FR3096520A1 - Systeme et procede de gestion de charge des batteries pour un parc de vehicules - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé de gestion de chargement de batteries pour véhicules sur un site disposant d’une pluralité de points de chargement, le procédé comprenant : une étape de réception d’au moins une requête de chargement d’au moins une batterie ; une étape d’identification des batteries susceptibles d’être chargées sur ledit site à partir de la réception de la requête ; une étape de définition d’une pluralité d’intervalles de temps successifs, à partir de la réception de la requête ; une étape de détermination, pour chaque intervalle de temps d’une puissance électrique requise et d’une puissance électrique disponible sur le site pendant cet intervalle de temps ; une étape de constitution d’une liste ordonnée des intervalles de temps, en fonction de la puissance électrique requise et/ou de la puissance électrique disponible ; une étape de désignation des batteries à charger pendant la pluralité d’intervalles de temps ; une étape d’allocation d’énergie électrique pendant la pluralité d’intervalles de temps pour le chargement des batteries désignées à l’étape f. Figure pour l’abrégé : figure 3

Description

Description Titre de l'invention : SYSTEME ET PROCEDE DE GESTION DE CHARGE DES BATTERIES POUR UN PARC DE VEHICULES
[0001] L'invention concerne les systèmes de chargement de batteries pour véhicules équipés d'une motorisation électrique ou hybride.
[0002] L'invention concerne particulièrement un système de gestion de chargement électrique de batteries pour un parc de véhicules, par exemple les véhicules d'une entreprise, un parc de véhicules de location, ou un parc comprenant une pluralité de véhicules particuliers.
[0003] Les batteries à charger sont destinées à équiper des véhicules électriques, hybrides, ou à assistance électrique, par exemple des véhicules terrestres, tels des automobiles, des motos ou scooters, des vélos ou trottinettes électriques, mais aussi éventuellement des véhicules maritimes ou aériens.
[0004] Actuellement, le rechargement des batteries pour véhicules équipés d'une moto- risation électrique s'effectue par connexion électrique à des points de chargement, par exemple sur des bornes dédiées, ou sur des sites équipés d'une pluralité de points de chargement, connectés à un point d'alimentation électrique du site.
[0005] Le chargement peut avoir lieu pendant la présence des véhicules sur le site de chargement, par exemple si les batteries sont installées sur les véhicules durant le chargement.
Les quantités d'énergie électrique requises varient d'une batterie à l'autre, selon les caractéristiques techniques, l'état de charge souhaitée et restant, par exemple pour garantir une certaine autonomie du véhicule.
La puissance électrique totale disponible sur le site peut également varier dans le temps, tout comme le prix de l'énergie électrique.
[0006] Ainsi, la gestion du chargement électrique des batteries doit prendre en compte des nombreux paramètres pour optimiser la disponibilité des véhicules, par exemple, la puissance électrique disponible, les besoins de véhicule, l'énergie restant dans les batteries des véhicules, le prix de l'énergie électrique, l'équilibrage du kilométrage effectué par les véhicules ou du temps d'utilisation des batteries.
[0007] Actuellement des multiples solutions sont disponibles pour une gestion de chargement au moins partiellement optimisée.
Ces solutions sont basées sur des théories complexes, nécessitant pour leur application l'utilisation des outils de calcul puissants.
De telles théories sont connues, par exemple « la théorie de la complexité », « la théorie des graphes », « l'optimisation linéaire », les algorithmes d'approximation des problèmes dits « NP-complets », etc.
Toutes ces solutions présentent une grande complexité, un temps d'exécution très important, et leur mise en 2 oeuvre nécessite des moyens de calcul coutcux.
[0008] Un autre inconvénient des solutions connues est le manque d'anticipation de l'allocation d'énergie électrique pour le chargement des batteries.
En effet, dans les solutions connues, la méthode choisie est appliquée lors de l'arrivée d'un nouveau véhicule équipé d'une batterie à charger, ce qui ne permet pas une gestion prévisionnelle du chargement.
[0009] Il existe donc un besoin pour un système et un procédé de gestion de chargement de batteries pour véhicules, permettant une anticipation dans l'allocation d'énergie électrique de chargement et une optimisation des paramètres de fonctionnement, en fonction des besoins de déplacements, tout en gardant un simplicité de mise en oeuvre.
