FR3059105B1

FR3059105B1 - SYSTEM FOR EVALUATING THE RESIDUAL ENERGY OF A VEHICLE BATTERY AT THE END OF A COURSE

Info

Publication number: FR3059105B1
Application number: FR1661248A
Authority: FR
Inventors: Bruno Beranger; Daniel Chatroux; Julien Dauchy
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2019-11-08
Anticipated expiration: 2036-11-18
Also published as: FR3059105A1

Abstract

L'invention concerne un système d'évaluation (1) de l'autonomie d'un véhicule automobile comportant une batterie d'accumulateurs (2) et un moteur électrique (33) d'entrainement du véhicule alimenté par la batterie, comprenant : -un dispositif de prévision (110) configuré pour calculer pour un parcours jusqu'à une destination, la quantité d'énergie résiduelle théorique dans la batterie (2) à l'issue du parcours, en fonction d'informations géographiques du parcours et de paramètres de fonctionnement et de paramètres de roulage théoriques du véhicule automobile. Le dispositif de prévision (110) est en outre configuré pour récupérer des informations concernant les conditions météorologiques environnantes et pour calculer la quantité d'énergie résiduelle théorique à l'issue du parcours en fonction des informations concernant les conditions météorologiques environnantes récupérées.The invention relates to a system for evaluating (1) the autonomy of a motor vehicle comprising a storage battery (2) and an electric motor (33) for driving the vehicle powered by the battery, comprising: a forecasting device (110) configured to calculate for a journey to a destination, the amount of theoretical residual energy in the battery (2) at the end of the trip, according to geographical information of the course and parameters of operation and theoretical driving parameters of the motor vehicle. The forecasting device (110) is further configured to retrieve information about the surrounding weather conditions and to calculate the amount of theoretical residual energy at the end of the run based on information about the surrounding weather conditions recovered.

Description

SYSTEME D EVALUATION DE L’ENERGIE RESIDUELLE D’UNE BATTERIE DE VEHICULE A L’ISSUE D’UN PARCOURS L’invention concerne les véhicules automobiles dont l'entraînement est assuré par un moteur électrique alimenté par une batterie d'accumulateurs, et en particulier la gestion de l’autonomie de roulage d’un tel véhicule.The invention relates to motor vehicles whose drive is provided by an electric motor powered by a storage battery, and in particular the management of the driving autonomy of such a vehicle.

Contrairement aux véhicules hybrides thermique/électrique, les véhicules à traction uniquement électrique présentent une autonomie encore modeste, qu’il s’avère ainsi primordial d’optimiser. Leur rayon d’action est de ce fait limité et l’idée d’être en panne d’énergie constitue un frein au développement et à l’achat de ces véhicules. Par conséquent, la précision de la détermination de l’autonomie est cruciale pour l’utilisation d’un tel véhicule, en particulier lorsque des parcours extra-urbains sont envisagés, la longueur du parcours pouvant se rapprocher de l’autonomie du véhicule.Unlike hybrid electric / electric vehicles, vehicles with electric traction only have a modest autonomy, which is therefore essential to optimize. Their range is therefore limited and the idea of being out of energy is a brake on the development and purchase of these vehicles. Therefore, the accuracy of the determination of the autonomy is crucial for the use of such a vehicle, especially when extra-urban routes are considered, the length of the journey may approach the range of the vehicle.

Les véhicules électriques récents sont équipés de capteurs, de calculateurs et d’afficheurs, permettant de calculer un certain nombre de variables, et de les afficher sur le tableau de bord à l’attention du conducteur. Parmi ces variables, on retrouve par exemple la distance parcourue depuis la dernière remise à zéro du compteur, la distance parcourue depuis la mise en service du véhicule, la distance que l’on peut encore parcourir avant qu’il n’y ait plus d’énergie dans la batterie, la consommation moyenne depuis la mise en service du véhicule ou depuis la dernière recharge, ou la consommation électrique instantanée.Recent electric vehicles are equipped with sensors, calculators and displays to calculate a number of variables and display them on the dashboard for the driver's attention. Among these variables, we find for example the distance traveled since the last reset of the counter, the distance traveled since the vehicle was put into service, the distance that can still be traveled before there is more energy in the battery, average consumption since commissioning of the vehicle or since the last recharge, or instantaneous power consumption.

Les calculateurs de prédiction d’autonomie intégrés aux véhicules électriques tiennent compte des paramètres de consommation des parcours précédents, de la température de la batterie de traction, de la température extérieure environnante, de l’utilisation ou non de consommateurs électriques (comme le chauffage ou la climatisation), et de la capacité résiduelle de la batterie. De façon simplifiée, certains calculateurs prédisent l’autonomie simplement en fonction de la capacité résiduelle de la batterie et d’une consommation kilométrique forfaitaire mémorisée en usine une fois pour toute. Une estimation de la capacité réelle de la batterie peut être prise en compte si le calculateur est prévu pour évaluer le vieillissement de celle-ci.The range calculators built into electric vehicles take into account the fuel consumption parameters of previous trips, the temperature of the traction battery, the surrounding outdoor temperature, the use or not of electrical consumers (such as heating or air conditioning), and the remaining capacity of the battery. In a simplified way, some computers predict the autonomy simply according to the residual capacity of the battery and a lump sum mileage memory memorized in the factory once and for all. An estimate of the actual capacity of the battery can be taken into account if the computer is expected to evaluate the aging thereof.

Par ailleurs, des logiciels ont été développés spécifiquement pour l’utilisation des véhicules électriques. Certains logiciels sont configurés pour calculer précisément la consommation de parcours sélectionnés sur une carte routière numérique en tenant compte d’une vitesse moyenne ajustable par l’utilisateur et en tenant compte des variations d’altitude. La consommation issue du calcul est comparée aux caractéristiques de différents véhicules électriques, ce qui permet de visualiser très simplement et avec précision les possibilités des différents véhicules ou d’adapter ses parcours à son propre véhicule. Les caractéristiques des véhicules peuvent être reconfigurées pour tenir compte par exemple du nombre de personnes à bord ou du type de pneus utilisés. Certains logiciels prennent en compte les prévisions météorologiques au moment de la planification de l’itinéraire pour affiner le calcul de la consommation lors du parcours envisagé.In addition, software has been developed specifically for the use of electric vehicles. Some software is configured to accurately calculate the consumption of selected routes on a digital road map taking into account an average speed adjustable by the user and taking into account variations in altitude. The consumption resulting from the calculation is compared to the characteristics of different electric vehicles, which makes it possible to very simply and accurately visualize the possibilities of the different vehicles or to adapt its routes to its own vehicle. The characteristics of the vehicles can be reconfigured to take into account for example the number of people on board or the type of tires used. Some software packages take into account weather forecasts at the time of route planning to refine the calculation of consumption during the planned route.

Afin de pouvoir réaliser en confiance un parcours d’une longueur se rapprochant de l’autonomie du véhicule, il est indispensable que le calcul de cette autonomie soit particulièrement précis.In order to confidently achieve a journey of a length approximating the autonomy of the vehicle, it is essential that the calculation of this autonomy is particularly accurate.

Les conditions météorologiques effectivement rencontrées lors du parcours ne sont pas prises en compte et peuvent fortement altérer l’autonomie réelle du véhicule, qui devient alors très différente de celle calculée par le véhicule ou par le logiciel de planification. L’invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L’invention porte ainsi sur un système d’évaluation de l’autonomie d’un véhicule automobile comportant une batterie d’accumulateurs et un moteur électrique d’entrainement du véhicule alimenté par la batterie, comprenant : -un dispositif de prévision configuré pour calculer pour un parcours jusqu’à une destination, la quantité d’énergie résiduelle théorique dans la batterie à l’issue du parcours, en fonction d’informations géographiques du parcours et de paramètres de fonctionnement et de paramètres de roulage théoriques du véhicule automobile.The weather conditions actually encountered during the journey are not taken into account and can greatly alter the real autonomy of the vehicle, which then becomes very different from that calculated by the vehicle or by the planning software. The invention aims to solve one or more of these disadvantages. The invention thus relates to a system for evaluating the autonomy of a motor vehicle comprising an accumulator battery and an electric drive motor for the vehicle powered by the battery, comprising: a prediction device configured to calculate for a journey to a destination, the quantity of theoretical residual energy in the battery at the end of the journey, according to geographic information of the journey and operating parameters and theoretical driving parameters of the motor vehicle.

