l'optimisation du fonctionnement du système d'alimentation 1, pourront aussi être utilisés de sorte que le superviseur 2 puisse mettre en oeuvre la meilleure stratégie pour préserver le système d'alimentation 1 tant dans son intégrité que dans son autonomie.
Le système d'alimentation 1 peut être remplacé dans le cas où il devient obsolète, si son intégrité n'est plus correcte (par exemple le système d'alimentation peut avoir du mal à tenir la charge), ou encore dans le cas d'une station libre-service avec échange de système d'alimentation 1.
Dès lors, le procédé peut comporter une étape de remplacement E2 du système d'alimentation 1 déclenchant, une fois le remplacement effectué, l'étape El d'initialisation. Ainsi, dès que le remplacement a été effectué, le superviseur 2 peut s'initialiser sans avoir à passer dans une concession.
En fait, l'initialisation peut, par exemple, être associée à la présentation d'un élément d'identification inclus sur le système d'alimentation 1 en face d'un lecteur, de sorte que le lecteur transmette une information d'identification au superviseur 2. Le superviseur 2 peut alors vérifier l'identification du système d'alimentation 1 et récupérer des données dans une table de stockage. Ces données étant alors représentatives de l'ensemble évoqué ci-dessus. Ainsi, le superviseur pourrait se connecter à un serveur externe pour récupérer des données de la table et la stocker, ou ces données pourraient être sélectionnées à partir d'un ensemble de données stockées dans le véhicule et associées à plusieurs systèmes d'alimentation, l'ensemble de données pouvant être mis à jour, par exemple, à chaque passage dans le réseau de concession après-vente.
Selon une mise en oeuvre illustrée à la figure 3, l'étape d'initialisation (étape E1) comporte une étape de génération E1-1 d'un message comprenant ledit ensemble de paramètres stocké dans le système d'alimentation 1. En outre l'action d'initialisation comporte une étape d'envoi E1-2 du message généré par le système d'alimentation 1 en direction du superviseur 2. Dès lors, la mise à jour est automatisée par le système d'alimentation 1 lui-même. Cette mise à jour peut par exemple être réalisée dès réception (étape El -3) du message par le superviseur 2.
En outre, le procédé de fonctionnement peut comporter une étape d'alimentation électrique E3 (figure 2) réalisée par le système d'alimentation 1. Au cours de l'étape d'alimentation E3, le procédé comporte la génération (étape E3-1 de la figure 4), par le système d'alimentation 1 en direction du superviseur 2, d'un message de statut comportant une valeur physique de fonctionnement instantané du système d'alimentation 1. Ce message de statut peut ensuite être envoyé (étape E3-2), puis réceptionné (étape E3-3) par le superviseur 2.
Le message de statut peut aussi comporter plusieurs valeurs physiques de fonctionnement. La valeur physique de fonctionnement peut être une température instantanée de fonctionnement ou une tension instantanée de fonctionnement. L'étape d'alimentation E3 peut être de tout type, elle peut correspondre à l'alimentation électrique d'un ou plusieurs organes du véhicule automobile. En fait, l'étape d'alimentation E3 peut être supervisée par le superviseur 2. Généralement, le superviseur 2 est relié à au moins un organe 3, et peut en ajuster le fonctionnement, par exemple à partir de l'ensemble de paramètres et de données de fonctionnement instantanées issues du système d'alimentation 1. Parmi les organes du véhicule, on peut compter un moteur électrique, un convertisseur (par exemple de type DC/DC), un chargeur convertissant l'électricité du secteur pour alimenter le système d'alimentation 1, un onduleur de pilotage du moteur permettant de recharger le système d'alimentation 1 en récupérant de l'énergie du fonctionnement du véhicule, ou encore un système de ventilation destiné à refroidir ou à réchauffer le système d'alimentation 1.
