FR3089072A1 - Système de commande de modules accumulateurs électriques - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un système de commande de n modules accumulateurs électrochimique(s), chaque module étant destiné à fournir une première tension, ledit système comportant : Une unité de conversion de tension (CONVi) distincte connectée à chaque module (Mi) et comprenant un convertisseur de type DC/DC et une unité de commande (UCi), dite déportée, configurée pour commander le convertisseur DC/DC dans un état dit actif pour convertir ladite première tension fournie par le module (Mi) en une deuxième tension à destination d'un réseau d'alimentation auxiliaire, Une unité centrale de commande (UC) connectée à l'unité de commande déportée (UCi) de chaque unité de conversion (CONVi), Une séquence de commande (S_Cde) dans laquelle chaque unité de conversion (CONVi) est configurée pour passer dans son état actif de manière autonome et l'une après l'autre lors d'une mise en veille de ladite unité centrale de commande, afin de maintenir la deuxième tension sur ledit réseau d'alimentation auxiliaire. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3

Description

Description
Titre de l'invention : Système de commande de modules accumulateurs électriques
Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à un système de commande de n modules accumulateurs électriques. Ce système peut notamment être employé dans un véhicule de type électrique ou hybride.
Technique antérieure [0002] La traction d'un véhicule électrique ou hybride est permise par l'emploi de plusieurs batteries ou modules, rassemblées dans un pack-batterie. Chaque module comporte une ou plusieurs cellules électrochimiques. Pour alimenter le réseau de bord du véhicule, c'est-à-dire par exemple les phares, les vitres, TABS au freinage, l’aide à la direction, mais aussi des fonctions bien plus basiques telles que l’ouverture/fermeture centralisée par télécommande, on utilise en général une batterie standard au niveau tension adapté au réseau de bord du véhicule (en général une batterie au plomb de 12V ou 24V), qui est rechargée par le pack-batterie à travers un convertisseur de type DC/DC. La présence de cette batterie supplémentaire au plomb est justifiée par le besoin d’avoir une tension de 12V même quand le véhicule n’est pas allumé et par le besoin d’avoir une source de 12V indépendante qui ne décharge pas la batterie de traction. Pour des raisons de sécurité notamment, certaines fonctions alimentées par la tension de 12V fournie par cette batterie doivent :
[0003] - Etre disponibles même en cas de panne grave du pack-batterie employé pour la traction du véhicule (=plus de tension aux bornes du pack-batterie) ;
- Etre disponibles même en cas de rupture de communication entre les différents circuits de commande du pack-batterie ;
- Ne pas vider le pack-batterie de traction si le véhicule est à l’arrêt pendant longtemps (des semaines ou des mois) ;
- Etre disponibles même quand le véhicule est à l’arrêt (contact coupé) ;
[0004] Récemment, il a été proposé de supprimer cette batterie au plomb supplémentaire et d'utiliser directement les batteries de traction pour l'alimentation du réseau de bord. Pour chaque module d'un pack-batterie, un convertisseur est destiné à convertir la tension du module en une tension de 12V (ou même 24V pour un camion par exemple) disponible pour l'alimentation du réseau de bord. Les convertisseurs peuvent être pilotés conformément à l’état de charge de chaque module, en réalisant une fonction d’équilibrage (les modules les plus chargés fourniront plus de courant au réseau de bord 12V). Ces principes sont décrits dans la demande de brevet FR2972581A1.
[0005] Cependant, si cette architecture connue présente l'avantage de s'affranchir de l'emploi de la batterie supplémentaire au plomb, elle ne permet pas de répondre à toutes les contraintes de fonctionnement évoquées ci-dessus.
[0006] En effet, lorsque le véhicule est à l'arrêt (c'est-à-dire contact coupé), les cartes de mesure de la tension aux bornes de chaque module ne sont pas alimentées, donc les niveaux de tension des modules ne sont plus disponibles, et l'unité centrale de commande, chargée d'envoyer les ordres de commande vers les convertisseurs DC/DC des modules, est également éteinte, ce qui ne permet pas de piloter les convertisseurs de manière adaptée.