Ledit dispositif de prévision est en outre configuré pour récupérer des informations concernant les conditions météorologiques environnantes et pour calculer la quantité d’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours en fonction des informations concernant les conditions météorologiques environnantes récupérées. L’invention porte également sur les variantes suivantes. L’homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire.The forecasting device is further configured to retrieve information about the surrounding weather conditions and to calculate the amount of theoretical residual energy at the end of the trip based on information about the surrounding weather conditions recovered. The invention also relates to the following variants. Those skilled in the art will understand that each of the features of the following variants may be independently combined with the above features, without necessarily constituting an intermediate generalization.

Selon une variante, ledit dispositif de prévision est configuré pour calculer, préalablement à ce parcours, la quantité d’énergie résiduelle théorique dans la batterie à l’issue du parcours.According to a variant, said prediction device is configured to calculate, prior to this course, the amount of theoretical residual energy in the battery at the end of the course.

Selon encore une variante, ledit dispositif de prévision est configuré pour récupérer en temps réel des informations concernant les conditions météorologiques pendant le roulage, et configuré pour mettre à jour la quantité d’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours en fonction des informations récupérées en temps réel.According to another variant, said prediction device is configured to retrieve in real time information concerning the meteorological conditions during the running, and configured to update the quantity of theoretical residual energy at the end of the journey as a function of the information retrieved. in real time.

Selon une autre variante, ledit dispositif de prévision est également configuré pour mettre à jour la quantité d’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours en fonction de la résistance au roulement de la chaussée.According to another variant, said prediction device is also configured to update the amount of theoretical residual energy at the end of the journey as a function of the rolling resistance of the roadway.

Selon encore une autre variante, ledit dispositif de prévision est configuré pour générer un signal de commande incluant des consignes de fonctionnement modifiées à destination d’un moteur électrique lorsque la quantité d’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours devient inférieure à un seuil.According to yet another variant, said prediction device is configured to generate a control signal including modified operating instructions for an electric motor when the theoretical residual energy quantity at the end of the journey becomes below a threshold .

Selon une variante, lesdites consignes de fonctionnement modifiées incluent une vitesse de rotation limitée du moteur électrique et/ou une consigne de couple limité du moteur électrique.According to a variant, said modified operating instructions include a limited rotation speed of the electric motor and / or a limited torque setpoint of the electric motor.

Selon une autre variante, le système comprend en outre un dispositif de correction configuré pour : -déterminer la quantité d’énergie électrique instantanée débitée par ladite batterie et la quantité d’énergie électrique résiduelle dans la batterie sur ledit parcours ; -déterminer la position du véhicule sur ledit parcours ; -calculer la quantité d’énergie nécessaire pour terminer ledit parcours jusqu’à la destination, en fonction de la quantité d’énergie électrique instantanée déterminée ; -calculer une quantité corrigée d’énergie résiduelle dans ladite batterie à l’issue du parcours, en fonction de la quantité d’énergie nécessaire calculée ; -générer un signal de commande lorsque la différence entre la quantité d’énergie résiduelle corrigée et la quantité d’énergie résiduelle théorique est inférieure à un seuil.According to another variant, the system further comprises a correction device configured to: -determine the amount of instantaneous electrical energy delivered by said battery and the amount of electrical energy remaining in the battery on said path; -determine the position of the vehicle on said course; calculating the amount of energy required to complete said journey to the destination, according to the amount of instantaneous electrical energy determined; calculating a corrected quantity of residual energy in said battery at the end of the run, as a function of the calculated amount of energy required; generating a control signal when the difference between the quantity of residual energy corrected and the quantity of theoretical residual energy is less than a threshold.

Selon encore une variante, le dispositif de correction est configuré pour modifier des consignes de fonctionnement du moteur de façon à égaliser la quantité d’énergie résiduelle corrigée et la quantité d’énergie résiduelle théorique.According to another variant, the correction device is configured to modify operating instructions of the engine so as to equalize the amount of residual energy corrected and the amount of theoretical residual energy.

Selon encore une autre variante, lesdites informations concernant les conditions météorologiques environnantes incluent des informations locales au parcours comprenant : -la température de l’air ; -l’humidité de l’air ; -la température du sol ; -la vitesse et l’orientation du vent ; -la présence d’eau sur la chaussée ; ou -la présence de neige sur la chaussée.According to yet another variant, said information concerning the surrounding weather conditions includes local information to the route comprising: the air temperature; -the humidity of the air; -the temperature of the soil; -speed and wind direction; -the presence of water on the roadway; or -the presence of snow on the roadway.

Selon une variante, ledit dispositif de prévision est configuré pour calculer la puissance instantanée W consommée par le véhicule sur le parcours, avec W=F*Vv, avec F la force instantanée sur le véhicule et Vv sa vitesse instantanée par rapport à la chaussée, avec F = Froul + Fair + F pente, avec Froul une force de résistance au roulement des pneumatiques sur la chaussée, avec Froui = Vroui -m-g avec ηroui le coefficient de résistance au roulement et m la masse en charge du véhicule, g la gravité terrestre, proui étant fonction de la présence d’eau ou de neige sur la chausse ou de la température de la chaussée, avecAccording to a variant, said prediction device is configured to calculate the instantaneous power W consumed by the vehicle on the route, with W = F * Vv, with F the instantaneous force on the vehicle and Vv its instantaneous speed with respect to the roadway, with F = Froul + Fair + F slope, with Froul a rolling resistance force of the tires on the roadway, with Froui = Vroui -mg with ηroui the rolling resistance coefficient and m laden mass of the vehicle, g the gravity depending on the presence of water or snow on the road or the temperature of the road, with

Fair = 0,5 .Cx .S.p.(Vv - Vair)2 , avec Cx le coefficient aérodynamique de pénétration dans l’air du véhicule, S la surface frontale projetée du véhicule, p la masse volumique de l’air environnant en fonction de l’humidité de l’air, de sa température ou de l’altitude, et Vair la vitesse de l’air par rapport au sol, avecFair = 0.5 .Cx .Sp (Vv - Vair) 2, with Cx the aerodynamic coefficient of penetration into the vehicle air, S the projected frontal surface of the vehicle, p the density of the surrounding air as a function of the humidity of the air, its temperature or altitude, and the air velocity with respect to the ground, with

Fpente =m.g .sin(a), avec a l’inclinaison du véhicule par rapport à l’horizontale. L’invention porte également sur un véhicule, comprenant : -un moteur électrique d’entrainement du véhicule ; -une batterie d’alimentation du moteur électrique ; -un système d’évaluation tel que défini précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 illustre un schéma électrique d'un exemple de véhicule incluant un système d’évaluation de l’autonomie résiduelle d’un véhicule muni d’un moteur électrique ; -les figures 2 à 6 illustrent différents affichages en fonction de conditions de fonctionnement du véhicule ; -la figure 7 est un logigramme illustrant un exemple de fonctionnement d’un système d’évaluation d’autonomie résiduelle.Slope = m.g.sin (a), with the inclination of the vehicle relative to the horizontal. The invention also relates to a vehicle, comprising: an electric motor for driving the vehicle; a battery for supplying the electric motor; an evaluation system as defined above. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 illustrates an electrical diagram of a example of a vehicle including a system for evaluating the residual range of a vehicle equipped with an electric motor; FIGS. 2 to 6 illustrate various displays as a function of the operating conditions of the vehicle; FIG. 7 is a logic diagram illustrating an example of operation of a residual autonomy evaluation system.

