FR3009704A1 - METHOD FOR DETERMINING THE AUTONOMY OF A VEHICLE, AND CORRESPONDING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Procédé et système correspondant de détermination de l'autonomie d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique permettant la récupération d'énergie. Le système comprend : - une détermination (E01) de l'énergie disponible dans une batterie, - une détermination (E02) du rendement du groupe motopropulseur électrique, - une détermination (E03) de la consommation d'au moins un élément du groupe motopropulseur électrique, - une détermination (E04) d'un paramètre d'utilisation du groupe motopropulseur électrique en mode moteur par rapport à un mode de récupération d'énergie, - une détermination (E05) de l'autonomie du véhicule en fonction de l'énergie disponible dans la batterie, du rendement du groupe motopropulseur électrique, de la consommation du groupe motopropulseur électrique et dudit paramètre.Method and corresponding system for determining the range of a vehicle equipped with an electric powertrain for the recovery of energy. The system comprises: - a determination (E01) of the energy available in a battery, - a determination (E02) of the efficiency of the electric powertrain, - a determination (E03) of the consumption of at least one element of the powertrain. electric, - a determination (E04) of a parameter of use of the electric powertrain in engine mode with respect to a mode of energy recovery, - a determination (E05) of the range of the vehicle according to the battery power, powertrain efficiency, powertrain consumption and said parameter.
Description
Procédé de détermination de l'autonomie d'un véhicule, et système correspondant L'invention concerne la détermination de l'autonomie d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique, notamment l'autonomie des véhicules à traction électrique ou des véhicules hybrides. L'autonomie des véhicules à traction électrique ou hybride doit en général être communiquée à un conducteur pour l'informer de la distance que son véhicule peut réellement parcourir. La limitation de cette autonomie est essentiellement due à la batterie de traction qui stocke de l'énergie, de la même manière que le carburant correspond à l'énergie stockée au sein des véhicules thermiques.The invention relates to the determination of the range of a vehicle equipped with an electric powertrain, including the autonomy of electric traction vehicles or hybrid vehicles . The range of vehicles with electric or hybrid traction must generally be communicated to a driver to inform him of the distance that his vehicle can actually travel. The limitation of this autonomy is essentially due to the traction battery which stores energy, in the same way that the fuel corresponds to the energy stored within the thermal vehicles.
Il est particulièrement difficile d'estimer précisément l'autonomie d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique, en particulier à cause des contraintes de précision qui ne sont pas présentes au sein des véhicules thermiques. L'autonomie d'un tel véhicule est liée à un certain nombre de facteurs. Elle dépend notamment de la capacité de la batterie du véhicule, qui dépend elle- même de plusieurs autres facteurs comme la température, le vieillissement, ou encore la précision des capteurs. Cette autonomie dépend également d'autres éléments du véhicule, notamment les éléments du groupe motopropulseur électrique et leur température, de la précision des capteurs utilisés et du type de roulage. Aussi, l'autonomie d'un tel véhicule dépend de l'utilisation d'appareils électriques embarqués tels que le chauffage ou le refroidissement de l'habitacle du véhicule. On pourra se référer au document DE 10302504 qui décrit un procédé de détermination de l'autonomie d'un véhicule électrique prenant en considération les conditions de roulage de l'utilisateur. Cette solution n'est pas assez précise. En général, l'autonomie des véhicules électriques est calculée en calculant le rapport entre l'énergie disponible dans la batterie et la consommation. Cette consommation est déterminée par une acquisition de données pendant une durée déterminée préalablement. Néanmoins, un tel calcul fournit une autonomie calculée qui peut différer de l'autonomie réelle du véhicule de 50 kilomètres. Cet écart est dû aux dispersions dans la détermination de la consommation du véhicule ainsi que dans la détermination de l'énergie disponible dans la batterie, cette dernière pouvant varier avec la température. Le but de l'invention est donc d'obtenir une estimation plus précise de l'autonomie d'un véhicule.It is particularly difficult to estimate precisely the range of a vehicle equipped with an electric powertrain, particularly because of the precision constraints that are not present in the thermal vehicles. The autonomy of such a vehicle is related to a number of factors. It depends in particular on the capacity of the vehicle battery, which itself depends on several other factors such as temperature, aging, or the accuracy of the sensors. This autonomy also depends on other elements of the vehicle, including the elements of the electric powertrain and their temperature, the accuracy of the sensors used and the type of driving. Also, the autonomy of such a vehicle depends on the use of on-board electrical appliances such as heating or cooling the passenger compartment of the vehicle. Reference can be made to document DE 10302504 which describes a method for determining the range of an electric vehicle taking into consideration the driving conditions of the user. This solution is not precise enough. In general, the range of electric vehicles is calculated by calculating the ratio between the energy available in the battery and the consumption. This consumption is determined by data acquisition for a predetermined duration. Nevertheless, such a calculation provides a calculated range that may differ from the actual vehicle range of 50 kilometers. This difference is due to the dispersions in the determination of the consumption of the vehicle as well as in the determination of the available energy in the battery, the latter being able to vary with the temperature. The object of the invention is therefore to obtain a more accurate estimate of the autonomy of a vehicle.
