PROCEDE DE RECHARGE D'UNE BATTERI E ELECTRI QUE DE VEHI CULE L'invention se rapporte à un procédé de recharge d'une batterie de véhicule électrique ou hybride.
De tels procédés sont connus et ont déjà fait l'objet de brevets. On peut, par exemple, citer la demande de brevet US2011/0115425, qui décrit un chargeur de batterie pour véhicule électrique, et dont un critère d'arrêt possible est un seuil en tension. Autrement dit, une fois que la tension mesurée aux bornes de la batterie atteint une valeur seuil, l'opération de recharge s'arrête. Un inconvénient majeur de cette méthode est que le procédé de recharge s'interrompt trop tôt, surtout à basse température. Ainsi, avec un tel chargeur le procédé de recharge de la batterie n'est pas optimisé, l'état de charge final de ladite batterie étant largement inférieur aux 100% visés.
Afin de palier cet inconvénient de recharge insuffisante, il a été développé des procédés de recharge impliquant des paliers successifs de puissance de charge, afin d'augmenter l'état de charge final de la batterie. Le principe de ce type de procédés, est de charger la batterie au moyen d'une puissance de charge initiale maximale, donnée par une cartographie associant un état de charge initial de la batterie à la température de ladite batterie. Une fois qu'une tension seuil aux bornes de la batterie a été dépassée, un premier palier de puissance inférieure à la puissance initiale, est utilisé pour faire redescendre la tension mesurée aux bornes de la batterie sous la tension seuil. Si ce premier palier ne suffit pas à faire baisser suffisamment la tension au bout d'un temps donné, un deuxième palier de puissance qui est inférieur au premier palier, est alors sélectionné, et ainsi de suite. La valeur de la puissance correspondant à chaque palier est prédéterminée, et pour cette méthode les paliers sont utilisés de façon monotone, selon un mode décroissant. Un premier inconvénient d'un tel procédé est que, pour des températures basses, il entraîne inévitablement un temps de charge important. Un deuxième inconvénient est une certaine difficulté à charger complètement la batterie, notamment quand la température de la batterie est basse au début du procédé, car les puissances autorisées par le calculateur BMS (de l'anglais Battery Management System), notamment la puissance initiale, sont alors très faibles. La puissance est ajustée au premier palier de puissance inférieure à la puissance initiale. Si ce premier palier est trop proche de 0, alors les paliers restants sont trop peu nombreux pour permettre de charger la batterie de façon optimale. Même si ce procédé de recharge améliore le procédé de recharge précédemment cité, il propose un temps trop long de recharge et un état de charge maximal toujours insuffisant. Un procédé de recharge d'une batterie d'un véhicule électrique selon 10 l'invention, permet de recharger une batterie électrique de façon optimisée, en s'affranchissant des inconvénients décelés dans les procédés de l'état de la technique. L'invention a pour objet un procédé de recharge d'une batterie d'un véhicule électrique ou hybride, comprenant une étape de recharge de la 15 batterie au moyen de l'utilisation de plusieurs paliers de puissance de charge. La principale caractéristique d'un procédé de recharge selon l'invention, est que chaque palier de puissance de charge utilisé pour la recharge, est sélectionné au cours dudit procédé en fonction de l'état de la batterie à l'instant considéré. Un palier de puissance de charge correspond à un niveau 20 constant de puissance de charge appliqué à la batterie pendant un temps donné. Par comparaison avec un procédé de l'état de la technique pour lequel la séquence d'utilisation des paliers de puissance de charge est automatique et s'effectue en sélectionnant au cours du temps un palier de plus en plus faible, un procédé de recharge selon l'invention met en oeuvre une étape d'utilisation 25 de paliers de charge en sélectionnant le palier le plus adapté à l'état de la batterie à l'instant courant. Ainsi, à titre d'exemple, si la batterie était amenée à chauffer au cours du procédé de recharge, un procédé selon l'invention prendrait en compte cette montée en température, en sélectionnant le palier le plus adapté, c'est-à-dire le palier de puissance maximal autorisé par les 30 caractéristiques de la batterie, permettant d'améliorer