La figure 1 est une représentation d'un schéma électrique d'un exemple de véhicule muni d’un système de supervision 1, doté d’une fonction d’évaluation d’autonomie résiduelle d’une batterie d’alimentation de son moteur électrique. Le véhicule automobile est en l'occurrence entraîné uniquement par un moteur électrique 33. Le moteur électrique 33 n’est en outre pas entraîné par une autre source d’énergie mécanique telle qu’un moteur thermique. Le moteur électrique 33 est alimenté par une batterie de puissance 2 comprenant de façon connue en soi plusieurs accumulateurs électrochimiques 21. Le véhicule est ici muni d’un onduleur réversible 34, bidirectionnel en courant. L’onduleur réversible 34 réalise, de façon connue en soi, la conversion de la tension continue de la batterie 2 en tension alternative pour alimenter le moteur électrique 33 lorsque ce moteur est en mode moteur. L'onduleur réversible 34 réalise également la conversion de la tension alternative du moteur électrique 33 en tension continue lorsque le moteur électrique 33 est en mode génératrice. L’onduleur 34 peut être commandé de façon connue en soi avec des consignes de courant adéquates en fonction des besoins de la conduite (accélération, ralentissement).Figure 1 is a representation of a circuit diagram of an example of a vehicle with a supervision system 1, with a residual battery evaluation function of a battery of its electric motor. The motor vehicle is in this case driven solely by an electric motor 33. The electric motor 33 is also not driven by another source of mechanical energy such as a heat engine. The electric motor 33 is powered by a power battery 2 comprising in known manner several electrochemical accumulators 21. The vehicle is here provided with a reversible reversible inverter 34, bidirectional in current. The reversible inverter 34 performs, in a manner known per se, the conversion of the DC voltage of the battery 2 into AC voltage to supply the electric motor 33 when this engine is in motor mode. The reversible inverter 34 also converts the AC voltage of the electric motor 33 into DC voltage when the electric motor 33 is in generator mode. The inverter 34 can be controlled in a manner known per se with appropriate current instructions according to the needs of the driving (acceleration, deceleration).

Le véhicule de cet exemple comprend également un chargeur de batterie 31. Le chargeur de batterie 31 inclut un convertisseur alternatif/continu piloté par un dispositif de supervision 1. Le chargeur de batterie 31 est destiné à être connecté à un réseau électrique alternatif 32. Le véhicule inclut en outre une résistance de décharge 35 et un organe consommateur électrique 36, tel qu'un compresseur d'une pompe à chaleur ou d'une climatisation.The vehicle of this example also includes a battery charger 31. The battery charger 31 includes an AC / DC converter controlled by a supervision device 1. The battery charger 31 is intended to be connected to an AC electrical network 32. The vehicle further includes a discharge resistor 35 and an electric consumer member 36, such as a compressor of a heat pump or an air conditioner.

Le dispositif de supervision 1 comprend en l'occurrence un dispositif de calcul de correction 100, un dispositif de prévision 110 capable de calculer un itinéraire pour le véhicule, une interface de communication 120 avec la batterie 2, une interface de communication avec l’utilisateur, sous forme d’afficheur 130, et un dispositif de géolocalisation 140 de la position instantanée du véhicule.The supervision device 1 comprises in this case a correction calculation device 100, a forecasting device 110 capable of calculating a route for the vehicle, a communication interface 120 with the battery 2, a communication interface with the user. , in the form of a display 130, and a geolocation device 140 of the instantaneous position of the vehicle.

Le dispositif 110 se présente par exemple sous la forme d’un calculateur embarqué dans le véhicule, configuré pour : -déterminer la quantité d’énergie résiduelle dans la batterie d’accumulateurs 2 avant de réaliser un parcours jusqu’à une destination ; -préalablement au parcours ou en temps réel, déterminer un itinéraire jusqu’à cette destination. La détermination de l’itinéraire peut être réalisée de façon connue en soi pour être compatible avec la quantité d’énergie résiduelle déterminée dans la batterie 2. L’itinéraire pourra par exemple être sélectionné en fonction des paramètres de roulage sur le parcours, en calculant la quantité d’énergie nécessaire pour effectuer le parcours en fonction de différents scénarios, de façon à conserver par exemple une marge de quantité d’énergie résiduelle prédéfinie à l’issue du parcours. Une quantité d’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours pourra par exemple être exprimée en autonomie sous forme de capacité ou sous forme de quantité d’énergie électrique. Cette détermination pourra par exemple être réalisée en fonction d’informations géographiques du parcours (sur la base de données cartographiques, tenant compte ou non de l’altimétrie), et en fonction de paramètres de fonctionnement et de paramètres théoriques de roulage du véhicule. Cette détermination pourra tenir compte d’un certain nombre de paramètres pouvant être saisis par le conducteur, tel que le taux de récupération d’énergie au freinage plus ou moins important, tel qu’une limite de couple maximal du moteur électrique 33 (en limitant les forts appels de courant sur la batterie 2, on minimise les pertes par effet Joule dans celle-ci et dans l’onduleur 34), tel que une vitesse maximale de roulage ; -pendant le parcours, le dispositif 110 pourra ajuster la quantité d’énergie nécessaire pour réaliser le parcours, ainsi que la quantité d’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours, en fonction de différents paramètres, tels que la vitesse de roulage du véhicule, le mode de conduite plus ou moins nerveux, la température de fonctionnement de la batterie 2, la température environnant le véhicule, la masse embarquée dans le véhicule, la résistance au roulement des pneus (dépendant par exemple de la pression de gonflage, parfois accessible sur le calculateur du véhicule), de l’utilisation de consommateurs électriques du véhicule, et/ou de la densité du trafic sur le parcours. De tels paramètres sont fréquemment disponibles pour le calculateur du véhicule.The device 110 is for example in the form of a computer embedded in the vehicle, configured to: -determine the amount of residual energy in the accumulator battery 2 before making a journey to a destination; -before the route or in real time, determine a route to this destination. The determination of the route can be performed in a manner known per se to be compatible with the amount of residual energy determined in the battery 2. The route may for example be selected according to the driving parameters on the route, by calculating the amount of energy required to perform the journey according to different scenarios, so as to maintain for example a margin of residual energy amount predefined at the end of the course. A theoretical amount of residual energy at the end of the course may for example be expressed in autonomy in the form of capacity or in the form of a quantity of electrical energy. This determination may for example be carried out according to geographical information of the course (on the basis of map data, taking into account or not the altimetry), and as a function of operating parameters and theoretical driving parameters of the vehicle. This determination may take into account a certain number of parameters that can be grasped by the driver, such as the more or less important braking energy recovery rate, such as a limit of maximum torque of the electric motor 33 (limiting the strong current calls on the battery 2, Joule losses are minimized therein and in the inverter 34), such as a maximum driving speed; during the journey, the device 110 can adjust the amount of energy required to achieve the journey, as well as the amount of residual energy theoretical after the trip, depending on various parameters, such as the running speed of the vehicle, the driving mode more or less nervous, the operating temperature of the battery 2, the temperature surrounding the vehicle, the mass embedded in the vehicle, the rolling resistance of the tires (depending, for example, on the inflation pressure, sometimes accessible on the vehicle computer), the use of electrical consumers of the vehicle, and / or the density of traffic on the route. Such parameters are frequently available for the vehicle calculator.

Les paramètres de roulage fixés dans le dispositif 110 lors du calcul de l’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours pourront être imposés pour la commande du moteur électrique 33 durant le roulage du véhicule sur le parcours : par exemple une limitation de vitesse de roulage, une limitation du couple moteur, une limitation d’utilisation de consommateurs électriques du véhicule.The rolling parameters set in the device 110 during the calculation of the theoretical residual energy at the end of the course may be imposed for the control of the electric motor 33 during the driving of the vehicle on the course: for example a speed limitation of driving, a limitation of the engine torque, a limitation of the use of electrical consumers of the vehicle.