Selon un aspect, il est proposé un procédé de détermination de l'autonomie d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique permettant la récupération d'énergie. Selon, une caractéristique générale, le procédé comprend : - une détermination de l'énergie disponible dans une batterie, - une détermination du rendement du groupe motopropulseur électrique, - une détermination de la consommation d'au moins un élément du groupe motopropulseur électrique, - une détermination d'un paramètre d'utilisation du groupe motopropulseur électrique en mode moteur par rapport à un mode de récupération d'énergie, - une détermination de l'autonomie du véhicule en fonction de l'énergie disponible dans la batterie, du rendement du groupe motopropulseur électrique, de la consommation du groupe motopropulseur électrique et dudit paramètre. Alors que dans l'art antérieur on ne prend pas en considération le rendement du groupe motopropulseur électrique on prend ici en considération ce rendement pour obtenir une détermination plus précise de l'autonomie du véhicule.In one aspect, there is provided a method of determining the range of a vehicle with an electric powertrain for energy recovery. According to a general characteristic, the method comprises: a determination of the energy available in a battery, a determination of the efficiency of the electric powertrain, a determination of the consumption of at least one element of the electric powertrain, a determination of a parameter of use of the electric powertrain in engine mode with respect to a mode of energy recovery, - a determination of the autonomy of the vehicle according to the energy available in the battery, the efficiency of the electric power train, electric power train consumption and said parameter. While in the prior art it does not take into consideration the performance of the electric powertrain, this performance is taken into consideration here to obtain a more precise determination of the autonomy of the vehicle.
La détermination du rendement du groupe motopropulseur électrique peut comprendre une acquisition de données pendant une première période. On pourra par exemple mettre en oeuvre une acquisition pendant une durée de l'ordre d'une semaine pour déterminer de manière précise ce rendement ainsi que l'usage classique de l'utilisateur du véhicule. La détermination du rendement du groupe motopropulseur et la détermination de la consommation du groupe motopropulseur électrique comprennent des déterminations des énergies nécessaires au fonctionnement des éléments du groupe motopropulseur, et de la consommation desdits éléments. Ce sont ces énergies qui seront déterminées par une acquisition pendant une durée longue, par exemple une semaine. On obtient ainsi une valeur précise de rendement du groupe motopropulseur électrique. Le procédé peut comprendre en outre une détermination des énergies nécessaires au fonctionnement d'appareils électriques disposés dans le véhicule en dehors du groupe motopropulseur pour déterminer ledit rendement du groupe motopropulseur électrique et une détermination des consommations desdits appareils électriques disposés dans le véhicule en dehors du groupe motopropulseur pour déterminer ladite autonomie. Le véhicule électrique comprend un certain nombre d'appareils électriques, par exemple des appareils de chauffage ou de refroidissement du véhicule, et en déterminant les énergies nécessaires à leur fonctionnement et leur consommation, on obtient une détermination encore plus précise de l'autonomie du véhicule. La détermination des énergies et des consommations desdits appareils électriques disposés dans le véhicule en dehors du groupe motopropulseur peut comprendre une acquisition de données pendant une deuxième période, la durée de la première période étant plus longue que la durée de la deuxième période. Les énergies et les consommations de ces appareils électriques peuvent dépendre des conditions ambiantes, notamment de la météo, il est nécessaire de ne prendre en compte leur fonctionnement que sur une durée courte et voisine de la mise en oeuvre du procédé, par exemple 12 heures de roulage.Determining the performance of the electric powertrain may include data acquisition during a first period. For example, it will be possible to implement an acquisition for a duration of the order of one week in order to precisely determine this performance as well as the conventional use of the user of the vehicle. The determination of the performance of the powertrain and the determination of the consumption of the electric powertrain comprise determinations of the energies necessary for the operation of the elements of the powertrain, and the consumption of said elements. It is these energies that will be determined by an acquisition for a long time, for example a week. This gives a precise value of performance of the electric powertrain. The method may furthermore comprise a determination of the energies necessary for the operation of electrical appliances arranged in the vehicle outside the powertrain to determine said electric powertrain efficiency and a determination of the consumptions of said electrical appliances arranged in the vehicle outside the group. power train to determine said autonomy. The electric vehicle comprises a certain number of electrical appliances, for example heating or cooling devices of the vehicle, and by determining the energies necessary for their operation and their consumption, an even more precise determination of the autonomy of the vehicle is obtained. . The determination of the energies and consumptions of said electrical appliances arranged in the vehicle outside the powertrain may comprise a data acquisition during a second period, the duration of the first period being longer than the duration of the second period. The energies and consumption of these electrical appliances can depend on the ambient conditions, in particular the weather, it is necessary to take into account their operation only for a short time and close to the implementation of the process, for example 12 hours of rolling.