[0010] C'est notamment à cc besoin que l'invention vise à répondre grâce à un procédé de gestion de chargement de batteries pour véhicules électriques, hybrides ou à assistance électrique sur un site disposant d'une pluralité de points de chargement, le procédé comprenant : une étape de réception d'au moins une requête de chargement d'au moins une batterie, ladite requête comportant une estimation d'une quantité d'énergie électrique requise pour le chargement de ladite batterie, et une plage horaire pendant laquelle le chargement de ladite batterie est susceptible de s'effectuer, dite plage horaire de chargement; une étape d'identification des batteries susceptibles d'être chargées sur ledit site à partir de la réception de la requête ; une étape de définition d'une pluralité d'intervalles de temps successifs, à partir de la réception de la requête ; une étape de détermination, pour chaque intervalle de temps, d'une puissance électrique requise pour charger toutes les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant cet intervalle de temps et d'une puissance électrique disponible sur le site pendant cet intervalle de temps; une étape de constitution d'une liste ordonnée des intervalles de temps, en fonction de la puissance électrique requise et/ou de la puissance électrique disponible ; une étape de désignation des batteries à charger pendant la pluralité d'intervalles de temps, l'étape de désignation comprenant une pluralité de sous-étapes de désignation unitaire pour chaque intervalle de temps, l'ordre d'exécution des sous-étapes de désignation unitaire étant l'ordre des intervalles de temps dans la liste ordonnée; une étape d'allocation d'énergie électrique pendant la pluralité d'intervalles de temps pour le chargement des batteries désignées à l'étape de désignation.
[0011] Dans un mode de réalisation préféré du procédé, l'étape de constitution de la liste 3 ordonnée comprend : une étape de calcul, pour chaque intervalle de temps, d'un rapport de puissances entre la puissance électrique requise et la puissance électrique disponible; et une étape d'ajout dans la liste ordonnée des intervalles de temps par ordre décroissant du rapport de puissances.
[0012] Dans certains modes de réalisation, si plusieurs intervalles de temps présentent le même rapport de puissances, ces intervalles sont ajoutés, lors de l'étape d'ajout dans la liste ordonnée, par ordre chronologique.
[0013] La sous-étape de désignation unitaire peut comprendre, pour chaque intervalle de temps, une étape d'évaluation, pour chaque batterie susceptible d'être chargée sur le site pendant cet intervalle de temps d'une énergie électrique disponible sur le site pendant la plage horaire de chargement de la batterie; d'une énergie électrique requise pour le chargement de la batterie; et d'un rapport d'énergies entre l'énergie électrique disponible et l'énergie électrique requise.
[0014] Le procédé peut comprendre ensuite une étape de sélection, parmi les batteries sus- ceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps considéré, d'une batterie ayant le plus bas rapport d'énergies, et une étape d'attribution à la batterie sélectionnée d'une puissance électrique de charge pendant cet intervalle de temps.
[0015] Les étapes de sélection et d'attribution peuvent être répétées jusqu'à ce que la puissance électrique disponible pendant l'intervalle de temps soit atteinte, ou qu'une puissance électrique de charge soit attribuée à toutes les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps considéré.
[0016] Selon les modes de réalisation, les étapes de constitution de la liste ordonnée et de désignation peuvent être imbriquées, une sous-étape de désignation unitaire étant exécutée pour un intervalle de temps, lors de son ajout dans ladite liste ordonnée.
[0017] Dans un mode de réalisation préféré, une étape préliminaire d'acquisition d'une hypothèse initiale est exécutée avant l'étape de réception, de sorte à disposer d'informations concernant les batteries présentes sur le site : la puissance et l'énergie électriques requises pour charger chaque batterie, la plage horaire pendant laquelle chaque batterie présente est susceptible d'être chargée, et la quantité d'énergie disponible sur le site pendant chaque plage horaire considérée.
[0018] Dans certains modes de réalisation, les intervalles de temps peuvent être définis de sorte que la puissance électrique disponible sur le site soit sensiblement constante pendant la durée de chaque intervalle de temps.
[0019] Dans certains modes de réalisation, l'estimation d'une quantité d'énergie électrique requise pour le chargement de ladite batterie est faite en fonction d'une longueur de trajet à effectuer par un véhicule électrique, hybride ou à assistance électrique, dans lequel ladite batterie est installée ou est susceptible d'être installée.
[0020] Dans un mode de réalisation préféré, ladite batterie est une batterie pour automobile électrique ou hybride.
[0021] Dans certains cas, ladite batterie est installée ou est susceptible d'être installée dans un véhicule électrique, hybride ou à assistance électrique, et la plage horaire de chargement de ladite batterie est la plage horaire dc séjour du véhicule sur le site.
[0022] Dans un mode de réalisation préféré, la requête de chargement est comprise dans une requête de réservation de véhicule appartenant à un parc de véhicules gérés sur ledit site.