La batterie 2 est typiquement de type Lithium-ion. Pour la plupart des couples électrochimiques utilisés dans cette famille technologique, la sensibilité en température est relativement importante. Des températures élevées de fonctionnement sont généralement nuisibles à la durée de vie de la batterie mais abaissent sa résistance interne. Les pertes par effets Joule sont alors réduites durant le fonctionnement. Des décharges à courants relativement élevés peuvent ainsi être envisagées sans induire de chute de tension excessive. La capacité résiduelle de la batterie 2 est alors accrue. A contrario, une température de fonctionnement basse de la batterie 2 réduira sa capacité effective.The battery 2 is typically of the lithium-ion type. For most electrochemical couples used in this technological family, the temperature sensitivity is relatively important. High operating temperatures are generally detrimental to the life of the battery but lower its internal resistance. Joule effect losses are then reduced during operation. Discharges with relatively high currents can thus be envisaged without inducing excessive voltage drop. The residual capacity of the battery 2 is then increased. In contrast, a low operating temperature of the battery 2 will reduce its effective capacity.

Le dispositif de calcul 100 est configuré pour déterminer la quantité d’énergie électrique instantanée (la puissance) débitée par la batterie 2 sur le parcours, et ainsi déterminer la quantité d’énergie électrique résiduelle dans la batterie 2 sur ce parcours. La mesure de puissance débitée par la batterie 2 peut être particulièrement précise, et correspond à une consommation réelle, donc indépendante de modèles de consommation électrique imparfaits ou indépendante d’un modèle de consommation électrique qui ne pourrait pas prendre tous les paramètres en compte, par exemple du fait de l’absence de certains capteurs ou informations. La mesure de puissance peut aisément être réalisée à partir de mesures instantanées du courant et de la tension de la batterie 2. En intégrant la puissance débitée par la batterie 2 dans le temps, on peut déterminer la quantité d’énergie électrique consommée depuis le début du parcours, et donc la quantité d’énergie électrique résiduelle dans la batterie 2.The computing device 100 is configured to determine the amount of instantaneous electric power (power) delivered by the battery 2 on the path, and thus determine the amount of residual electrical energy in the battery 2 on this path. The power measurement output by the battery 2 can be particularly accurate, and corresponds to a real consumption, thus independent of imperfect power consumption models or independent of a power consumption model that could not take all the parameters into account, for example. example because of the absence of some sensors or information. The power measurement can easily be carried out on the basis of instantaneous measurements of the current and the voltage of the battery 2. By integrating the power delivered by the battery 2 over time, it is possible to determine the amount of electrical energy consumed since the beginning. of the path, and therefore the amount of residual electrical energy in the battery 2.

Le dispositif de calcul 100 est configuré pour accéder à la position du véhicule sur le parcours, en communiquant avec le dispositif de géolocalisation 140. En fonction de cette position déterminée, le dispositif de calcul 100 peut calculer la quantité d’énergie nécessaire pour terminer le parcours jusqu’à la destination en fonction des mesures de puissance débitée par la batterie 2. A partir de la quantité d’énergie résiduelle instantanée dans la batterie et à partir de la quantité d’énergie nécessaire pour terminer le parcours, le dispositif de calcul 100 peut calculer la quantité d’énergie résiduelle prévisionnelle dans la batterie 2 à l’issue du parcours. La quantité d’énergie résiduelle ou capacité résiduelle de la batterie peut être ajustée en fonction de la température de fonctionnement de la batterie 2.The computing device 100 is configured to access the position of the vehicle on the route, by communicating with the geolocation device 140. Depending on this determined position, the computing device 100 can calculate the amount of energy needed to complete the operation. travel to the destination according to the power measurements delivered by the battery 2. From the instantaneous amount of residual energy in the battery and from the amount of energy required to complete the journey, the computing device 100 can calculate the amount of residual energy predicted in the battery 2 at the end of the course. The amount of residual energy or residual capacity of the battery can be adjusted according to the operating temperature of the battery 2.

Le dispositif de calcul 100 compare ensuite la quantité d’énergie résiduelle prévisionnelle et la quantité d’énergie résiduelle théorique. Si la différence entre ces deux quantités d’énergie est inférieure à un seuil (par exemple nul), un signal de commande est généré, soit pour alerter le conducteur, soit pour imposer des paramètres de roulage modifiés, tels qu’une baisse de vitesse de roulage autorisée, une baisse du couple moteur autorisé, ou une baisse de la consommation autorisée pour les consommateurs électriques du véhicule. Le dispositif de calcul 100 peut par exemple modifier certains de ces paramètres, afin que la quantité d’énergie résiduelle prévisionnelle à l’issue du parcours atteigne au moins une valeur prédéfinie. La modification automatique de ces paramètres de roulage permet au conducteur de se concentrer sur la conduite plutôt que sur le suivi de l’autonomie de son véhicule pour atteindre la destination.The computing device 100 then compares the estimated amount of residual energy with the amount of theoretical residual energy. If the difference between these two quantities of energy is less than a threshold (for example zero), a control signal is generated, either to alert the driver or to impose modified rolling parameters, such as a drop in speed. authorized driving, a reduction in the authorized driving torque, or a reduction in the authorized consumption for the electrical consumers of the vehicle. The calculating device 100 may, for example, modify some of these parameters, so that the residual amount of residual energy at the end of the run reaches at least one predefined value. Automatic modification of these driving parameters allows the driver to concentrate on driving rather than tracking the range of his vehicle to reach the destination.

La réduction du couple maximal va limiter les pertes dans l’onduleur 34, dans la connectique et dans la batterie 2. Le couple étant surtout important pour faciliter les phases de montée ou de dépassement du véhicule, la réduction de consommation pourra jouer sur une limitation de couple, si le parcours emprunte un itinéraire vallonné.The reduction of the maximum torque will limit the losses in the inverter 34, in the connection and in the battery 2. The torque being especially important to facilitate the phases of rise or exceed the vehicle, the reduction of consumption can play on a limitation couple, if the route follows a hilly route.

Pour des vitesses supérieures à 50 km/h, les frottements aérodynamiques deviennent significatifs sur l’effort de freinage du véhicule. La limitation de vitesse sera donc particulièrement efficace pour limiter la consommation du véhicule, si le parcours emprunté par le véhicule emprunte des tronçons droits par exemple. Le dispositif de calcul 100 pourra éventuellement modifier le parcours pour éviter l’autoroute, si la vitesse maximale définie est trop basse pour emprunter un tronçon autoroutier sans risque, par exemple si la vitesse est limitée à moins de 80 km/h. Cette limitation de vitesse peut être utilisée conjointement avec un régulateur de vitesse. Si la consigne fournie au régulateur de vitesse est supérieure à la limitation de vitesse, cette consigne est rendue inopérante. Après un ralentissement en mode régulateur de vitesse, une accélération modérée pourra être commandée pour atteindre la vitesse de consigne avec une consommation électrique réduite.For speeds above 50 km / h, the aerodynamic friction becomes significant on the braking force of the vehicle. The speed limit will therefore be particularly effective in limiting the consumption of the vehicle, if the route taken by the vehicle borrows straight sections for example. The computing device 100 may possibly modify the route to avoid the motorway, if the maximum speed defined is too low to take a safe motorway section, for example if the speed is limited to less than 80 km / h. This speed limitation can be used in conjunction with a cruise control. If the setpoint supplied to the cruise control is greater than the speed limit, this setpoint is rendered inoperative. After a slowdown in cruise control mode, a moderate acceleration can be controlled to reach the target speed with reduced power consumption.

Le freinage récupératif pourra être accentué avec une proportion moindre d’utilisation des freins mécaniques, pour augmenter l’autonomie du véhicule. A contrario, si la quantité d’énergie résiduelle prévisionnelle est supérieure à la quantité d’énergie résiduelle théorique, le dispositif de calcul pourra relever certaines limitations de consommation.The regenerative braking can be accentuated with a lower proportion of use of the mechanical brakes, to increase the autonomy of the vehicle. Conversely, if the estimated amount of residual energy is greater than the theoretical amount of residual energy, the computing device may identify certain consumption limitations.