La détermination de l'autonomie du véhicule peut être mise en oeuvre par résolution d'une équation ou par lecture dans des cartographies. Il est notamment avantageux d'utiliser des cartographies lorsque des motopropulseurs électriques complexes sont utilisés, par exemple au sein d'un véhicule à traction hybride. On peut prendre en considération les pertes liées transmission mécanique du véhicule. Les pertes liées à la transmission mécanique du véhicule sont notamment influencées par la température ambiante. À titre d'exemple on constate qu'entre une température de l'ordre de 20°C et une température de l'ordre de -20°C on peut observer une chute de l'autonomie de l'ordre de 15 km. Cette prise en considération des pertes liées à la transmission mécanique peut être mise en oeuvre lors de la détermination des énergies nécessaires pour la traction, par exemple en mode moteur et en mode générateur (récupération d'énergie). On adapte ainsi la valeur du rendement du groupe motopropulseur électrique, qui peut par exemple varier de quelques pour cent, par exemple 6 %. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un système de détermination de l'autonomie d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique permettant la récupération d'énergie. Le système comprend : - des moyens configurés pour déterminer l'énergie disponible dans une batterie, - des moyens configurés pour déterminer le rendement du groupe motopropulseur électrique, - des moyens configurés pour déterminer la consommation d'au moins un élément du groupe motopropulseur électrique, - des moyens configurés pour déterminer un paramètre d'utilisation du groupe motopropulseur électrique en mode moteur par rapport à un mode de récupération d'énergie, - des moyens configurés pour déterminer l'autonomie du véhicule en fonction de l'énergie disponible dans la batterie, du rendement du groupe motopropulseur électrique, de la consommation du groupe motopropulseur électrique et dudit paramètre.The determination of the autonomy of the vehicle can be implemented by solving an equation or by reading in maps. In particular, it is advantageous to use maps when complex electric powertrains are used, for example in a hybrid traction vehicle. One can take into consideration the losses related mechanical transmission of the vehicle. The losses associated with the mechanical transmission of the vehicle are notably influenced by the ambient temperature. By way of example, it can be seen that between a temperature of the order of 20 ° C and a temperature of the order of -20 ° C there can be observed a fall in the range of about 15 km. This consideration of the losses associated with the mechanical transmission can be implemented when determining the energies required for traction, for example in motor mode and in generator mode (energy recovery). This adjusts the value of the electric powertrain output, which may for example vary by a few percent, for example 6%. According to another aspect of the invention, there is provided a system for determining the range of a vehicle equipped with an electric powertrain for the recovery of energy. The system comprises: - means configured to determine the energy available in a battery, - means configured to determine the efficiency of the electric powertrain, - means configured to determine the consumption of at least one element of the electric powertrain, means configured to determine a parameter for using the electric powertrain in engine mode with respect to a mode of energy recovery, means configured to determine the range of the vehicle according to the energy available in the battery , electric powertrain efficiency, electric powertrain consumption and said parameter.