[0023] Dans certains modes de réalisation, lors de l'étape de sélection parmi les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps, d'une batterie ayant le plus bas rapport énergie requise/énergie disponible, si plusieurs batteries présentent le même rapport énergie requise/énergie disponible, la batterie sélectionnée est la batterie installée dans un véhicule ayant le moindre kilométrage parcouru.
[0024] Dans un autre mode de réalisation, ladite batterie est une batterie amovible destinée à être installée sur un véhicule à assistance électrique, tel un vélo électrique ou une trottinette électrique.
[0025] Dans cet autre mode de réalisation, lors de l'étape de sélection parmi les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps, d'une batterie ayant le plus bas rapport énergie requise/énergie disponible, si plusieurs batteries présentent le même rapport énergie requise/énergie disponible, la batterie sélectionnée est la batterie amovible ayant le moindre nombre d'heures d'utilisation.
[0026] Un autre aspect de l'invention est un programme d'ordinateur comprenant des ins- tructions qui, lorsqu'exécutées par un processeur d'un système informatique, entraînent la mise en oeuvre d'un procédé de gestion de chargement de batteries tel que précédemment décrit.
[0027] L'invention concerne aussi un système de gestion de chargement de batteries pour véhicules électriques ou hybrides sur un site disposant d'une pluralité de points de chargement, le système comprenant : des moyens de réception d'au moins une requête de chargement d'au moins une batterie, ladite requête comportant une estimation d'une quantité d'énergie électrique requise pour le chargement de ladite batterie, et une plage horaire pendant laquelle le chargement de ladite batterie est susceptible de s'effectuer, dite plage horaire de chargement; des moyens d'identification des batteries susceptibles d'être chargées sur ledit site à partir de la réception de la requête ; des moyens de définition d'une pluralité d'intervalles de temps successifs, à partir de la réception de la requête ; des moyens de détermination, pour chaque intervalle de temps, d'une puissance électrique requise pour charger toutes les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant cet intervalle de temps et d'une puissance électrique disponible sur le site pendant cet intervalle de temps; des moyens de constitution d'une liste ordonnée des intervalles de temps, en fonction de la puissance électrique requise et/ou de la puissance électrique disponible; des moyens de désignation des batteries à charger pendant chaque intervalle de temps, dans l'ordre des intervalles de temps dans la liste ordonnée; des moyens d'allocation d'énergie électrique pendant la pluralité d'intervalles de temps pour le chargement des batteries désignées.
[0028] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : [fig.1] représente un schéma fonctionnel correspondant à un site disposant d'une pluralité de points de chargement, dans lequel l'invention peut être mise en oeuvre; [fig.2] représente schématiquement les étapes du procédé de gestion de chargement de batteries selon un mode de réalisation de l'invention ; [fig.3] représente schématiquement les sous-étapes de désignation unitaires des batteries à charger selon un mode de réalisation de l'invention ; [fig.4] représente schématiquement des informations prises en compte lors de l'exécution de l'étape de constitution de la liste ordonnée et de l'étape de désignation des batteries à charger.
[0029] La figure 1 représente un site de stationnement pour véhicules électriques ou hybrides Vi, dans lesquels sont installées des batteries Bi.
Le site dispose d'une pluralité de points de chargement Ai situés à proximité des places de stationnement, de sorte que le chargement des batteries Bi peut s'effectuer pendant le séjour des véhicules sur le site.
[0030] Les points de chargement sont alimentés en énergie électrique grâce à un point d'alimentation électrique A du site, apte à leur fournir une puissance électrique pouvant varier dans le temps pour chaque point de chargement.
Le point d'alimentation A peut fournir une puissance électrique totale variable dans le temps, selon des contraintes propres au site.
[0031] Dans cet exemple, le site de stationnement fait partie d'un système SYS de gestion de la charge du parc de véhicules, qui comprend en outre un serveur SERV adapté pour la gestion des requêtes de réservation des véhicules appartenant à ce parc de véhicules. 6
[0032] Le serveur SERV comprend un processeur P, des mémoires MEMp, MEMd (non re- présentés), pour stocker des instructions de programme informatique et des données.
Il comprend aussi des entrées/sorties VO lui permettant de recevoir des requêtes de chargement de batteries envoyées par un ou plusieurs utilisateurs par l'intermédiaire d'équipements utilisateur EU et d'un réseau informatique, par exemple un réseau local d'entreprise ou un réseau étendu comme Internet, RES, et d'envoyer des réponses à ces requêtes.
[0033] Le système SYS dispose également de moyens d'allocation d'énergie électrique ALIM pour alimenter les points de chargement du site.