l'état de charge de la batterie. Autrement dit, au lieu de dérouler une séquence prédéterminée de paliers, l'étape de recharge d'un procédé selon l'invention s'adapte en temps réel à l'état de la batterie. L'état de la batterie peut par exemple être caractérisé par sa température et/ou son état de charge à un instant donné. Avantageusement, les paliers de puissance de charge sont initialement 5 prédéfinis et demeurent figés durant tout le déroulement du procédé. De cette manière, les paliers de charge ne sont pas créés au fur et à mesure du déroulement du procédé, mais sont déjà prédéterminés. Pour un procédé de recharge selon l'invention, il faut bien distinguer le découpage initial de la puissance de charge en plusieurs paliers invariables, qui est une donnée 10 d'entrée intangible de ce procédé, et l'utilisation de ces paliers durant ledit procédé pour recharger la batterie. De façon préférentielle, l'état de la batterie est défini par au moins un paramètre à choisir parmi un état de charge et une température à un temps donné. De façon plus général, l'état de la batterie est défini par tous les 15 paramètres intrinsèques de ladite batterie, qui vont influencer les conditions de recharge de celle-ci. Parmi ces paramètres figurent notamment l'état de charge de la batterie et sa température. Ces paramètres sont accessibles à tout instant par l'intermédiaire du BMS. Préférentiellement, la variation de puissance entre deux paliers 20 successifs utilisés lors dudit procédé, peut croître ou décroître. Contrairement à un procédé de recharge selon l'état de la technique pour lequel les paliers de puissance utilisés ne faisaient que décroître dans le temps, un procédé de recharge selon l'invention peut utiliser une séquence de deux paliers successifs de puissance, dans laquelle le deuxième palier dans le temps peut être, soit 25 supérieur, soit inférieur au premier palier. La séquence d'utilisation des paliers dans un procédé selon l'invention, n'obéit pas à un ordonnancement précis et préétabli, mais s'adapte, à chaque pas de temps, à l'état de la batterie. De façon avantageuse, la puissance de charge initiale constitue le premier palier. Ainsi, le choix de la puissance de charge initiale n'est pas 30 arbitraire, mais est dictée par l'état initial de la batterie.
De façon préférentielle, un procédé de recharge selon l'invention est piloté par une unité centrale de calcul du véhicule en liaison avec le BMS. L'unité centrale de calcul est un calculateur embarqué permettant de gérer l'ensemble des équipements électriques et électroniques du véhicule. Il suffit d'adjoindre à cette unité centrale de calcul un logiciel adapté et de relier ladite unité centrale au calculateur BMS gérant la batterie pour mettre en oeuvre efficacement un procédé de recharge selon l'invention. Préférentiellement, le palier de puissance de charge le plus adapté à l'état de la batterie à un instant donné, est sélectionné parmi une séquence de 10 paliers de puissance de charge prédéfinis. De façon avantageuse, durant toute la phase de recharge de la batterie, l'état de ladite batterie est connu en continu, de manière à sélectionner, pour chaque pas de temps, le palier de puissance maximale de charge autorisé le plus adapté. Ainsi, de façon à atteindre un état de charge 15 maximum de la batterie, il est recommandé de connaitre avec précision et le plus souvent possible, l'état de la batterie à chaque instant de la phase de recharge. De cette manière, le palier de puissance maximal autorisé pourra être sélectionné avec rigueur. Un procédé de recharge selon l'invention présente l'avantage d'être 20 simple à mettre on oeuvre, tout en demeurant très efficace par rapport au niveau de charge de la batterie. Il a de plus l'avantage d'engendrer un coût réduit, car il implique l'utilisation d'un appareillage qui est moins cher qu'un régulateur, tout en proposant un résultat tout aussi performant. On donne, ci-après, un mode de réalisation préféré d'un procédé de 25 recharge d'une batterie selon l'invention, en se référant aux figures 1 et 2. La figure 1 est un diagramme illustrant un exemple de recharge d'une batterie avec un procédé de l'état de la technique utilisant des paliers de puissance de charge, - La figure 2 est un diagramme illustrant un exemple de recharge d'une batterie avec un procédé selon l'invention. Un procédé de recharge d'une batterie