Les moyens configurés pour déterminer le rendement du groupe motopropulseur électrique peuvent comprendre des moyens d'acquisition de données pendant une première période. Le système peut comprendre en outre des moyens configurés pour déterminer des énergies nécessaires au fonctionnement des éléments du groupe motopropulseur, et à la consommation desdits éléments, en communication avec les moyens configurés pour déterminer le rendement du groupe motopropulseur et les moyens configurés pour déterminer la consommation du groupe motopropulseur électrique.The means configured to determine the efficiency of the electric powertrain may comprise data acquisition means during a first period. The system may further comprise means configured to determine the energies necessary for the operation of the elements of the powertrain, and the consumption of said elements, in communication with the means configured to determine the efficiency of the powertrain and the means configured to determine the consumption. electric powertrain.
Le système peut comprendre en outre des moyens configurés pour déterminer les énergies nécessaires au fonctionnement d'appareils électriques disposés dans le véhicule en dehors du groupe motopropulseur en communication avec les moyens configurés pour déterminer le rendement du groupe motopropulseur électrique, et des moyens configurés pour déterminer des consommations desdits appareils électriques disposées dans le véhicule en dehors du groupe motopropulseur. Les moyens configurés pour déterminer les énergies et des consommations des appareils électriques disposés dans le véhicule en dehors du groupe motopropulseur peuvent comprendre des moyens d'acquisition de données pendant une deuxième période, la durée de la première période étant plus longue que la durée de la deuxième période. Les moyens configurés pour déterminer l'autonomie du véhicule peuvent comprendre des moyens de résolution d'une équation ou de lecture dans des cartographies. Les moyens configurés pour déterminer l'autonomie du véhicule peuvent être configurés pour prendre en considération les pertes liées à la transmission mécanique du véhicule.The system may further comprise means configured to determine the energies necessary for the operation of electrical apparatus disposed in the vehicle outside the power train in communication with the means configured to determine the efficiency of the electric power train, and means configured to determine consumption of said electrical devices disposed in the vehicle outside the powertrain. The means configured to determine the energies and consumptions of the electrical devices arranged in the vehicle outside the powertrain may comprise data acquisition means during a second period, the duration of the first period being longer than the duration of the transmission. second period. The means configured to determine the range of the vehicle may include means for solving an equation or reading in maps. The means configured to determine the range of the vehicle can be configured to take into account the losses associated with the mechanical transmission of the vehicle.
D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre de manière schématique différents éléments d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique, - la figure 2 illustre de manière schématique différente étapes d'un procédé selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 3 illustre de manière schématique différents éléments d'un système selon un mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté différents éléments d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique GMPE, par exemple un véhicule à traction électrique ou hybride. Le groupe motopropulseur électrique GMPE comporte une machine électrique MAC destinée par exemple à faire tourner les roues ou à récupérer de l'énergie électrique (par exemple par freinage régénératif), et une batterie BAT capable de fournir de l'énergie à la machine électrique MAC et de recevoir de l'énergie de la machine électrique MAC. Par la flèche Fl, on a représenté l'énergie apportée par la route par exemple lors d'une phase de récupération d'énergie c'est-à-dire de freinage régénératif. Par la flèche F2, on a représenté l'énergie apportée par une charge de la batterie par exemple lorsque cette batterie est branchée à un réseau d'alimentation électrique. Le véhicule peut également comprendre plusieurs appareils électriques disposés en dehors du groupe motopropulseur électrique GMPE, notamment un système de conversion électrique ou convertisseur électrique DC, un appareil de chauffage CTP et un appareil de refroidissement AC. C'est le convertisseur électrique DC qui alimente en électricité les autres appareils électriques, notamment l'appareil de chauffage CTP et l'appareil de refroidissement AC. Par la flèche F3, on a représenté l'apport d'énergie électrique provenant du groupe motopropulseur électrique GMPE vers ces appareils. Sur la figure 2 on a représenté différentes étapes d'un procédé PR selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. Ce procédé PR peut être mis en oeuvre au sein d'un véhicule comprenant les éléments décrits