[0007] Dans une architecture telle que décrite ci-dessus, il existe donc un besoin de proposer une solution qui permette de palier les inconvénients de l'état de la technique, c'est-à-dire une solution permettant de garantir une alimentation du réseau de bord, même quand le véhicule est à l'arrêt, quelle que soit la durée de cet arrêt.
Exposé de l’invention [0008] Ce but est atteint par un système de commande de n modules accumulateurs électrochimique(s), n étant supérieur ou égal à 2, chaque module étant destiné à fournir une première tension, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte :
[0009] - Une unité de conversion de tension distincte connectée à chaque module et comprenant au moins un convertisseur de type DC/DC, ladite unité de conversion pouvant prendre un état inactif dans lequel son convertisseur DC/ DC n'est pas commandé et un état actif dans lequel son convertisseur DC/DC est commandé pour convertir ladite première tension fournie par le module en une deuxième tension à destination d'un réseau d'alimentation auxiliaire, ladite unité de conversion comportant une unité de commande, dite déportée, configurée pour commander le convertisseur DC/DC dans ledit état actif,
- Une unité centrale de commande connectée à l'unité de commande déportée de chaque unité de conversion et configurée pour générer des ordres de commande à destination de chaque unité de commande déportée,
- Le système comportant une séquence de commande dans laquelle chaque unité de conversion est configurée pour passer dans son état actif de manière autonome et l'une après l'autre lors d'une mise en veille de ladite unité centrale de commande, afin de maintenir la deuxième tension sur ledit réseau d'alimentation auxiliaire.
[0010] Selon une particularité :
[0011] - Ladite séquence de commande est activée à partir d'un instant de référence déterminé à partir d'un instant de mise en veille de l'unité centrale de commande, et définie par une durée d'activation de chaque unité de conversion et par des rangs d'activation distincts de chaque unité de conversion,
- Ladite unité de commande déportée de chaque unité de conversion comporte des moyens de mémorisation de son rang d'activation ou d'un instant d'activation par rapport audit instant de référence, de sa durée d'activation dans ladite séquence de commande et dudit instant de référence et un module d'activation de son convertisseur DC/DC lorsque ladite séquence de commande atteint ledit rang d'activation mémorisé ou ledit instant d'activation mémorisé.
[0012] Selon une particularité, l'unité de commande déportée de chaque unité de conversion comporte des moyens de mémorisation d'une période de recouvrement correspondant à une durée pendant laquelle deux unités de conversion restent actives en même temps.
[0013] Selon une réalisation particulière, la durée d'activation est fixe et identique pour toutes les unités de conversion.
[0014] Selon une autre réalisation particulière, la durée d'activation est distincte d'une unité de conversion à une autre et le système comporte des moyens de détermination, pour chaque unité de conversion, d'une durée d'activation à partir d'un paramètre d'état du module qui est associé à l'unité de conversion.
[0015] Selon une particularité, le système comporte des moyens de détermination des rangs de la séquence de commande ou des instants d'activation employés dans la séquence de commande, en tenant compte d'un paramètre d'état de chaque module.
[0016] Selon une autre particularité, le système comporte des moyens de détermination d'une puissance électrique à fournir et des moyens de détermination du nombre d'unité de conversion à activer en tenant compte de ladite puissance électrique à fournir.
[0017] L'invention concerne également un procédé de commande de n modules accumulateurs électrochimique(s), n étant supérieur ou égal à 2, chaque module étant destinée à fournir une première tension, ledit procédé étant mis en œuvre dans le système de commande défini ci-dessus et étant caractérisé en ce que ladite séquence de commande comporte des étapes de :
[0018] - Détection d'un état de mise en veille de l'unité centrale de commande,
- Exécution de la séquence de commande à partir de l'instant de référence,
- Activation de chaque unité de conversion de manière indépendante lors de l'exécution de la séquence de commande, chaque unité de conversion étant configurée pour passer dans son état actif pendant la durée d'activation en tenant compte de son rang d'activation ou de son instant d'activation dans ladite séquence de commande, afin de maintenir la deuxième tension sur ledit réseau d'alimentation auxiliaire.