Pour tenir compte de situations d’urgences, les limitations de couple ou de vitesse pourront être désactivées transitoirement sur commande de l’utilisateur. Un point dur pourra être créé sur la course de l’accélérateur, le passage de ce point dur désactivant transitoirement les limitations. La reprise des limitations peut être automatique ou commandée par le conducteur suite à un rappel sur l’afficheur 130.To accommodate emergencies, torque or speed limitations may be temporarily disabled on user command. A hard point can be created on the race of the accelerator, the passage of this hard point temporarily disabling the limitations. Resumption of the limitations may be automatic or commanded by the driver following a recall on the display 130.

Les figures 2 à 6 illustrent différents affichages sur l’afficheur 130, en fonction de différentes conditions de fonctionnement du véhicule.Figures 2 to 6 illustrate different displays on the display 130, according to different operating conditions of the vehicle.

Par l’intermédiaire du dispositif 110, l’utilisateur pourra au préalable définir un parcours. L’utilisateur pourra fournir un certain nombre de précisions, pour la définition du parcours et de la quantité d’énergie théorique que la batterie 2 doit fournir. L’utilisateur pourra notamment définir le nombre de passagers, et/ou la quantité de bagages, le type de pneus (hiver ou été) qui équipent le véhicule, la possibilité ou non d’emprunter l’autoroute... Le dispositif 110 calculera ainsi les paramètres du parcours, comme détaillé précédemment. A la figure 2, on illustre un exemple d’affichage sur l’afficheur 130, préalablement au parcours. Les paramètres sont ici les suivants : un parcours d’une distance de 120km avec un profil légèrement montant, un véhicule de format citadine avec une vitesse maximale de 130km/h, une capacité résiduelle de la batterie de 19 kWh, deux passagers avec bagages pour une charge de 200kg, l’utilisation de pneus été, et une température extérieure envisagée de 20 °C. La consommation électrique du véhicule étant dépendante du parcours effectué, le dispositif 110 pourra utiliser l’afficheur 130 pour afficher des instructions de parcours, afin notamment d’éviter d’emprunter l’autoroute.Through the device 110, the user can first define a route. The user can provide a number of precisions, for the definition of the path and the theoretical amount of energy that the battery 2 must provide. The user may in particular define the number of passengers, and / or the amount of luggage, the type of tires (winter or summer) that equip the vehicle, the possibility or not to use the highway ... The device 110 will calculate thus the parameters of the course, as detailed previously. In Figure 2, there is shown an example of display on the display 130, prior to the route. The parameters here are as follows: a distance of 120km with a slightly rising profile, a city-sized vehicle with a maximum speed of 130km / h, a residual battery capacity of 19 kWh, two passengers with luggage for a load of 200kg, the use of summer tires, and an outside temperature of 20 ° C. The power consumption of the vehicle being dependent on the route taken, the device 110 may use the display 130 to display route instructions, in particular to avoid using the highway.

La zone d’affichage 131 précise qu’une consommation électrique moyenne de 15kWh/100km est prévue pour le parcours. La zone d’affichage 132 précise que la quantité d’énergie résiduelle théorique dans la batterie est de 4% de la capacité de la batterie 2, à l’issue du parcours. La zone d’affichage 135 précise que la distance du parcours programmé est de 120 km. La zone d’affichage 136 précise que la vitesse du véhicule est limitée à 75 km/h sur le parcours. La zone d’affichage 137 illustre que les trajets autoroutiers sont exclus du parcours. La zone d’affichage 138 précise que le couple moteur est limité à 80% de sa valeur maximale. Les zones 133 et 134 sont par exemple des zones tactiles, permettant de modifier une consigne de quantité d’énergie résiduelle théorique à l’issue du parcours, pour bénéficier de davantage de marge pour effectuer ce parcours. Les autres paramètres de roulage seront par exemple modifiés si la consigne de quantité d’énergie résiduelle théorique est modifiée. Les zones d’affichage 131 et 132 sont affichées en vert, pour indiquer que le parcours peut être effectué avec les paramètres utilisés. A la figure 3, le conducteur relève la limitation de vitesse à 100km/h en autorisant un trajet autoroutier et en relevant la limitation de couple. Le dispositif 110 détermine alors que la consommation électrique moyenne est de 20kWh/100km, et que l’autonomie en distance n’est alors que de 93km en utilisant ces paramètres de roulage. Comme cette autonomie est inférieure à la distance du parcours, la zone d’affichage 132 n’affiche plus une quantité d’énergie résiduelle théorique mais une autonomie, avec par exemple un indicateur rouge pour indiquer que cette autonomie est insuffisante pour effectuer le parcours. La zone d’affichage 131 peut également être affichée en rouge pour indiquer que la consommation est excessive pour effectuer le parcours. A la figure 4, le conducteur a au contraire commandé une augmentation de la consigne de quantité d’énergie résiduelle à l’issue du parcours, afin de prendre de la marge par rapport à d’éventuels aléas lors du roulage. Le conducteur a ainsi programmé une consigne de quantité d’énergie résiduelle à 10% de la capacité de la batterie. Le dispositif 110 détermine alors que la consommation électrique moyenne ne sera que de 14kWh/100 km, en abaissant la limitation de vitesse à 70 km/h, en abaissant la limitation de couple à 70%, et en interdisant les parcours autoroutiers. A la figure 5, le véhicule est confronté à des conditions de roulage inattendues défavorables pendant le parcours, par exemple un vent de face élevé, induisant une augmentation importante de la consommation électrique réelle du véhicule. L’afficheur 130 peut afficher la consommation réelle de façon clignotante pour indiquer que cette consommation réelle ne permet pas de terminer le parcours. Le dispositif de calcul 100 recalcule les paramètres de roulage du parcours pour atteindre la quantité d’énergie résiduelle cible indiquée dans la zone d’affichage 132. Le dispositif de calcul 100 abaisse ainsi la limitation de vitesse à 40 km/h, abaisse la limitation de couple à 50%, et affiche que ces paramètres permettent de ramener la consommation électrique moyenne à 14kWh/km. Pour rendre les limitations moins contraignantes, le conducteur pourra rabaisser la cible de quantité d’énergie résiduelle souhaitée au moyen de la zone tactile 134. Le dispositif 100 recalculera alors la limitation de vitesse et la limitation de couple avec cette nouvelle valeur de consigne. La zone d’affichage 135 prend en compte la distance déjà effectuée en fonction de la position du véhicule déterminée sur le parcours. A la figure 6, le véhicule est confronté à des conditions de roulage inattendues favorables pendant le parcours, par exemple un revêtement routier refait et présentant une faible résistance au roulement. L’afficheur 130 peut afficher la consommation réelle de façon clignotante pour indiquer que cette consommation réelle est inférieure à la consommation théorique. Le dispositif de calcul 100 recalcule les paramètres de roulage du parcours pour atteindre la quantité d’énergie résiduelle cible indiquée dans la zone d’affichage 132. Le dispositif de calcul 100 relève ainsi la limitation de vitesse à 75 km/h, relève la limitation de couple à 80%, et affiche que ces paramètres permettent de ramener la consommation électrique moyenne à 14kWh/km. Pour maintenir une consommation moindre, le conducteur pourra relever la cible de quantité d’énergie résiduelle souhaitée au moyen de la zone tactile 134. Le dispositif 10 recalculera alors la limitation de vitesse et la limitation de couple avec cette nouvelle valeur de consigne. La zone d’affichage 135 prend en compte la distance déjà effectuée en fonction de la position du véhicule déterminée sur le parcours.The display area 131 specifies that an average power consumption of 15kWh / 100km is provided for the route. The display zone 132 specifies that the theoretical amount of residual energy in the battery is 4% of the capacity of the battery 2, at the end of the journey. The display area 135 specifies that the distance of the programmed route is 120 km. The display zone 136 specifies that the speed of the vehicle is limited to 75 km / h on the course. The display area 137 illustrates that the highway journeys are excluded from the route. The display area 138 specifies that the engine torque is limited to 80% of its maximum value. The zones 133 and 134 are for example tactile zones, making it possible to modify a setpoint of theoretical residual energy quantity at the end of the course, in order to benefit from more margin to carry out this course. The other rolling parameters will, for example, be modified if the theoretical residual energy quantity setpoint is modified. The display areas 131 and 132 are displayed in green, to indicate that the course can be performed with the parameters used. In Figure 3, the driver raises the speed limit to 100km / h by allowing a highway trip and raising the torque limitation. The device 110 then determines that the average power consumption is 20kWh / 100km, and that the distance autonomy is only 93km using these rolling parameters. Since this range is less than the distance of the path, the display zone 132 no longer displays a theoretical amount of residual energy but a range, with for example a red indicator to indicate that this autonomy is insufficient to perform the route. The display area 131 may also be displayed in red to indicate that the consumption is excessive for the course. In Figure 4, the driver has instead ordered an increase in the residual energy quantity setpoint at the end of the course, in order to take the margin with respect to possible hazards during travel. The driver has programmed a quantity of residual energy at 10% of the battery capacity. The device 110 then determines that the average power consumption will be only 14kWh / 100 km, lowering the speed limit to 70 km / h, lowering the torque limit to 70%, and prohibiting motorway routes. In FIG. 5, the vehicle is confronted with unexpected unexpected driving conditions during the journey, for example a high headwind, inducing a significant increase in the actual electrical consumption of the vehicle. The display 130 can display the actual consumption blinking to indicate that this actual consumption does not complete the course. The calculating device 100 recalculates the running parameters of the path to reach the target amount of residual energy indicated in the display zone 132. The calculation device 100 thus lowers the speed limit to 40 km / h, lowers the limitation. 50% torque, and shows that these parameters can reduce the average power consumption to 14kWh / km. To make the limitations less restrictive, the driver will be able to lower the target of the desired amount of residual energy by means of the touch zone 134. The device 100 will then recalculate the speed limitation and the torque limitation with this new setpoint value. The display area 135 takes into account the distance already made according to the position of the vehicle determined on the course. In Figure 6, the vehicle is faced with unexpected favorable driving conditions during the course, for example a road surface redone and having a low rolling resistance. The display 130 can display the actual consumption blinkingly to indicate that this actual consumption is lower than the theoretical consumption. The computing device 100 recalculates the running parameters of the path to reach the target amount of residual energy indicated in the display zone 132. The computing device 100 thus raises the speed limit to 75 km / h, notes the limitation 80% torque, and shows that these parameters can reduce the average power consumption to 14kWh / km. To maintain a lower consumption, the driver will be able to raise the target of the desired amount of residual energy by means of the touch zone 134. The device 10 will then recalculate the speed limitation and the torque limitation with this new setpoint value. The display area 135 takes into account the distance already made according to the position of the vehicle determined on the course.