[0034] Le processeur P exécutant le programme informatique permet au système de gestion de chargement SYS d'estimer, pour chaque batterie, une quantité d'énergie électrique requise ERi pour le chargement, et une plage horaire pendant laquelle le chargement est susceptible de s'effectuer, dite plage horaire de chargement A Ti.
[0035] Le serveur SERV est agencé pour identifier les batteries Bi susceptibles d'être chargées sur le site, à partir de la réception de la requête de chargement ; constituer une liste ordonnée des intervalles de temps à partir de la réception de la requête de chargement ; désigner les batteries à charger pendant chaque intervalle de temps ; et allouer de l'énergie électrique aux batteries désignées, comme sera détaillé par la suite.
[0036] Le procédé de gestion de chargement de batteries pour véhicules électriques, hybrides ou à assistance électrique sur le site de chargement sera maintenant décrit en référence à la figure 2.
[0037] Lors d'une étape de réception E100 le serveur SERV reçoit une requête de chargement d'une batterie pour qu'elle soit à un niveau de charge donnée à un temps donné.
Selon les modes de réalisation, la requête de chargement peut être explicite, et faire référence directement à une batterie Bi concernée, ou implicite, et être déduite d'une requête de réservation de véhicule sur lequel une batterie est installée.
[0038] La requête de chargement ou, le cas échéant, la requête de réservation de véhicule, comporte une information permettant l'estimation d'une quantité d'énergie électrique requise ERi pour le chargement de la batterie.
Cette estimation peut être comprise explicitement dans la requête de chargement, ou implicitement.
Dans le cas d'une requête de réservation de véhicule dans lequel la batterie à charger est installée ou est susceptible d'être installée, l'estimation de quantité d'énergie électrique peut être déduite à partir d'une longueur de trajet à effectuer et des caractéristiques de consommation d'énergie dudit véhicule.
[0039] La requête de chargement comprend aussi une plage horaire pendant laquelle le 7 chargement de ladite batterie est susceptible de s'effectuer, dite plage horaire de chargement ATi.
[0040] De manière similaire, la plage horaire de chargement A Ti peut être comprise dans la requête de chargement explicitement ou implicitement.
Ainsi, dans le cas d'une requête de réservation de véhicule électrique, hybride ou à assistance électrique, dans lequel ladite batterie est installée ou est susceptible d'être installée, la plage horaire de chargement ATi de ladite batterie est la plage horaire de séjour du véhicule sur le site.
[0041] Après la réception de la requête de chargement d'une batterie, sous une forme explicite ou implicite, le procédé comprend une étape d'identification E200 des batteries Bi susceptibles d'être chargées sur ledit site à partir de la réception de la requête.
[0042] Ensuite, le procédé comprend une étape de définition E300 d'une pluralité d'intervalles de temps successifs A tj, toujours à partir de la réception de la requête.
[0043] Tl est à noter que l'évènement qui déclenche l'exécution du procédé de gestion est la réception de la requête, contrairement aux solutions connues, dans lesquelles la sélection des batteries à charger et le séquencement des intervalles de temps de chargement effectif alloués à chaque batterie sont déterminés à partir de l'arrivée d'un nouveau véhicule sur le site.
De cette manière, le procédé fournit une solution de gestion prévisionnelle, particulièrement avantageuse pour une application de gestion d'un parc de véhicules.
[0044] Grâce aux données comprises dans la requête de chargement explicite ou implicite, sous forme de requête de réservation de véhicule, le procédé selon l'invention dispose d'informations supplémentaires, permettant d'anticiper les besoins futurs de disponibilité des batteries chargées ou des véhicules dans lesquels des batteries chargées sont installées.
Cette anticipation concerne à la fois les quantités d'énergie électrique requises pour les batteries, le cas échéant les longueurs de trajets à effectuer par les véhicules réservés, et les horaires de début et fin de chargement.
[0045] Ainsi, le procédé de gestion de chargement de batteries selon l'invention permet de prendre en compte les contraintes futures, et non seulement celles liées à la puissance instantanée disponible pour la charge, comme c'est le cas des solutions classiques.
[0046] Une fois les intervalles de temps successifs A tj définis à l'étape de définition E300, le procédé comprend, pour chaque intervalle de temps Atj, une étape de détermination E400 d'une puissance électrique requise PRj pour charger toutes les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps considéré Atj; et d'une puissance électrique disponible PDj sur le site pendant cet intervalle de temps A tj. 8
[0047] La détermination de ces caractéristiques de puissance permettra, lors d'une étape ul- térieure de constitution E500, d'une liste ordonnée L des intervalles de temps Atj, les plus contraints, en fonction de la puissance électrique requise PRj et/ou de la puissance électrique disponible PDj.