[0019] Selon une particularité, ladite séquence de commande comporte une période de re4 couvrement qui correspond à une durée pendant laquelle les deux unités de conversion qui se succèdent dans ladite séquence restent actives en même temps.
[0020] Selon une réalisation particulière, la durée d'activation est distincte pour toutes les unités de conversion et le procédé comporte une étape de détermination, pour chaque unité de conversion, d'une durée d'activation à partir d'un paramètre d'état du module qui est associé à l'unité de conversion.
[0021] Selon une autre particularité, le procédé comporte une étape de détermination des rangs de la séquence de commande ou des instants d'activation employés dans la séquence de commande, en tenant compte d'un paramètre d'état de chaque module.
[0022] Selon une autre particularité, le procédé comporte une étape de détermination d'une puissance électrique à fournir pour alimenter le réseau auxiliaire et une étape de détermination du nombre d'unités de conversion à activer en tenant compte de la puissance électrique à fournir sur ledit réseau d'alimentation auxiliaire.
[0023] L'invention concerne également l'utilisation du système de commande tel que défini ci-dessus, dans un véhicule électrique ou hybride alimenté au moins en partie par une série de plusieurs modules accumulateurs électrochimiques.
Brève description des dessins [0024] D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit faite en regard des dessins annexés dans lesquels :
[0025] [fig.l]
La figure 1 représente de manière schématique l'architecture d'un système de commande de plusieurs modules accumulateurs électrochimiques pouvant être employés pour l'alimentation électrique d'un véhicule.
[0026] [fig.2]
La figure 2 représente de manière schématique, l'architecture d'une unité de conversion employée dans le système de commande de l'invention.
[0027] [fig.3]
La figure 3 représente un synoptique permettant d'illustrer le principe de fonctionnement de l'invention.
[0028] [fig.4A] [0029] [fig.4B] [0030] [fig.4C] [0031] Les figures 4A à 4C représentent chacune un diagramme permettant d'illustrer le principe de fonctionnement de l'invention.
Description détaillée d'au moins un mode de réalisation [0032] La figure 1 montre un pack-batterie composé de n modules accumulateurs électrochimiques, référencés Ml, Mi, Mn. On verra que le système de commande de l'invention s'avère particulièrement pertinent lorsque n est supérieur ou égal à 2.
[0033] Dans une série de n modules, chaque module peut être identifié par un rang i. Le module Mi de rang i est connecté d'un côté au module de rang i+1 et de l'autre côté au module de rang i-1.
[0034] Dans la suite de la description, on considère qu'un module accumulateur Mi est composé d'une ou plusieurs cellules électrochimiques (non représentées). De manière non limitative, pour un véhicule, un pack-batterie peut comporter huit modules, chaque module pouvant comporter seize cellules électrochimiques.
[0035] Les modules peuvent être connectés en série et/ou parallèle. Chaque module Mi comporte une borne positive sur laquelle il fournit un potentiel électrique non nul (par exemple égal à 48V) et une borne négative.
[0036] Sur la figure 1, le système de commande de l'invention comporte une unité centrale de commande UC, commune à tous les modules. L'unité centrale de commande UC comporte au moins des moyens de calcul et de traitement.
[0037] Le système comporte une architecture de communication permettant aux différents composant du système de commande de communiquer entre eux. Cette architecture de communication peut comporter par exemple un bus de type CAN, référencé B.
[0038] Pour chaque module, le système de commande comporte entre autres un circuit de mesure de la tension M_Vi aux bornes du module Mi. Chaque circuit de mesure de tension M_Vi est connecté à l'unité centrale de commande UC via le bus B et est employée pour déterminer l'état de charge de son module Mi. D'autres moyens de mesure, par exemple de température, de contraintes pourraient être intégrés au système.
[0039] Pour chaque module Mi, le système de commande comporte également une unité de conversion de tension CONVi, destinée à convertir une première tension haute fournie par le module Mi en une deuxième tension basse destinée à l'alimentation du réseau de bord. De manière non limitative, la première tension haute fournie par le module en entrée peut être de 48V et la deuxième tension basse de 12V (ou 24V pour un camion), tension qui est classiquement utilisée pour l'alimentation d'un réseau de bord d'un véhicule (appelé également réseau auxiliaire). Bien entendu, toute autre valeur pourrait être envisagée en entrée et en sortie.