Selon un autre aspect indépendant de l’invention, le dispositif 110 peut déterminer la quantité d’énergie nécessaire pour effectuer le parcours en fonction de conditions météorologiques externes, en tenant compte de ces conditions météorologiques externes dans un modèle de consommation électrique du véhicule.According to another independent aspect of the invention, the device 110 can determine the amount of energy required to make the journey according to external weather conditions, taking into account these external weather conditions in a vehicle power consumption model.

La température externe influe notamment : -sur la résistance aérodynamique, la viscosité de l’air baissant avec la température ; -le frottement de roulement baissant avec la température.The external temperature influences in particular: on the aerodynamic resistance, the viscosity of the air decreasing with the temperature; -rolling friction decreasing with temperature.

La température prise en compte pourra être une température prévisionnelle fournie par des prévisions météorologiques pour le dispositif 110, ou la température environnante effectivement mesurée pour le dispositif 110. Lorsqu’elle est disponible, la température de la chaussée peut également être prise en compte.The temperature taken into account may be a forecast temperature provided by weather forecasts for the device 110, or the ambient temperature actually measured for the device 110. When it is available, the temperature of the roadway can also be taken into account.

La vitesse du vent influe sur la résistance aérodynamique. Des données prévisionnelles de vent pourront par exemple être récupérées dans une base de données d’expérience (par exemple pour des régions montagneuses ou maritimes), être obtenues depuis un serveur de météorologie en temps réel (par exemple mesurées par des anémomètres locaux) ou de façon prévisionnelle. Ainsi en zone de montagne, une brise de vallée, induite par une convection thermique à réchauffement d’un flanc de montagne durant l’ensoleillement, s’accompagne classiquement d’une brise en sens inverse en fin de journée, le flanc de montagne se refroidissant alors plus vite que les autres versants. Un parcours avec le véhicule peut ainsi s’effectuer vent de face le matin et vent de face le soir pour le retour. Les informations météorologiques locales permettent par exemple de prendre en compte un phénomène de faible ampleur telle qu’une confluence de vent à l’intersection de vallées ou une brise thermique à proximité de reliefs sur une partie du parcours, tout en tenant compte d’un phénomène météorologique plus global, par exemple une orientation et une vitesse de vent sur une région.Wind speed affects aerodynamic resistance. For example, wind forecast data can be retrieved from an experimental database (for example for mountainous or maritime regions), obtained from a weather server in real time (for example measured by local anemometers), or predictive way. Thus in a mountain area, a valley breeze, induced by a thermal convection warming a mountain flank during sunshine, is typically accompanied by a breeze in the opposite direction at the end of the day, the mountain flank cooling then faster than other slopes. A course with the vehicle can be done in front of the wind in the morning and headwind in the evening for the return. Local meteorological information makes it possible, for example, to take into account a small-scale phenomenon such as a confluence of wind at the intersection of valleys or a thermal breeze near reliefs on a part of the route, while taking into account a more general meteorological phenomenon, eg an orientation and a wind speed over a region.

Une chaussée mouillée par la pluie augmente également la résistance au roulement du véhicule. La présence de pluie sur des tronçons du parcours peut être déterminée à partir d’un serveur de météorologie, préalablement au parcours ou en temps réel. Des capteurs de pluie du véhicule peuvent également être utilisés. De façon encore plus marquée, la résistance au roulement du véhicule augmente lorsque la chaussée est recouverte de neige. La présence de neige sur les tronçons du parcours pourra également être déterminée à partir d’un serveur de météorologie.Rainy pavement also increases the rolling resistance of the vehicle. The presence of rain on sections of the course can be determined from a weather server, prior to the course or in real time. Vehicle rain sensors can also be used. Even more markedly, the rolling resistance of the vehicle increases when the road is covered with snow. The presence of snow on the sections of the course may also be determined from a weather server.

De façon avantageuse, le modèle de consommation du véhicule prend en compte la résistance au roulement de la chaussée, en fonction d’informations stockées dans une base de données sur l’état des différents tronçons de route.Advantageously, the vehicle consumption model takes into account the rolling resistance of the roadway, according to information stored in a database on the state of the different sections of road.

Pour tenir compte des conditions météorologiques, le dispositif de calcul peut mettre en œuvre un calcul de consommation basé sur le modèle suivant.To account for weather conditions, the computing device can implement a consumption calculation based on the following model.