[0048] Dans un mode préféré de réalisation, l'étape de constitution E500 de la liste ordonnée L comprend une étape de calcul E510, pour chaque intervalle de temps Atj, d'un rapport de puissances Qj entre la puissance électrique requise PRj et la puissance électrique disponible PDj.
[0049] En figure 4 est illustré un cas d'utilisation pour des requêtes de chargement concernant quatre véhicules, V1 - V4, équipés de batteries B1-B4, les requêtes comportant des estimations d'énergie requise ER1, ER2, ER2', ER3, ER4, et les plages horaires de chargement AT1, AT2, AT2', AT3, AT4, qui coïncident dans cet exemple avec les temps de stationnement des véhicules sur le site.
Pour le véhicule V2, et donc pour la batterie B2, l'énergie requise E2 est égale à O. en faisant l'hypothèse que cette batterie a été chargée précédemment.
[0050] Une suite d'intervalles de temps Atl, Atl 8 est également représentée.
Pour chaque intervalle de temps Atj sont représentés : la puissance électrique requise sur le site.
PRj pour charger toutes les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant cet intervalle de temps, autrement dit toutes les batteries pour lesquelles une requête de chargement a été reçue, et qui sont présentes sur le site pendant cet intervalle de temps ; la puissance électrique requise PRj peut intégrer, dans certains modes de réalisation, des contraintes électriques propres au site de chargement.
Dans l'exemple illustré, la puissance requise PRj présente une valeur maximale PRa pendant le deuxième intervalle de temps, At2, une deuxième valeur PRb pendant les intervalles de temps Atl, At3, At13, At15, At17, une troisième valeur PRc pendant les intervalles At4, At7, At9, At12, At14, At16, At18, une quatrième valeur PRd pendant les intervalles At5, At8, At10, Atll, et enfin une valeur nulle pour At6 ; la puissance électrique PDj disponible sur le site pendant cet intervalle ; dans l'exemple illustré, la puissance disponible présente une valeur PDa, égale à deux unités de puissance électrique pour les intervalles de temps At5-At10, et une deuxième valeur PDb, égale à une unité de puissance électrique, pour les intervalles Atl-At4 et At11-At18 ; le rapport de puissances Qj entre la puissance électrique requise PRj et la puissance électrique disponible PDj.
[0051] Le rapport Qj est un indicateur des contraintes appliquées à chaque intervalle de temps : pour une puissance disponible donnée, les intervalles de temps les plus 9 contraints sont ceux présentant la plus grande puissance requise.
Mais pour un intervalle de temps pendant lequel la puissance requise est faible, la contrainte peut être très forte, si la puissance disponible est très faible.
Ainsi, le rapport de puissances Qj permet de prendre en compte à la fois la disponibilité et la demande de puissance électrique, et d'obtenir un indicateur de contraintes simple à calculer.
[0052] Le procédé comprend ensuite une étape d'ajout E520 dans la liste ordonnée L des in- tervalles de temps Atj, par ordre décroissant du rapport de puissances Qj.
De cette manière, les intervalles de temps sont ajoutés dans la liste ordonnée par ordre décroissant des contraintes, les intervalles les plus contraints se trouvant en tête de liste.
[0053] Dans un mode de réalisation préféré, si plusieurs intervalles de temps Atj présentent le même rapport de puissances Qj, ces intervalles sont ajoutés dans la liste ordonnée L par ordre chronologique.
[0054] Dans l'exemple illustré, cet ordre est : At2, Atl, At3, At13, At15, Atl 7, At4, Atl 2, At14, At16, Atl 8, At7, At9, Atl 1, At5, At8, At10, At6.
[0055] Dans d'autres modes de réalisation, d'autres critères peuvent être utilisés, par exemple l'ancienneté des batteries ou le temps écoulé depuis la dernière utilisation des batteries.
[0056] Ensuite, le procédé comprend une étape de désignation E600 des batteries à charger pendant la pluralité d'intervalles de temps A tj.
[0057] Cette étape de désignation E600 concerne tous les intervalles de temps A tj définis à l'étape E300.
Pour ce faire, une pluralité de sous-étapes de désignation unitaire E600j est exécutée pour chaque intervalle de temps Atj.
Un mode de réalisation de l'étape de désignation E600 est illustré en Fig.3.
[0058] L'ordre d'exécution des sous-étapes de désignation unitaire E610j est l'ordre des in- tervalles de temps Atj dans la liste ordonnée L.
Comme déjà mentionné, les intervalles de temps les plus contraints d'un point de vue de la puissance électrique seront traités en priorité, ce qui permet une optimisation d'utilisation de la puissance électrique disponible et/ou de rechargement.