se référant à la figure 1. Dans une première étape E01 on détermine l'énergie disponible dans la batterie, par exemple la batterie du véhicule BAT. Cette détermination peut notamment comprendre une détermination de l'énergie disponible dans la batterie lorsque le groupe motopropulseur électrique fonctionne en mode moteur et de l'énergie disponible dans la batterie lorsque le groupe motopropulseur électrique fonctionne en mode de récupération d'énergie.Other objects, features and advantages will appear on reading the following description given solely as a non-limitative example and with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 schematically illustrates various elements of a vehicle provided with 2 schematically illustrates different stages of a method according to an embodiment of the invention, FIG. embodiment of the invention. In Figure 1, there is shown various elements of a vehicle provided with a GMPE electric powertrain, for example an electric traction vehicle or hybrid. The GMPE electric powertrain comprises an electric machine MAC intended for example to turn the wheels or to recover electrical energy (for example by regenerative braking), and a battery BAT capable of supplying energy to the electric machine MAC and to receive energy from the MAC electric machine. By the arrow Fl, the energy supplied by the road is represented for example during a phase of energy recovery, that is regenerative braking. By the arrow F2, there is shown the energy provided by a charge of the battery, for example when the battery is connected to a power supply network. The vehicle may also include a plurality of electrical apparatuses disposed outside the GMPE electric power train, including an electric conversion system or DC electric converter, a PTC heater, and an AC cooling apparatus. It is the DC electric converter that supplies electricity to other electrical appliances, including the PTC heater and the AC cooling unit. By arrow F3, there is shown the supply of electrical energy from the GMPE electric powertrain to these devices. FIG. 2 shows different steps of a method PR according to an embodiment of the invention. This method PR can be implemented within a vehicle comprising the elements described with reference to FIG. 1. In a first step E01, the energy available in the battery, for example the battery of the vehicle BAT, is determined. This determination may in particular include a determination of the energy available in the battery when the electric powertrain runs in engine mode and the energy available in the battery when the electric powertrain operates in energy recovery mode.
Le procédé PR comprend également une étape E02 de détermination du rendement du groupe motopropulseur électrique. Le rendement est noté : GMPE Etrac,mot ^ EBat,gen EDCDC,gen ECTP,gen EAC,gen Etrac,gen ^ EBat,mot EDCDC,mot ECTP,mot EAC,mot Avec : emPE le rendement du groupe motopropulseur électrique, Etrac,mot l'énergie relative à une machine électrique en mode moteur, Efrac'gen l'énergie relative à une machine électrique en mode de récupération d'énergie, EBat,gen l'énergie disponible dans la batterie en mode de récupération d'énergie, EBat,mot l'énergie disponible dans la batterie en mode moteur, EDCDC,gen l'énergie relative à un système de conversion d'énergie, par exemple DC, en mode de récupération d'énergie, EDCDC,mot l'énergie relative à un système de conversion d'énergie, par exemple DC, en mode moteur, ECTP,gen l'énergie relative à un appareil de chauffage, par exemple CTP, en mode de récupération d'énergie, ECTP,mot l'énergie relative à un appareil de chauffage, par exemple CTP, en mode moteur, EAc'gen l'énergie relative à un appareil de refroidissement, par exemple AC, en mode de récupération d'énergie, et EAc,mot l'énergie relative à un appareil de refroidissement, par exemple AC, en mode moteur. L'étape E02 peut être mise en oeuvre en mettant en oeuvre une acquisition de données pendant une période de l'ordre d'une semaine.The PR method also comprises a step E02 for determining the efficiency of the electric powertrain. The output is noted: GMPE Etrac, word ^ EBat, gen EDCDC, gen ECTP, gen EAC, gen Etrac, gen ^ EBat, word EDCDC, word ECTP, word EAC, word With: emPE the performance of the electric powertrain, Etrac, word the energy relative to an electric machine in motor mode, Efrac'gen the energy relative to an electric machine in energy recovery mode, EBat, gen energy available in the battery in energy recovery mode, EBat, word energy available in the battery mode motor, EDCDC, gen energy relative to an energy conversion system, for example DC, in energy recovery mode, EDCDC, word energy relative to a power conversion system, for example DC, in motor mode, ECTP, gen energy relative to a heater, for example CTP, in energy recovery mode, ECTP, word energy relative to a heater, for example CTP, in motor mode, EAc'gen the relative energy to a cooling device for example AC, in energy recovery mode, and EAC, word energy relative to a cooling device, for example AC, in motor mode. The step E02 can be implemented by implementing a data acquisition during a period of the order of one week.