Le véhicule se déplace en contrant plusieurs types de forces environnantes. A une vitesse constante, le véhicule doit en permanence contrer plusieurs forces : -la force de roulement Froul, qui est due à la résistance des pneumatiques sur la chaussée : Froui = ηrout. P avec ηroui le coefficient de résistance au roulement et P le poids du véhicule, ηroui peut être corrigé localement en fonction de la présence d’eau sur la route, cette présence pouvant par exemple être déterminée par les éventuels capteurs de pluie des essuie-glaces du véhicule, en fonction de l’état de la chaussée, ou en fonction de la température de la route. Le coefficient de résistance pourra également tenir compte des pneumatiques utilisés et de leur niveau de gonflage ; -la force de pénétration dans l’air Fair, due au frottement de l’air sur le véhicule : Fair = 0,5.Cx.S.p.(Vv - Vair)2, avec Cx le coefficient aérodynamique de pénétration dans l’air du véhicule, 5 la surface frontale projetée du véhicule, p la masse volumique de l’air environnant (le modèle de cette masse volumique peut prendre en compte la température extérieure et l’humidité de cet air, ainsi que l’altitude), Vv la vitesse du véhicule par rapport au sol, et Vair la vitesse de l’air par rapport au sol ; -la force due à la pente Fpente : Fpente = m.g .sin(cr), avec m la masse du véhicule, g l’accélération de la pesanteur, a l’angle de montée du véhicule.The vehicle moves by countering several types of surrounding forces. At a constant speed, the vehicle must constantly counter several forces: the friction force Froul, which is due to the resistance of the tires on the road: Froui = ηrout. P with ηroui the rolling resistance coefficient and P the vehicle weight, ηroui can be corrected locally depending on the presence of water on the road, this presence can for example be determined by the possible rain sensors windshield wipers of the vehicle, depending on the condition of the road, or depending on the road temperature. The coefficient of resistance may also take into account the tires used and their level of inflation; the force of penetration into the air Fair, due to the friction of the air on the vehicle: Fair = 0.5.Cx.Sp (Vv-Vair) 2, with Cx the aerodynamic coefficient of penetration into the air of the vehicle, the projected frontal surface of the vehicle, p the density of the surrounding air (the model of this density can take into account the external temperature and the humidity of this air, as well as the altitude), Vv la the speed of the vehicle in relation to the ground, and the air speed in relation to the ground; -the force due to the slope Fpente: Fpente = m.g .sin (cr), with m the mass of the vehicle, g the acceleration of gravity, at the angle of rise of the vehicle.

On désignera par F la force cumulant ces forces de résistance.The force combining these resistance forces will be referred to as F.

Le modèle peut encore être affiné en prenant en compte les forces directionnelles exercées par la direction sur les rotules de directions, ainsi que la force centrifuge, ou la force due à la résistance au roulement en virage ou encore la force due à la résistance au vent latéral.The model can be further refined by taking into account the directional forces exerted by the steering on the steering ball joints, as well as the centrifugal force, or the force due to the rolling resistance in turns or the force due to wind resistance. lateral.

Le modèle de consommation pourra être de type adaptatif et être corrigé en fonction de retours d’expérience ou des consommations électriques réelles calculées par le dispositif de calcul 100.The consumption model may be of the adaptive type and be corrected according to feedback or actual electrical consumption calculated by the computing device 100.

Il est couramment admis que les forces de résistance à l’avancement jusqu’à 50km/h sont essentiellement liées à la résistance au roulement des pneumatiques, les forces aérodynamiques devenant de plus en plus prépondérantes avec l’augmentation de la vitesse. Les forces aérodynamiques varient en fonction de la densité de l’air, donc de l’altitude et de la température.It is generally accepted that the forces of up to 50km / h are essentially related to the rolling resistance of the tires, the aerodynamic forces becoming more and more predominant with the increase of the speed. Aerodynamic forces vary according to air density, therefore altitude and temperature.

La puissance instantanée W se définit comme le produit de la force instantanée F par la vitesse instantanée Vv. L’énergie consommée sur un parcours se définit comme l’intégrale de cette puissance instantanée sur la durée du parcours.The instantaneous power W is defined as the product of the instantaneous force F by the instantaneous speed Vv. The energy consumed on a course is defined as the integral of this instantaneous power over the course of the course.

Pour mettre en oeuvre un calcul de consommation basé sur différentes conditions réelles de roulage, le calcul peut prendre en compte les données mesurées suivantes : -la position GPS du véhicule, -la variation d’altitude du véhicule ; -la vitesse instantanée du véhicule ; -l’accélération du véhicule ; -la température environnante ; -la température de la batterie de traction ; -l’utilisation de consommateurs électriques accessoires comme le chauffage, la climatisation ou l’éclairage ; -la densité du trafic routier.To implement a consumption calculation based on different real driving conditions, the calculation can take into account the following measured data: the GPS position of the vehicle, the altitude variation of the vehicle; -the instantaneous speed of the vehicle; -the acceleration of the vehicle; -the surrounding temperature; the temperature of the traction battery; -use of accessory electrical consumers such as heating, air conditioning or lighting; -the density of road traffic.

Le dispositif 110 pourra prendre en compte le modèle de consommation électrique et effectuer un calcul en temps réel de la quantité d’énergie nécessaire théorique pour terminer le parcours et un calcul en temps réel de la quantité d’énergie résiduelle à l’issue du parcours, en fonction des paramètres de roulage en temps réel, notamment les paramètres météorologiques.The device 110 can take into account the power consumption model and perform a real-time calculation of the theoretical amount of energy needed to complete the journey and a real-time calculation of the amount of residual energy at the end of the trip. , depending on the real-time driving parameters, including meteorological parameters.

La figure 7 illustre un logigramme d’un exemple de mise en œuvre du système 1. A l’étape 701, l’utilisateur définit manuellement un parcours, en définissant par exemple l’emplacement actuel comme point de départ et en saisissant la destination, par exemple au moyen de touches associées à l’afficheur 130. L’utilisateur fournit également un certain nombre de précisions, pour la définition du parcours et de la quantité d’énergie théorique que la batterie 2 doit fournir. L’utilisateur pourra notamment définir le nombre de passagers, et/ou la quantité de bagages afin de définir la masse embarquée. L’utilisateur pourra préciser le type de pneus (hiver ou été) et/ou leurs dimensions, et/ou leur niveau de gonflage (qui peut aussi être récupéré directement auprès de capteurs par le dispositif 110). A l’étape 702, l’utilisateur sélectionne si le véhicule peut emprunter l’autoroute ou non. Si l’utilisateur a sélectionné un parcours sans autoroute, à l’étape 710, le dispositif 110 propose un parcours sans autoroute en calculant l’énergie nécessaire dans la batterie 2 en fonction de vitesses usuelles sur ce parcours. Si l’utilisateur a sélectionné un parcours avec autoroute, à l’étape 711, le dispositif 110 propose un parcours pouvant inclure un trajet sur autoroute en calculant l’énergie nécessaire dans la batterie 2 en fonction de vitesses usuelles sur ce parcours. Dans ces deux hypothèses, le dispositif 110 détermine le kilométrage du parcours.FIG. 7 illustrates a logic diagram of an example of implementation of the system 1. In step 701, the user manually defines a path, for example defining the current location as a starting point and entering the destination, for example by means of buttons associated with the display 130. The user also provides a number of details, for the definition of the path and the amount of theoretical energy that the battery 2 must provide. The user may in particular define the number of passengers, and / or the amount of luggage to define the on-board weight. The user can specify the type of tires (winter or summer) and / or their dimensions, and / or their level of inflation (which can also be recovered directly from sensors by the device 110). At step 702, the user selects whether the vehicle can use the highway or not. If the user has selected a course without a motorway, at step 710, the device 110 proposes a route without a highway by calculating the energy required in the battery 2 according to the usual speeds on this course. If the user has selected a route with a motorway, at step 711, the device 110 proposes a route that can include a route on the highway by calculating the energy required in the battery 2 according to the usual speeds on this route. In both cases, the device 110 determines the mileage of the course.