Le message de statut est destiné à être utilisé par le superviseur 2 en vue de la prise d'une décision apte à influer sur l'état du système d'alimentation 1. Ainsi, le procédé peut comporter une étape de génération E3-4, par le superviseur 2, d'un signal de pilotage à destination d'un organe 3 du véhicule en fonction de la comparaison de la valeur physique de fonctionnement instantané reçue par le superviseur 2 avec le seuil physique de fonctionnement associé issu de l'ensemble de paramètres du superviseur 2. Sur la figure 4, l'étape E3-4 est réalisée au cours de l'étape d'alimentation E3. Autrement dit, en fonctionnement, le superviseur 2 peut comparer des valeurs instantanées, de tension et/ou de température en provenance du système d'alimentation 1, avec des seuils correspondant stockés dans l'ensemble de paramètres. Cette comparaison permet de mettre en oeuvre des stratégies de protection adaptées du système d'alimentation 1 (activation, coupure, limitation de puissance, d'organes électriques du véhicule, tels que l'onduleur du moteur, le chargeur, ou les organes de conditionnement thermique du système d'alimentation) pour respecter les contraintes du système d'alimentation 1, notamment de la batterie ou, à un niveau inférieur, de chaque cellule élémentaire de la batterie. Concernant les messages échangés entre le système d'alimentation et le superviseur, ils peuvent utiliser un bus de données comme un bus série aussi appelé CAN dans le domaine (pour « Controller Area Network » en anglais). Bien entendu, tout type de bus apte à l'échange de données peut être utilisé.
On comprend donc que d'une part des messages contenant une ou plusieurs donnée(s) sont échangés entre le système d'alimentation 1, et que d'autre part le superviseur 2 pilote le fonctionnement d'au moins un organe 3 du véhicule en fonction de la ou des donnée(s) des messages échangés. L'organe est quant à lui alimenté électriquement par le système d'alimentation 1 selon les besoins définis par le superviseur 2. De manière préférentielle, un système d'alimentation 1 électrique pour véhicule automobile, peut comporter une mémoire 4 (figure 1) comprenant un ensemble de paramètres incluant d'au moins un seuil physique de fonctionnement dudit système d'alimentation 1. Cette mémoire peut aussi contenir tout ou en partie les seuils physiques de fonctionnement décrits ci-avant. En outre, le système d'alimentation 1 peut comprendre un module 5 de génération d'un message représentatif de l'ensemble de paramètres et d'envoi du message à destination d'un module de réception 6 du superviseur 2 du véhicule automobile. De manière préférentielle, le superviseur électrique 2 pour véhicule peut comprendre le module de réception 6 du message issu du module 5 de génération du système d'alimentation 1, ledit module de réception 6 étant configuré de sorte à mettre à jour un ensemble de paramètres du superviseur 2 à partir d'un ensemble de paramètres, incluant au moins un seuil physique de fonctionnement du système d'alimentation 1, contenu dans le message.
Un véhicule automobile peut comprendre des moyens de mise en oeuvre, notamment logiciel et matériel, du procédé de fonctionnement tel que décrit. En particulier, les moyens de mise en oeuvre peuvent comporter un système d'alimentation et/ou un superviseur tel que décrit(s) ci-dessus.
Un support d'enregistrement de données lisible par un calculateur, sur lequel est enregistré un programme informatique peut comprendre des moyens de codes de programme informatique de mise en oeuvre des étapes du procédé de fonctionnement tel que décrit. Un programme informatique peut comprendre un moyen de codes de programme informatique adapté à la réalisation des étapes d'un procédé de fonctionnement tel que décrit, lorsque le programme est exécuté par un calculateur. Il résulte de tout ce qui a été dit ci-dessus qu'un tel procédé permet à un véhicule d'adapter quasiment instantanément son fonctionnement aux nouvelles contraintes électrochimiques de la batterie d'un système d'alimentation de remplacement, et d'éviter ainsi les contraintes de la reprogrammation en concession.