Pour les données relatives à des appareils disposés en dehors du groupe motopropulseur électrique, on peut mettre en oeuvre une acquisition de données pendant une durée plus courte, par exemple une demi-journée. La consommation électrique du groupe motopropulseur électrique s'écrit : E Bat Ce = E Bat = E Bat ,mot E Bat ,gen Avec : ce la consommation électrique du groupe motopropulseur, EBat l'énergie disponible dans la batterie, et A l'autonomie du véhicule. On a également : EDCDC _ EDcpc,mot _ EDCDC,gen ECTP = ECTP,mot ECTP,gen EAC EAC,mot EAC,gen Où EDCDC ECTP et EAC sont respectivement les énergies relatives à un système de conversion électrique, à un appareil de chauffage, et à un appareil de refroidissement. Par ailleurs, en notant X un élément parmi la machine électrique, la batterie, le système de conversion électrique, l'appareil de chauffage et l'appareil de refroidissement, on a : EX cX = A Avec cx la consommation de l'élément X par kilomètre et EX l'énergie relative à l'élément X. En outre, la consommation de l'élément X lorsque le groupe motopropulseur fonctionne en mode moteur est notée : A mot E x,mot C x A Et la consommation de l'élément X lorsque le groupe motopropulseur fonctionne en mode de récupération d'énergie est notée : gen C x E x, gen A Au vu de ce qui précède, on a : EBat,gen mot gen C 'c - - gen gen I A DCDC C CTP CAC GMPE EBat,mot gen mot mot mot Ctrac A C DCDC - C - CTP CAC La détermination de ces consommations est mise en oeuvre lors de l'étape E03.For data relating to devices arranged outside the electric powertrain, it is possible to implement a data acquisition for a shorter duration, for example half a day. The power consumption of the electric powertrain is written: E Bat Ce = E Bat = E Bat, word E Bat, gen With: the power consumption of the powertrain, EBat the energy available in the battery, and A autonomy of the vehicle. We also have: EDCDC _ EDcpc, word _ EDCDC, gen ECTP = ECTP, word ECTP, gen EAC EAC, word EAC, gen Where EDCDC ECTP and EAC are respectively the energies relating to an electrical conversion system, to a heating device , and to a cooling apparatus. On the other hand, noting X an element among the electric machine, the battery, the electric conversion system, the heating apparatus and the cooling apparatus, we have: EX cX = A With cx the consumption of the element X per kilometer and EX the energy relative to the element X. In addition, the consumption of the element X when the powertrain operates in motor mode is noted: A word E x, word C x A And the consumption of the element X when the powertrain is running in energy recovery mode is noted: gen C x E x, gen A In view of the above, we have: EBat, gen word gen C 'c - - gen gen IA DCDC C CTP CAC GMPE EBat, word gen word word word Ctrac AC DCDC - C - CTP CAC The determination of these consumptions is implemented during step E03.
En en notant GMPE ,mot le rendement du groupe moto propulseur électrique en mode moteur et rruPE'gen le rendement du groupe moto propulseur en mode de récupération d'énergie, on a : GMPE f 1 (CiZtt C Ig3eat Cil: C tranc C In)Ct DC C CCT; C 'eTnP 1Cir 'Cr 'rGMPE,mot - f2(c Bmaott ,cLent ,c irmaoct ,c irg aenc,c Dm cotpc ,cgi)ecnDc ,cnci,g gen ,c Am Cot ,c ,g4ecn) TIGMPE ,gen - f 3 (cri: , c Lent ,ciz , c irg aenc , mot , c gen , cnci,itu , c&enp , ci); , c ,g4ecn TIGMPE B a tInGMPE,mot ± (1 _ x),GMPE ,gen ce = Cmot -cg' Bat EBat Ce A Avec f1, f2 et f3 trois fonctions obtenues à partir des équations indiquées ci-dessus. X est un paramètre d'utilisation du groupe motopropulseur électrique en mode moteur par rapport à un mode de récupération d'énergie. X est obtenu lors de la mise en oeuvre de l'étape E04. Plus précisément, le paramètre X peut être obtenu en utilisant l'historique de roulage, par exemple en utilisant un estimateur du couple, et en distinguant les cas où l'on est en mode moteur et les cas où l'on est en mode générateur. On peut également utiliser un compteur pour déterminer la durée pendant laquelle on est en mode moteur et un compteur pour déterminer la durée pendant laquelle on est en mode générateur, ces deux compteurs étant destinés à fonctionner pendant une durée d'étude fixe. X est alors le rapport entre le résultat fourni par le premier compteur et le résultat fourni par le deuxième compteur, ces résultats étant obtenus à l'expiration de la durée d'étude. On obtient un système de six équations avec six inconnues et six paramètres. Les six inconnues sont : CBat r, gen GMPE ,mot GMPE,gen Bat 1" Bat 1'1 ,C e et A .By noting GMPE, word the performance of the electric powertrain