[0040] Les unités de conversion CONVi sont connectées en parallèle par rapport à une ligne d'alimentation L1 du réseau de bord R_AUX et sont chacune en mesure de fournir la tension basse (12V) nécessaire à l'alimentation du réseau de bord R_AUX.
[0041] Sur la figure 1, on peut également voir que l'alimentation électrique de l'unité centrale de commande UC et des circuits de mesure de tension aux bornes de chaque module est commandée par un contact électrique Kl dont l'état (ouvert ou fermé) reflète celui du véhicule, c'est-à-dire en fonctionnement (contact fermé) ou à l'arrêt (contact ouvert). Lorsque le contact est ouvert, l'unité centrale de commande UC n'est plus alimentée et n'est donc plus en mesure de fournir des ordres de commande aux unités de conversion du système, ainsi que notamment les moyens de mesure M_Vi réalisant les mesures de tension sur chaque module.
[0042] De manière plus précise, la figure 2 représente une unité de conversion CONVi associée à un seul module accumulateur Mi.
[0043] Une telle unité de conversion CONVi comporte une première borne d'entrée XI destinée à être connectée à la borne positive du module Mi et une deuxième borne d'entrée X2 destinée à être connectée à la borne négative du module. L'unité de conversion CONVi comporte également une borne de sortie X3 sur laquelle est appliquée la tension basse (12V) générée à destination du réseau de bord.
[0044] L'unité de conversion CONVi comporte un convertisseur DC/DCi destiné à convertir la première tension haute fournie par le module en entrée (par exemple 48V) en une deuxième tension basse (par exemple 12V) en sortie.
[0045] L'unité de conversion CONVi peut également comporter une unité de commande, dite déportée UCi, destinée à la commande du convertisseur DC/DC. Cette unité de commande déportée UCi est reliée à l'unité centrale de commande UC via le bus B. Elle est alimentée par l'énergie électrique fournie par le module Mi associé à son unité de conversion CONVi.
[0046] Lorsque le véhicule est en fonctionnement, l’unité centrale de commande UC est alimentée (clé de contact tournée et interrupteur Kl fermée) et commande les unités de conversion CONVi, notamment en fonction des informations de mesure fournies par les circuits de mesure de la tension M_Vi aux bornes de chaque module Mi, par exemple en adoptant un algorithme d'équilibrage entre les modules. Dans cette situation, les unités de conversion CONVi ont donc pour mission de fournir de l’énergie au réseau de bord R_AUX et d’équilibrer les modules du pack batterie pour optimiser ses performances (autonomie/durée de vie).
[0047] Lorsque le véhicule est éteint (interrupteur Kl ouvert), l'unité centrale de commande UC n'est plus alimentée. Le nouvel objectif est alors de maintenir la présence d'une source d’alimentation pour faire fonctionner le réseau de bord R_AUX du véhicule, tout en limitant la consommation électrique de la solution.
[0048] Pour ce faire, il s’agit d’avoir au moins une unité de conversion CONVi du système qui reste active et de dimensionner celle-ci pour qu’elle puisse subvenir au besoin de veille du véhicule. L’idéal est donc de n’avoir qu’une seule électronique en fonctionnement, celle d’une des n unités de conversion CONVi du système.
[0049] Bien entendu, il faut comprendre que si la puissance nécessaire à l'alimentation du réseau de bord R_AUX n'est pas suffisante avec l'activation du convertisseur DC/DCi d'une seule unité de conversion, il serait possible d'en activer plusieurs pour répondre aux besoins de puissance du réseau de bord.
[0050] Lors du fonctionnement en veille (c'est-à-dire moteur éteint et interrupteur Kl ouvert), la solution de l'invention s’affranchit de rajouter une électronique centrale de veille (en plus de l’UC) ou de garder un réseau de communication actif.