d'un véhicule électrique selon l'invention, est piloté par une unité centrale de calcul d'un véhicule électrique, en liaison avec le BMS. Un tel procédé comprend une étape de recharge de la batterie au moyen de l'utilisation d'une succession de paliers de puissance de charge, chaque palier de puissance de charge utilisé à un instant donné, étant fonction de l'état de charge et de la température de ladite batterie à cet instant. En effet, il est supposé que plusieurs paliers de charge de valeurs différentes sont préenregistrés au niveau de l'unité centrale de calcul et que la température et l'état de charge de la batterie à un instant t sont fournis par le BMS. Lorsque l'étape de recharge de la batterie s'amorce, le palier de puissance initial maximal autorisé, est ainsi sélectionné parmi les différentes valeurs de paliers préenregistrées, en fonction de la température et de l'état de charge initial de la batterie. Généralement, la puissance de charge maximale autorisée, est fournie par une cartographie associant la température et l'état de charge de la batterie. Une fois que la phase de recharge a débuté, la puissance de charge maximale autorisée est recalculée en continu, par intervalles de temps prédéfinis, pour notamment tenir compte des variations de température de la batterie et de l'augmentation progressive de son état de charge durant le procédé. De cette manière, la séquence d'utilisation des différents paliers successifs n'obéit à aucune une loi précise et prédéfinie, mais dépend uniquement de la température et de l'état de charge de la batterie à un instant donné.
La figure 1 illustre simultanément un exemple d'une variation dans le temps de l'état de charge 1 d'une batterie électrique au cours d'une étape de recharge selon un procédé de l'état de la technique, d'une variation de la température 2 de la batterie au cours de ladite étape, et d'une puissance de charge 3 maximale autorisée. Dans un procédé de l'état de la technique se fondant sur l'utilisation de plusieurs paliers successifs, le palier initial de puissance de recharge maximal est également sélectionné à partir d'une cartographie, et une fois que la tension seuil aux bornes de la batterie a été légèrement dépassée, un premier palier inférieur est automatiquement utilisé pour abaisser cette tension. Le procédé se poursuit en sélectionnant des paliers de plus en plus faibles jusqu'à l'obtention d'une tension seuil stabilisée.
La séquence d'utilisation des paliers est ici automatique et monotone, et est totalement décorrélée de la température et de l'état de charge de la batterie. Sur l'exemple de la figure 1, la température initiale de la batterie est d'environ -20°C. Avec un procédé de recharge selon l'état de la technique, l'état de charge maximal atteint par la batterie est d'environ 72%.
Un procédé de recharge selon l'invention va pouvoir, par exemple, tenir compte d'une montée en température de la batterie au cours de l'opération de recharge. En effet, dans ce cas, une montée en température de la batterie va autoriser une puissance de charge supérieure à celle qui serait autorisée pour une température de ladite batterie plus faible. De cette manière, après l'utilisation par exemple d'un ou deux paliers de charge successifs décroissants, un procédé de recharge selon l'invention peut permettre d'utiliser un palier de puissance de charge supérieur aux paliers précédents, et ainsi contribuer à recharger efficacement et de façon optimale la batterie électrique.
La figure 2 illustre simultanément un exemple d'une variation dans le temps de l'état de charge 11 d'une batterie électrique au cours d'une étape de recharge effectuée à partir d'un procédé de recharge selon l'invention, d'une variation de la température 12 de la batterie au cours de ladite étape, et d'une puissance de charge 13 maximale autorisée. Sur cet exemple, il peut être observé l'utilisation de deux paliers successifs 14,15 supérieurs pour tenir compte de la montée en température de la batterie au cours du processus de recharge de la batterie. En se référant à l'exemple de la figure 2, la température initiale de la batterie est d'environ -20°C, et l'état de charge maximal atteint par ladite batterie est d'environ 85%, qui est un état de charge nettement supérieur à celui atteint (72%) par ladite batterie dans les mêmes conditions, avec un procédé de l'état de la technique.