[0059] Une sous-étape de désignation unitaire E600j peut comprendre, pour chaque in- tervalle de temps Atj, une étape d'évaluation E610j des contraintes de chaque batterie Bij susceptible d'être chargée sur le site pendant cet intervalle de temps Atj.
[0060] Les batteries concernées Bij sont sélectionnées parmi les batteries Bi identifiées lors de l'étape d'identification E200, en utilisant comme critère de sélection la plage horaire de chargement A Ti associée à chaque batterie Bi: si une plage horaire A Ti ou une partie de cette plage horaire A Ti est comprise dans l'intervalle de temps considéré Atj, la batterie Bi sera évaluée lors de l'étape E610j.
[0061] Dans l'exemple illustré en Fig.4, le premier intervalle de temps de la liste ordonnée L est, comme précédemment expliqué, A t2.
Les véhicules présents sur le site sont V1-V4.
Mais comme pour le véhicule V2 nous avons fait l'hypothèse que la batterie B2 est chargée, les batteries susceptibles d'âtre chargées pendant l'intervalle de temps considéré , A C. sont Bl, B3 et B4.
[0062] Lors de l'étape d'évaluation E610j sont évalués pour chaque batterie Bij: une énergie électrique disponible EDij sur le site pendant la plage horaire de chargement A Tij de la batterie Bij; une énergie électrique requise ERij pour le chargement de la batterie Bij ; et d'un rapport d'énergies Rij entre l'énergie électrique disponible EDij et l'énergie électrique requise ERij.
[0063] Nous allons supposer que pour l'exemple illustré en Fig.4, les énergies requises ER1, ER3 et ER4 sont égales respectivement à 3, 4 et 5 unités d'énergie.
Les plages horaires AT1, AT3 et AT4 sont égales respectivement à 13, 6 et 11 unités de temps.
[0064] Pour la batterie Bl, l'énergie électrique disponible ED11 pendant la plage horaire AT1 est, comme illustré en Fig.4, de 15 unités d'énergie.
L'énergie requise ER1 est, par hypothèse, égale à 3 unités d'énergie, et le rapport d'énergies R11 est de 15/3 = 5.
[0065] Pour la batterie B3, l'énergie électrique disponible ED31 pendant la plage horaire AT3 est égale à 6 unités d'énergie.
L'énergie requise ER3 est égale à 4 unités d'énergie, et le rapport d'énergies R31 est donc égal à 6/4 = 1,5.
[0066] Enfin, pour la batterie B4, l'énergie électrique disponible ED31 pendant la plage horaire AT4 est égale à 11 unités d'énergie.
L'énergie requise est égale à 5 unités d'énergie, et le rapport d'énergies R41 est égal à 11/5 = 2,2.
[0067] Ensuite, lors d'une étape de sélection E620j, parmi les batteries Bij susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps Atj considéré, la batterie ayant le plus bas rapport d'énergies Rij est sélectionnée.
Dans l'exemple considéré, c'est la batterie B3 qui présente le rapport d'énergies R31 le plus bas.
[0068] Suit une étape d'attribution E630j à la batterie sélectionnée d'une puissance électrique de charge pendant l'intervalle de temps A tj.
Dans l'exemple considéré, la batterie B3 sera chargée pendant A t2, donc pendant trois unités de temps, à une puissance PDb, d'une unité de puissance.
L'énergie requise ER3 étant égale à 4 unités d'énergie, par conséquent la batterie ne sera pas complètement chargée à la fin de l'intervalle de temps A t2.
L'énergie restant à charger ER1' égale à une unité d'énergie, sera considérée lors de l'exécution de l'étape de désignation E600 pour le prochain intervalle de temps de la liste ordonnée, pendant lequel la batterie B3 est susceptible d'être chargée, dans l'exemple considéré, A t3.
[0069] De cette manière, les batteries les plus contraintes du point de vue énergétique seront traités en priorité.
[0070] Les étapes de sélection E620j et d'attribution E630j sont répétées jusqu'à ce que la puissance électrique disponible PDj pendant l'intervalle de temps A tj 11 soit atteinte ; ou qu'une puissance électrique de charge soit attribuée à toutes les batteries B ij susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps A tj sur le site de chargement.
[0071] Ensuite, la sous-étape de désignation unitaire E600j est répétée pour tous les in- tervalles de temps A tj restants, comme illustré en figure 3.
[0072] Dans un mode de réalisation préféré, les étapes de constitution E500 de la liste ordonnée L et de désignation E600 sont imbriquées, une sous-étape de désignation unitaire E600j étant exécutée pour un intervalle de temps A tj lors de son ajout dans ladite liste ordonnée L.