[0051] Le principe de l'invention consiste à mettre en œuvre une séquence de commande S_Cde consistant en un cyclage autonome des unités de conversion CONVi pour maintenir l’alimentation basse tension du réseau de bord R_AUX du véhicule avec la plus faible consommation possible. Dans chaque unité de conversion CONVi, l'unité de commande déportée UCi est configurée pour se réveiller de manière cyclique et autonome afin d'activer le convertisseur DC/DCi auquel elle est rattachée, de manière à maintenir une tension sur le réseau de bord R_AUX. Dans la suite de la description, il faut comprendre qu'une unité de conversion CONVi est active lorsque son convertisseur DC/DCi est commandé pour fournir une tension de sortie. Bien entendu, son unité de commande déportée UCi doit toujours rester en veille pour pouvoir se réveiller lorsque cela devient nécessaire.
[0052] En référence aux figures 4A à 4C, la séquence de commande ayant la stratégie de cyclage autonome la plus simple est la suivante :
[0053] A l'instant t=TO, lorsque le véhicule passe en veille (contact Kl ouvert), les unités de conversion CONVi passent en mode autonome ; De manière non limitative, ce passage en veille lorsque t=T0 peut être réalisé par envoi par l'unité centrale de commande UC d'un signal d'activation, après détection que le contact du véhicule est coupé (interrupteur Kl ouvert) ou directement par chaque unité de conversion CONVi lorsque celle-ci ne détecte plus de signaux de commande en provenance de l'unité centrale de commande UC. Bien entendu, d'autres solutions pourraient être envisagées.
[0054] Après passage en mode autonome, les unités de conversion CONVi vont s'activer une par une, chacune de manière indépendante pendant une période de durée déterminée, référencée Tact (ou Tact_j) ; On verra que la durée de cette période d'activation Tact peut être fixe et identique pour toutes les unités, ou variable, en tenant compte de certains critères.
[0055] La séquence peut avantageusement prévoir une période de recouvrement, désignée Tree, correspondant à une durée pendant laquelle deux unités de conversion restent actives en même temps, ceci afin d'éviter toute coupure dans le maintien de la tension sur le réseau de bord R_AUX. La durée de cette période de recouvrement est avantageusement inférieure à la durée d'activation Tact et avantageusement inférieure à Tact/ 2. Elle est préférentiellement fixe et identique pour toutes les unités de conversion.
[0056] A l'instant t=Tf, lorsque le véhicule est allumé (contact Kl fermé), l'unité centrale de commande UC revient en activité et les unités de conversion CONVi peuvent détecter des signaux en provenance de l'unité centrale de commande UC, désactivant leur mode de fonctionnement autonome. Les unités de conversion retournent dans le mode de fonctionnement normal, commandés par l'unité centrale de commande UC ;
[0057] Selon un aspect particulier de l'invention, le déroulement de la séquence de commande S_Cde peut être réalisé en attribuant à chaque unité de conversion un rang d'activation Rj (j allant de 1 à η, n étant le nombre d'unités de conversion disponibles dans le système), le rang RI étant attribué à l'unité de conversion qui sera activée la première et le rang Rn attribué à l'unité de conversion qui sera activée la dernière lors du déroulement de la séquence de commande S_Cde. Sur les figures 4A à 4C, les instants T sont également à considérer avec l'indice j, j allant de 1 à n.
[0058] Différentes variantes de réalisation peuvent être envisagées pour le choix de la séquence entre les cartes :
[0059] Une première solution illustrée par la figure 4A peut consister à activer les unités de conversion CONVi dans l'ordre croissant de leur adresse définie par l'indice i, avec i allant de 1 à n (ou dans l'ordre décroissant de n à 1). Dans l'ordre croissant, l'unité de conversion CONV 1 est ainsi activée la première et on lui attribue le rang RI dans le déroulement de la séquence. Elle est suivie par l'unité de conversion CONV2 qui prend le rang d'activation R2 dans la séquence, ceci jusqu'à l'unité de conversion CONVn qui prend le rang d'activation Rn dans la séquence, avant de recommencer un nouveau cycle. Dans cette configuration, l'indice i est alors égal l'indice j.