Un autre avantage est que, dans le cas d'un changement du système d'alimentation dans une station-service d'échange, on peut équiper le véhicule avec plusieurs types de batterie en fonction des disponibilités, ceci de manière transparente au conducteur. Bien entendu, il va de soit que l'interface électrique et mécanique des systèmes d'alimentation de remplacement est adaptée au véhicule. Le procédé de fonctionnement tel que décrit ci-dessus pourra donc être mis en oeuvre à chaque passage dans une station-service dès lors qu'un échange de système d'alimentation est demandé.
Le procédé de fonctionnement peut être mis en oeuvre dans un véhicule hybride ou un véhicule électrique. Ainsi, le système d'alimentation peut comporter une batterie haute tension configurée de sorte à permettre une propulsion électrique, ou à assister une propulsion thermique, d'un véhicule en alimentant un moteur électrique.25

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de fonctionnement d'un véhicule automobile muni d'un système d'alimentation électrique (1) et d'un superviseur (2) de gestion de l'alimentation électrique du véhicule à partir du système d'alimentation (1), caractérisé en ce qu'il comporte une étape (El ) d'initialisation, réalisée par le système d'alimentation (1), ladite étape déclenchant une mise-à-jour d'un ensemble de paramètres du superviseur (2), ledit ensemble incluant au moins un seuil physique de fonctionnement du système d'alimentation (1).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de remplacement (E2) du système d'alimentation (1) déclenchant, une fois le remplacement effectué, l'étape (El ) d'initialisation.
  3. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'initialisation (El ) comporte une étape (E1-1) de génération d'un message comprenant ledit ensemble de paramètres stocké dans le système d'alimentation (1), et une étape d'envoi (E1-2) du message généré par le système d'alimentation (1) en direction du superviseur (2).
  4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de paramètres inclut : - un seuil de tension minimal et/ou un seuil de tension maximal,- et/ou un seuil de température d'activation du réchauffage d'au moins une partie du système d'alimentation (1) et/ou un seuil de température d'activation du refroidissement d'au moins une partie du système d'alimentation (1), - et/ou un seuil de température de coupure du réchauffage d'au moins une partie du système d'alimentation (1) et/ou un seuil de température de coupure du refroidissement d'au moins une partie du système d'alimentation (1).
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'alimentation électrique (E3) réalisée par le système d'alimentation (1), et en ce qu'il comporte, au cours de ladite étape d'alimentation (E3), la génération, par le système d'alimentation (1) en direction du superviseur (2), d'un message de statut comportant une valeur physique de fonctionnement instantané du système d'alimentation (1).
  6. 6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de génération (E3-4), par le superviseur (2), d'un signal de pilotage à destination d'un organe (3) du véhicule en fonction de la comparaison de la valeur physique de fonctionnement instantané reçue par le superviseur (2) avec le seuil physique de fonctionnement associé issu de l'ensemble de paramètres du superviseur (2).
  7. 7. Système d'alimentation (1) électrique pour véhicule automobile, comportant une mémoire (4) comprenant un ensemble de paramètres incluant au moins un seuil physique de fonctionnement dudit système d'alimentation (1).
  8. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un module (5) de génération d'un message représentatif de l'ensemble de paramètres et d'envoi du message à destination d'un module (6) de réception d'un superviseur électrique (2) du véhicule automobile.
  9. 9. Superviseur électrique pour véhicule automobile comprenant un module (6) de réception du message issu du module (5) de génération du système selon la revendication précédente, ledit module (6) de réception étant configuré de sorte à mettre à jour un ensemble de paramètres du superviseur (2) à partir d'un ensemble de paramètres, incluant au moins un seuil physique de fonctionnement du système d'alimentation (1), contenu dans le message.
  10. 10. Véhicule automobile comprenant des moyens de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
  11. 11. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'alimentation selon la revendication 7, ou un système d'alimentation selon la revendication 8 et un superviseur selon la revendication 9.
  12. 12. Support d'enregistrement de données lisible par un calculateur, sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des 20 moyens de codes de programme informatique de mise en oeuvre des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
  13. 13. Programme informatique comprenant un moyen de codes de programme informatique adapté à la réalisation des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, lorsque le programme est exécuté 25 par un calculateur.
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