group in engine mode and rruPE'gen the performance of the powertrain in energy recovery mode, we have: GMPE f 1 (CiZtt C Ig3eat Cil: C tranc C In ) Ct DC C CCT; C'eTnP 1Cir 'Cr' rGMPE, word - f2 (c Bmaott, cLent, cirmaoct, c irg aenc, c Dm cotpc, cgi) ecnDc, cnci, g gen, c Am Cot, c, g4ecn) TIGMPE, gen - f 3 (shouting, c Slow, ciz, c irg aenc, word, c gen, cnci, itu, c & enp, ci); , c, g4ecn TIGMPE B a tInGMPE, word ± (1 _ x), GMPE, gen ce = Cmot -cg 'Bat EBat Ce A With f1, f2 and f3 three functions obtained from the equations given above. X is a parameter of use of the electric powertrain in motor mode compared to a mode of energy recovery. X is obtained during the implementation of step E04. More precisely, the parameter X can be obtained by using the rolling history, for example by using a torque estimator, and distinguishing the cases in which one is in motor mode and the cases where one is in generator mode. . It is also possible to use a counter to determine the duration during which one is in motor mode and a counter to determine the duration during which one is in generator mode, these two counters being intended to operate during a fixed period of study. X is then the ratio between the result provided by the first counter and the result provided by the second counter, these results being obtained at the end of the study period. We obtain a system of six equations with six unknowns and six parameters. The six unknowns are: CBat r, gen GMPE, word GMPE, gen Bat 1 "Bat 1'1, C e and A.
Les six paramètres sont : cm' cg' cm' cg' cm' cg' cm' cg' X et GMPE trac trac, DCDC DCDC CTP CTP AC AC - On peut donc obtenir l'autonomie du véhicule A en résolvant ce système, par exemple de manière algébrique ou en variante en utilisant des cartographies. On peut noter que le nombre de paramètres utilisés ici permet d'avoir une meilleure détermination de l'autonomie A du véhicule. On peut noter que les étapes E01 à E04 peuvent être mises en oeuvre simultanément. Selon un mode de mise en oeuvre, il est possible de prendre en considération les pertes liées à la transmission mécanique du véhicule, notamment les sur les énergies relatives à la machine électrique MAC : Efrac'll't et E'gen. On a: Etrac ,mot f (c+ cons Pertes 'd -Pertes').N.dt C>0,te[ta,ta-t2] Avec ta le temps actuel, t2 la durée d'une acquisition courte, par exemple pour les appareils disposés à l'extérieur du groupe motopropulseur électrique, N le régime moteur, C's la consigne de couple. Aussi, Pertesred et Pertes' sont des cartographies qui représentent les pertes mécaniques (en Newton) du réducteur mécanique et de la transmission. Il est également possible d'utiliser des fonctions physiques pour obtenir ces valeurs. Pour prendre en considération l'impact thermique du réducteur et de la transmission sur l'autonomie, on peut donc inclure les pertes du réducteur et de la transmission dans le calcul des énergies mécaniques de traction. Ces pertes dépendent respectivement de N, de C"", et des températures TRED (la température du réducteur) et T TR'4NS (la température de la transmission).The six parameters are: cm 'cg' cm 'cg' cm 'cg' cm 'cg' X and GMPE trac trac, DCDC DCDC CTP CTP AC AC - One can thus obtain the autonomy of the vehicle A by solving this system, by example algebraically or alternatively using maps. It can be noted that the number of parameters used here makes it possible to have a better determination of the autonomy A of the vehicle. It may be noted that the steps E01 to E04 can be implemented simultaneously. According to one embodiment, it is possible to take into consideration the losses related to the mechanical transmission of the vehicle, in particular the energies relative to the electric machine MAC: Efrac'll't and E'gen. We have: Etrac, word f (c + cons Losses 'd -Pertes') Ndt C> 0, te [ta, ta-t2] With ta the current time, t2 the duration of a short acquisition, for example for devices located outside the electric powertrain, N the engine speed, C is the torque setpoint. Also, losses and losses are mappings which represent the mechanical losses (in Newton) of the mechanical gearbox and the transmission. It is also possible to use physical functions to obtain these values. To take into account the thermal impact of the gearbox and the transmission on the autonomy, one can thus include the losses of the gearbox and the transmission in the computation of the mechanical energies of traction. These losses depend respectively on N, C "", and the temperatures TRED (the temperature of the gearbox) and T TR'4NS (the temperature of the transmission).