[0060] Une deuxième solution illustrée par la figure 4B peut consister à activer les unités de conversion selon une séquence qui tient compte de l'état du module Mi auquel elles sont associées, cet état pouvant être défini par un paramètre d'état. Par état, on entend par exemple état de charge (SOC pour State Of Charge), état de santé (SOH pour State Of Health) ou une combinaison de ces paramètres. La séquence peut alors être calculée par l'unité centrale de commande UC. Elle peut être calculée et mise à jour en permanence de manière à être transmise aux unités de conversion CONVi lors de chaque mise en veille (ouverture de Kl) ou calculée une seule fois à chaque mise en veille. Dans ce dernier cas, L'état de chaque module Mi peut être déterminé par l'unité centrale de commande UC en fonction des données transmises par les circuits de mesure de la tension M_Vi connectés aux bornes de chaque module Mi. En prenant comme exemple l'état de charge des modules, les unités de conversion seront classées du rang RI au rang Rn dans la séquence, par état de charge décroissant. L'unité de conversion associée au module qui a l'état de charge le plus élevé parmi tous les modules aura le rang RI dans la séquence et l'unité de conversion associée au module dont l'état de charge est le plus faible aura le rang Rn dans la séquence de commande S_Cde. Sur la figure 4B, à titre d'exemple, l'unité de conversion CONV3 a donc le rang RI, l'unité de conversion CONV4 a le rang R2 et l'unité de conversion CONVn a le rang R3.
[0061] Selon un aspect particulier de l'invention, pour le déroulement de la séquence de commande S_Cde, différentes variantes peuvent également être envisagées :
[0062] Une première solution consiste, à chaque mise en veille, à synchroniser les unités de conversion CONVi entre elles par rapport à l'instant de référence T0. A partir de T0, chaque unité de conversion va s'activer de manière autonome en tenant compte de la durée d'activation Tact, de la durée de recouvrement (si celle-ci est présente) et de son rang Rj dans la séquence. L'unité de conversion de rang RI s'activera par exemple à l'instant de référence T0 pendant la durée Tact. L'unité de conversion de rang R2 s'activera à l'instant Tl=T0+(Tact-Trec). Et l'unité de conversion de rang Rj quelconque s'activera à l'instant Tj-1=TO + (j-l)*(Tact-Trec). La durée complète de la séquence durera n*(Tact-Trec). Dans cette solution, l'unité de commande déportée de chaque unité de conversion CONVi doit ainsi mémoriser au moins son rang d'activation Rj dans la séquence de commande, sa durée d'activation Tact et connaître l'instant de référence T0. Optionnellement, elle peut mémoriser également la durée de la période de recouvrement.
[0063] Une deuxième solution consiste à remplacer le rang d'activation par l'instant d'activation. L'unité de commande déportée de chaque unité de conversion est ainsi configurée pour activer le convertisseur en tenant compte d'un instant d'activation Tj préalablement calculé. Lorsque cet instant Tj est atteint (correspondant à la durée TjT0), l'unité de conversion CONVi devient active et son unité de commande déportée active le convertisseur DC/DC de l'unité de conversion. De même, la durée de la période de recouvrement peut être intégrée au calcul pour corriger l'instant Tj. Dans cette solution, l'unité de commande déportée UCi de chaque unité de conversion CONVi doit ainsi mémoriser au moins son instant d'activation dans la séquence de commande, sa durée d'activation Tact et l'instant de référence T0. Optionnellement, elle peut mémoriser la durée de la période de recouvrement.
[0064] Une troisième solution consiste à utiliser ou intégrer (si ceux-ci ne sont pas déjà présents) des moyens de communication entre les différentes unités de conversion afin qu'elles puissent communiquer entre elles. Il peut s'agir du bus B de type CAN déjà employé pour relier les unités de conversion à l'unité centrale de commande UC. Dans cette variante de réalisation, chaque unité de conversion qui est active est amenée à transmettre via les moyens de communication un signal à un instant Tdesact correspondant à l'instant où elle va se désactiver. De manière avantageuse, la désactivation effective peut se produire, à partir de cet instant Tdesact, après la durée Tree (si la période de recouvrement est employée). A réception de ce signal de désactivation, l'unité de conversion qui la suit dans la séquence sait alors qu'elle doit s'activer immédiatement. Dans cette solution, l'unité de commande déportée de chaque unité de conversion CONVi doit ainsi mémoriser son rang Rj dans la séquence de commande, sa durée d'activation Tact et éventuellement la durée de la période de recouvrement pour se désactiver toujours après une période donnée (correspondant à Tdesact+Trec).