[0073] De cette manière, le temps de développement et d'exécution d'un programme d'ordinateur, mettant en oeuvre le procédé de gestion de chargement de batteries selon ce mode de réalisation, est optimisé.
[0074] Alternativement, l'étape de constitution E500 de la liste ordonnée L et l'étape de dé- signation E600 des batteries peuvent être exécutées séquentiellement.
[0075] Une fois les étapes de constitution E500 de la liste ordonnée L et l'étape de dé- signation E600 exécutées avec succès, le serveur SERV dispose des informations lui permettant d'allouer, lors d'une étape d'allocation E700, l'énergie électrique pour le chargement des batteries désignées à être chargées pendant chaque intervalle de temps Atj.
[0076] Il est à noter que le procédé de gestion de charge selon l'invention permet une opti- misation de la programmation des futures charges, et non au « au fil de l'eau » sous l'effet des contraintes connues au fur et à mesure que les véhicules équipés de batteries à charger arrivent sur le site.
En Fig.4 est illustrée une requête de charge avec une énergie requise ER2', pendant AT2', permettant une gestion anticipée de la charge pendant les intervalles de temps At7-At11.
[0077] Des modes de réalisation spécifiques permettent la mise en oeuvre du procédé de gestion de chargement à tout type de parc de véhicules.
[0078] Dans certains modes de réalisation, les batteries sont des batteries pour automobiles électriques ou hybrides, installées dans ces véhicules.
Dans ce cas, le chargement des batteries peut s'effectuer lors du stationnement sur le site, grâce aux points de chargement.
Les requêtes de chargement des batteries peuvent prendre la forme de requêtes de réservation des véhicules dans lesquels ces batteries sont installées, et l'estimation de la quantité d'énergie nécessaire peut être obtenue à partir de la longueur du trajet demandé dans la requête de réservation.
Ces modes de réalisation présentent l'avantage d'une forme de requête intuitive pour l'utilisateur, tout en fournissant les éléments techniques nécessaires à l'exécution du procédé.
[0079] Dans d'autres modes de réalisation, les batteries sont des batteries amovibles 12 destinées à être installées sur des véhicules à assistance électrique, par exemple des vélos ou une des trottinettes électriques.
[0080] Dans un mode de réalisation particulier, le procédé permet d'optimiser le temps d'utilisation des batteries susceptibles d'être installées dans des véhicules appartenant au parc géré sur le site.
Pour ce faire, lors de l'étape de sélection E620, si plusieurs batteries présentent le même rapport énergie requise/énergie disponible, la batterie sélectionnée sera celle ayant le moindre nombre d'heures d'utilisation.
[0081] Il est à noter que le procédé selon l'invention permet une mise en oeuvre simple, et n'imposant pas l'utilisation des moyens de calcul complexes.
[0082] En effet, le procédé permet d'obtenir simplement, sans itérations, un plan dc chargement des batteries pour un ensemble de véhicules.
Les étapes sont exécutées séquentiellement, suivant la liste des intervalles de temps ordonnés en fonction des contraintes de puissances spécifiques à chaque intervalle, et, en partant des intervalles de temps les plus contraints, l'énergie électrique est allouée pendant chaque intervalle de temps aux véhicules présentant les contraintes d'énergie électrique les plus importantes.
[0083] Pour garder cette simplicité de mise en oeuvre, si un chargement des batteries, déterminé selon le procédé de gestion, est en cours sur le site de chargement lors de la réception d'une nouvelle requête dc chargement de batterie, le chargement en cours est interrompu, de préférence après que l'intervalle de temps soit terminé, et le procédé est exécuté une nouvelle fois, pour tenir compte des informations contenues dans la nouvelle requête.
De cette manière, le procédé permet d'intégrer toutes les informations disponibles, tout en évitant des itérations complexes.
[0084] Dans un mode de réalisation préféré, une étape préliminaire E000 d'acquisition d'une hypothèse initiale est exécutée avant l'étape de réception E100, de sorte à disposer d'informations concernant les batteries Bk présentes sur le site ; la puissance électrique PRk requise pour charger chaque batterie Bk présente sur le site; la quantité d'énergie ERk requise pour charger chaque batterie Bk présente sur le site ; la plage horaire ATk pendant laquelle chaque batterie Bk présente sur le site est susceptible d'être chargée.
[0085] Ce mode de réalisation permet, par une acquisition anticipée des données initiales utilisables par le procédé de gestion de chargement, une exécution plus rapide après la réception d'une nouvelle requête de chargement ou de réservation.