Ensuite, à l’étape 703, le dispositif 110 a calculé des paramètres de fonctionnement pour pouvoir réaliser le trajet. Le dispositif 110 propose à l’utilisateur une valeur de limitation de couple et une valeur de limitation de vitesse, en affichant une consommation électrique théorique et une énergie résiduelle théorique associées. A l’étape 704, le dispositif 110 vérifie si l’utilisateur a validé le parcours avec ces paramètres de fonctionnement. A l’étape 721, l’utilisateur n’a pas validé ces paramètres et a requis une hausse de l’énergie résiduelle théorique. A l’étape 722, le dispositif 110 réduit les valeurs de limitation de couple et/ou de vitesse pour obtenir la quantité d’énergie résiduelle théorique souhaitée. A l’étape 723, on teste si la limitation de vitesse est inférieure à un seuil tel que 80km/h. Si oui, on peut repasser à l’étape 710 au cas où il faille redéfinir un parcours sans autoroute. Si non, on peut repasser à l’étape 711. A l’étape 731, l’utilisateur n’a pas validé ces paramètres et a requis une baisse de l’énergie résiduelle théorique. A l’étape 732, le dispositif 110 augmente les valeurs de limitation de couple et/ou de vitesse pour obtenir la quantité d’énergie résiduelle théorique souhaitée. A l’étape 733, on teste si la limitation de vitesse est supérieure à un seuil tel que 80km/h. Si oui, on peut repasser à l’étape 711 au cas où il soit souhaité de pouvoir redéfinir un parcours avec autoroute. Si non, on peut repasser à l’étape 710.Then, in step 703, the device 110 has calculated operating parameters to be able to perform the path. The device 110 proposes to the user a torque limiting value and a speed limiting value, by displaying theoretical theoretical power consumption and associated residual energy. In step 704, the device 110 checks whether the user has validated the run with these operating parameters. In step 721, the user did not validate these parameters and required an increase in the theoretical residual energy. In step 722, the device 110 reduces the torque and / or speed limiting values to obtain the desired amount of theoretical residual energy. At step 723, it is tested whether the speed limit is below a threshold such as 80km / h. If so, you can go back to step 710 in case you have to redefine a route without a highway. If no, we can go back to step 711. In step 731, the user did not validate these parameters and required a reduction in the theoretical residual energy. In step 732, the device 110 increases the torque and / or speed limiting values to obtain the desired amount of theoretical residual energy. At step 733, it is tested whether the speed limit is greater than a threshold such as 80km / h. If so, we can go back to step 711 in case it is desired to be able to redefine a route with highway. If no, we can go back to step 710.

Une fois le parcours validé par l’utilisateur, on passe à l’étape 705, correspondant au roulage. Le dispositif 110 recalcule alors la consommation théorique en fonction de données routières et de différents paramètres sélectionnés. A l’étape 706, le dispositif 100 calcule la consommation électrique réelle lors du roulage. A l’étape 740, le dispositif 100 compare les consommations théoriques et réelles ou les quantités d’énergies résiduelles calculées sur la base de la consommation théorique et sur la base de la consommation réelle. A l’étape 751, on a déterminé que la consommation réelle est supérieure à la consommation théorique. A l’étape 752, le dispositif 100 peut alors diminuer le niveau de la limitation de vitesse ou le niveau de la limitation de couple. A l’étape 753, on teste si la limitation de vitesse est inférieure à un seuil tel que 80km/h. Si oui, on peut repasser à l’étape 710 au cas où il faille redéfinir un parcours sans autoroute. Sinon, on repasse à l’étape 705. A l’étape 761, on a déterminé que la consommation réelle est inférieure à la consommation théorique. A l’étape 762, le dispositif 100 peut alors relever le niveau de la limitation de vitesse ou le niveau de la limitation de couple. A l’étape 763, on teste si la limitation de vitesse est supérieure à un seuil tel que 80km/h. Si oui, on peut repasser à l’étape 711 au cas où il faille redéfinir un parcours avec autoroute. Sinon, on repasse à l’étape 705.Once the course validated by the user, we go to step 705, corresponding to the taxi. The device 110 then recalculates the theoretical consumption as a function of road data and various selected parameters. In step 706, the device 100 calculates the actual power consumption during the running. In step 740, the device 100 compares the theoretical and actual consumption or the quantity of residual energy calculated on the basis of the theoretical consumption and on the basis of the actual consumption. In step 751, it has been determined that the actual consumption is greater than the theoretical consumption. In step 752, the device 100 can then decrease the level of the speed limit or the level of the torque limitation. At step 753, it is tested whether the speed limit is below a threshold such as 80km / h. If so, you can go back to step 710 in case you have to redefine a route without a highway. Otherwise, we go back to step 705. In step 761, it has been determined that the actual consumption is lower than the theoretical consumption. In step 762, the device 100 can then raise the level of the speed limit or the level of the torque limitation. At step 763, it is tested whether the speed limit is greater than a threshold such as 80km / h. If so, you can go back to step 711 in case you have to redefine a highway route. Otherwise, we go back to step 705.

Claims

1. Evaluation system (1) for the autonomy of a motor vehicle comprising a storage battery (2) and an electric motor (33) for driving the vehicle powered by the battery, comprising: a device for prediction (110) configured to calculate for a journey to a destination the amount of theoretical residual energy in the battery (2) at the end of the trip, based on geographical information of the route and operating parameters and theoretical driving parameters of the motor vehicle; Characterized in that: said prediction device (110) is further configured to retrieve information about the surrounding weather conditions and to calculate its theoretical residual energy amount at the end of the route based on the information about the retrieved surrounding weather conditions; -configured to calculate, prior to this course, its theoretical residual energy amount in the battery (2) at the end of the course; configured to retrieve in real time information concerning the weather conditions during the journey, and configured to update the theoretical amount of residual energy at the end of the journey based on the information retrieved in real time; -configured to update the amount of theoretical residual energy at the end of the course according to the rolling resistance of the roadway; the system further comprises a correction device (100) configured to: determine the amount of instantaneous electrical energy delivered by said battery (2) and the amount of electrical energy remaining in the battery on said path; -determine the position (140) of the vehicle on said course; calculating the amount of energy required to complete said journey to the destination, according to the amount of instantaneous electrical energy determined; calculating a corrected quantity of residual energy in said battery at the end of the run, as a function of the calculated amount of energy required; generating a control signal when the difference between the quantity of residual energy corrected and the quantity of theoretical residual energy is less than a threshold.

An evaluation system according to claim 1, wherein said predicting device (110) is configured to generate a control signal including modified operating instructions for an electric motor when the theoretical amount of residual energy at the outcome of the course becomes less than a threshold.

3. Evaluation system (1) according to claim 2, wherein said modified operating instructions include a limited rotation speed of the electric motor and / or a limited torque setpoint of the electric motor.

An evaluation system (1) according to any one of the preceding claims, wherein the correction device (100) is configured to modify operating instructions of the engine so as to equalize the amount of corrected residual energy and the amount of theoretical residual energy.

An evaluation system (1) according to any one of the preceding claims, wherein said information relating to the surrounding weather conditions includes local course information including: - air temperature; -the humidity of the air; -the temperature of the soil; -speed and wind direction; -the presence of water on the roadway; or -the presence of snow on the roadway.

The evaluation system according to claim 5, wherein said forecasting device (110) is configured to calculate the instantaneous power W consumed by the vehicle on the course, with WF * Vv, with F the instantaneous force on the vehicle and Vv its instantaneous velocity with respect to the roadway, with F = Froul + Peer + F slope, with Frouî a rolling resistance force of the tires on the roadway, with Frou = Vroui · m · 9 with ηΓ0ηϊ the rolling resistance coefficient and m the laden mass of the vehicle, g the earth's gravity, ητοη1 being a function of the presence of water or snow on the roadway or the temperature of the roadway, with Fair = 0.5 .Cx, Sp (Vv - Vair) 2, with Cx the aerodynamic coefficient of penetration into the air of the vehicle, S the projected frontal surface of the vehicle, p the surrounding density of fair according to the humidity of the air, its temperature or altitude, and the air velocity with respect to the ground, with the slope ~ m .g, sin (a), with the inclination of the vehicle relative to the horizontal,

7, Vehicle, comprising: an electric motor (33) for driving the vehicle; a battery (2) for supplying the electric motor; an evaluation system (1) according to any one of the preceding claims,