On a donc : Etrac,mot c°" - Pertesred (C cons N ,TRED) Pertes Crans (C cons N ,T TRANS )).N.dt C>0,te[ta,ta-t2] Pour déterminer la température TRED, on peut utiliser un capteur de température pour mesurer la température de l'huile du réducteur et considérer qu'elle est sensiblement égale à TRED.We thus have: Etrac, word c ° "- Lossesred (C cons N, TRED) Losses Cans (C cons N, T TRANS)) Ndt C> 0, te [ta, ta-t2] To determine the temperature TRED, a temperature sensor can be used to measure the temperature of the gearbox oil and consider that it is substantially equal to TRED.
On peut aussi utiliser un estimateur de la température de l'huile T huile dThude p VC = P RED - hS RED (Text - ) P dt t Avec p la masse volumique, V le volume, Ci, la chaleur massique, PrD les pertes énergétiques au niveau du réducteur (PRED = Pertes 'd (C cons,N,TRED)x N), h un coefficient, SRED l'entropie. Et, pour T TR'4NS on peut utiliser l'estimateur suivant : TRANSdT pVC = ptTR4NS hsTR4NS (T ext TTR4NS ) ' dt Avec PrD les pertes énergétiques au niveau de la transmission p TMNS PertesTR 4NS (c+ cons N,TTR4NS )x N ), h un coefficient, STR4NS l'entropie. Sur la figure 3, on a représenté un système SYS de détermination de l'autonomie d'un véhicule muni d'un groupe motopropulseur électrique, par exemple le groupe motopropulseur GMPE, permettant la récupération d'énergie.It is also possible to use an oil temperature estimator T oil p VC = P RED - hS RED (Text -) P dt t With p the density, V the volume, Ci, the specific heat, PrD the losses at the gear level (PRED = Losses d (C cons, N, TRED) x N), h a coefficient, SRED entropy. And for T TR'4NS we can use the following estimator: TRANSdT pVC = ptTR4NS hsTR4NS (T ext TTR4NS) 'dt With PrD the energy losses at the transmission level p TMNS LossesTR 4NS (c + cons N, TTR4NS) x N ), h a coefficient, STR4NS the entropy. In Figure 3, there is shown a SYS system for determining the autonomy of a vehicle equipped with an electric powertrain, for example the powertrain GMPE, allowing the recovery of energy.
Le système SYS comprend : - des moyens 1 configurés pour déterminer l'énergie disponible dans une batterie, - des moyens 2 configurés pour déterminer le rendement du groupe motopropulseur électrique, - des moyens 3 configurés pour déterminer la consommation d'au moins un élément du groupe motopropulseur électrique, - des moyens 4 configurés pour déterminer un paramètre d'utilisation du groupe motopropulseur électrique en mode moteur par rapport à un mode de récupération d'énergie - des moyens 5 configurés pour déterminer l'autonomie du véhicule en fonction de l'énergie disponible dans la batterie, du rendement du groupe motopropulseur électrique, de la consommation du groupe motopropulseur électrique et dudit paramètre. Le système SYS peut en outre mettre en oeuvre le procédé PR. Grâce à l'invention, on obtient une amélioration de la détermination de l'autonomie d'un véhicule.The SYS system comprises: - means 1 configured to determine the energy available in a battery, - means 2 configured to determine the performance of the electric powertrain, - means 3 configured to determine the consumption of at least one element of the electric powertrain, - means 4 configured to determine a parameter of use of the electric powertrain in engine mode with respect to a mode of energy recovery - means 5 configured to determine the range of the vehicle according to the battery power, powertrain efficiency, powertrain consumption and said parameter. The SYS system can furthermore implement the PR method. Thanks to the invention, an improvement in the determination of the autonomy of a vehicle is obtained.
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| FR3092530A1 (en) * | 2019-02-11 | 2020-08-14 | Renault S.A.S | Device for managing the implementation of a calculation of the efficiency of a powertrain of an electric motor vehicle |
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