[0065] La durée de la période de recouvrement Tree doit être choisie pour assurer le relais d'une unité de conversion à l'autre de la manière la plus robuste possible, notamment pour s’affranchir des incertitudes temporelles qui peuvent se produire lors de l'exécution de la séquence, telles que la prise en compte de T0 par chaque unité, les temps d’arrêt et de démarrage des structures DC/DC,... Par ailleurs, cette durée ne doit pas être choisie trop longue afin de ne pas accroître la consommation électrique du système (deux unités activées consommant plus qu'une seule unité).
[0066] La durée de la période Tact doit être choisie en fonction de l’application, de la consommation du réseau de bord R_AUX lors de cette phase mais aussi de la nature des accumulateurs employés.
[0067] Comme évoqué précédemment, la période Tact peut être choisie fixe ou variable pour chaque unité de conversion CONVi. Dans le cas où celle-ci est variable, elle peut être calculée de manière indépendante pour chaque unité de conversion CONVi, par exemple lors la génération de la séquence de commande S_Cde par l'unité centrale de commande UC. D'une unité de conversion à une autre, cette variation peut s'expliquer par l'état du module Mi auquel chaque unité de conversion CONVi est connectée. Par exemple, s'il s'agit de l'état de charge, il s'agit d'augmenter la durée Tact si l'état de charge du module est plus élevé que celui des autres, ou de baisser la durée Tact si l'état de charge (SOC) du module est plus faible. Bien entendu, d'autres paramètres pourraient être pris en compte pour régler la durée Tact de manière adaptée, tels que l'état de santé (SOH) de chaque module. L'état de chaque module peut être déterminée par l'unité centrale de commande en fonction des données transmises par les circuits de mesure de la tension M_Vi aux bornes de chaque module Mi. La figure 4C illustre ainsi la réalisation d'une séquence de commande S_Cde incluant des périodes Tact_j distinctes d'une unité de conversion à une autre. Sur cette figure 4C, de manière non limitative, les rangs d'activation Rj sont également fixés en fonction de l'état du module Mi, comme sur la figure 4B mais ils pourraient être fixés en tenant compte de l'adresse des unités, prises dans l'ordre croissant (ou décroissant) comme sur la figure 4A.
[0068] Avec le système de l'invention, il est ainsi possible de conserver l'alimentation du réseau de bord R_AUX, même pendant l'arrêt du véhicule (contact Kl ouvert).
[0069] La solution de l'invention s'avère particulièrement simple à mettre en œuvre et présente l'avantage de consommer peu d'énergie électrique. Par ailleurs, dans certaines variantes de réalisation, elle permet de s'adapter à l'état des différents modules.

Claims (1)

  1. [Revendication 1] [Revendication 2]
    Revendications
    Système de commande de n modules accumulateurs électrochimique(s), n étant supérieur ou égal à 2, chaque module étant destiné à fournir une première tension, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte :
    - Une unité de conversion de tension (CONVi) distincte connectée à chaque module (Mi) et comprenant au moins un convertisseur de type DC/DC, ladite unité de conversion pouvant prendre un état inactif dans lequel son convertisseur DC/DC n'est pas commandé et un état actif dans lequel son convertisseur DC/DC est commandé pour convertir ladite première tension fournie par le module (Mi) en une deuxième tension à destination d'un réseau d'alimentation auxiliaire, ladite unité de conversion comportant une unité de commande (UCi), dite déportée, configurée pour commander le convertisseur DC/DC dans ledit état actif,
    - Une unité centrale de commande (UC) connectée à l'unité de commande déportée (UCi) de chaque unité de conversion (CONVi) et configurée pour générer des ordres de commande à destination de chaque unité de commande déportée,
    - Caractérisé en ce que :
    - Le système comporte une séquence de commande (S_Cde) dans laquelle chaque unité de conversion (CONVi) est configurée pour passer dans son état actif de manière autonome et l'une après l'autre lors d'une mise en veille de ladite unité centrale de commande, afin de maintenir la deuxième tension sur ledit réseau d'alimentation auxiliaire.
    Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
    - Ladite séquence de commande est activée à partir d'un instant de référence (TO) déterminé à partir d'un instant de mise en veille de l'unité centrale de commande (UC), et définie par une durée d'activation (Tact) de chaque unité de conversion (CONVi) et par des rangs d'activation (Rj) distincts de chaque unité de conversion (CONVi),
    - Ladite unité de commande (UC) déportée de chaque unité de conversion (CONVi) comporte des moyens de mémorisation de son rang d'activation (Rj) ou d'un instant d'activation par rapport audit instant de référence (TO), de sa durée d'activation (Tact) dans ladite séquence de commande (S_Cde) et dudit instant de référence (TO) et un module d'activation de son convertisseur DC/DC lorsque ladite séquence de commande atteint ledit rang d'activation mémorisé ou ledit
    instant d'activation mémorisé. [Revendication 3] Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité de commande déportée (UCi) de chaque unité de conversion (CONVi) comporte des moyens de mémorisation d'une période de recouvrement (Tree) correspondant à une durée pendant laquelle deux unités de conversion restent actives en même temps. [Revendication 4] Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la durée d'activation (Tact) est fixe et identique pour toutes les unités de conversion (CONVi). [Revendication 5] Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la durée d'activation (Tact_j) est distincte d'une unité de conversion (CONVi) à une autre et en ce que, le système comporte des moyens de détermination, pour chaque unité de conversion, d'une durée d'activation à partir d'un paramètre d'état du module (Mi) qui est associé à l'unité de conversion (CONVi). [Revendication 6] Système selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination des rangs (Rj) de la séquence de commande ou des instants d'activation employés dans la séquence de commande, en tenant compte d'un paramètre d'état de chaque module (Mi). [Revendication 7] Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination d'une puissance électrique à fournir et des moyens de détermination du nombre d'unité de conversion (CONVi) à activer en tenant compte de ladite puissance électrique à fournir. [Revendication 8] Procédé de commande de n modules accumulateurs électrochimique(s), n étant supérieur ou égal à 2, chaque module (Mi) étant destinée à fournir une première tension, ledit procédé étant mis en œuvre dans le système de commande défini dans l'une des revendications 2 à 6 et étant caractérisé en ce que ladite séquence de commande (S_Cde) comporte des étapes de : - Détection d'un état de mise en veille de l'unité centrale de commande (UC), - Exécution de la séquence de commande (S_Cde) à partir de l'instant de référence (TO), - Activation de chaque unité de conversion (CONVi) de manière indépendante lors de l'exécution de la séquence de commande, chaque unité de conversion (CONVi) étant configurée pour passer dans son état actif
    pendant la durée d'activation en tenant compte du rang d'activation (Rj) ou de l'instant d'activation dans ladite séquence de commande, afin de maintenir la deuxième tension sur ledit réseau d'alimentation auxiliaire. [Revendication 9] Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite séquence de commande (S_Cde) comporte une période de recouvrement qui correspond à une durée (Tree) pendant laquelle les deux unités de conversion qui se succèdent dans ladite séquence restent actives en même temps. [Revendication 10] Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la durée d'activation (Tact_j) est distincte pour toutes les unités de conversion (CONVi) et en ce qu'il comporte une étape de détermination, pour chaque unité de conversion, d'une durée d'activation à partir d'un paramètre d'état du module qui est associé à l'unité de conversion (CONVi). [Revendication 11] Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination des rangs (Rj) de la séquence de commande ou des instants d'activation employés dans la séquence de commande, en tenant compte d'un paramètre d'état de chaque module. [Revendication 12] Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination d'une puissance électrique à fournir pour alimenter le réseau auxiliaire et une étape de détermination du nombre d'unités de conversion à activer en tenant compte de la puissance électrique à fournir sur ledit réseau d'alimentation auxiliaire. [Revendication 13] Utilisation du système de commande tel que défini dans l'une des revendications 1 à 7, dans un véhicule électrique ou hybride alimenté au moins en partie par une série de plusieurs modules (Mi) accumulateurs électrochimiques.
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