Effectivement, les informations contenues dans la nouvelle requête viendront seulement compléter les données constituant l'hypothèse initiale, car une grande partie des opérations 13 d'identification des batteries Bi susceptibles d'être chargées, et d'estimation des quantités d'énergie requises ERi et des plages horaires de chargement A Ti sera déjà effectuée.
[0086] De manière avantageuse, le procédé selon l'invention permet de prendre en compte, lors de chaque réception d'une nouvelle requête de chargement, la puissance nécessaire pour le chargement de chaque batterie ; l'énergie nécessaire pour satisfaire chaque requête, par exemple dans le cas des requêtes de réservation de véhicule, l'énergie nécessaire pour effectuer le déplacement demandé dans la requête ; la puissance assignée pour l'ensemble des véhicules ou le bâtiment ; les réservations effectuées par les usagers ; les périodes de séjour des véhicules sur le site ; le prix de l'énergie : dans certains modes de réalisation, lors du choix de l'intervalle de charge, on pourrait favoriser les plages avec moindre tarif ; cela pourrait se faire par exemple lors d'une étape ultérieure.
[0087] Avantageusement, le procédé permet d'optimiser : la disponibilité des véhicules ; l'équilibre du kilométrage effectué par les véhicules et/ou les heures d'utilisation des batteries amovibles ; la disponibilité en puissance pour la recharge ; le coût de l'électricité nécessaire à la charge.
14 [Revendication 1]

Claims (1)

  1. REVENDICATIONSProcédé de gestion de chargement de batteries pour véhicules électriques, hybrides ou à assistance électrique sur un site disposant d'une pluralité de points de chargement, le procédé comprenant : a. une étape de réception (E100) d'au moins une requête de chargement d'au moins une batterie (Bi), ladite requête comportant - une estimation d'une quantité d'énergie électrique requise (ERi) pour le chargement de ladite batterie, et - une plage horaire pendant laquelle le chargement de ladite batterie est susceptible de s'effectuer, dite plage horaire de chargement (A Ti) ; b. une étape d'identification (E200) des batteries (Bi) susceptibles d'être chargées sur ledit site à partir de la réception de la requête ; c. une étape de définition (E300) d'une pluralité d'intervalles de temps successifs (A tj), à partir de la réception de la requête ; d. une étape de détermination (E400), pour chaque intervalle de temps (Atj), d'une puissance électrique requise (PRj) pour charger toutes les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant cet intervalle de temps (Atj) ; d'une puissance électrique disponible (PDj) sur le site pendant cet intervalle de temps (A tj) ; et c. une étape de constitution (E500) d'une liste ordonnée (L) des intervalles de temps (Atj), en fonction de la puissance électrique requise (PRj) et/ou de la puissance électrique disponible (PDj) ; f. une étape de désignation (E600) des batteries à charger pendant la pluralité d'intervalles de temps (A tj), l'étape de désignation (E600) comprenant une pluralité de sous-étapes de désignation unitaire (E600j) pour chaque intervalle de temps (Atj), l'ordre d'exécution des sous-étapes de désignation unitaire (E610j) étant l'ordre des intervalles de temps (Atj) dans la liste ordonnée (L); g. une étape d'allocation (E700) d'énergie électrique pendant la pluralité d'intervalles de temps (Atj) pour le chargement des batteries désignées à l'étape L 15 [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape e de constitution (E500) de la liste ordonnée (L) comprend cl. Une étape de calcul (E510), pour chaque intervalle de temps (Atj), d'un rapport de puissances (Qj) entre la puissance électrique requise (PRj) et la puissance électrique disponible (PDj) ; e2. Une étape d'ajout (E520) dans la liste ordonnée (L) des intervalles de temps (Atj) par ordre décroissant du rapport de puissances (Qj). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, si plusieurs intervalles de temps (Atj) présentent le même rapport de puissances (Qj), ces intervalles sont ajoutés lors de l'étape d'ajout (E520) dans la liste ordonnée L par ordre chronologique. Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel chaque sous-étape de désignation unitaire (E600j) comprend, pour chaque intervalle de temps (Atj), fi. une étape d'évaluation (E610j), pour chaque batterie (Bij) susceptible d'être chargée sur le site pendant cet intervalle de temps (Atj), d'une énergie électrique disponible (EDi) sur le site pendant la plage horaire de chargement (A Ti) de la batterie (Bij) ; d'une énergie électrique requise (ERij) pour le chargement de la batterie (Bij) ; et d'un rapport d'énergies (Rij) entre l'énergie électrique disponible (EDij) et l'énergie électrique requise (ERij); f2. une étape de sélection (E620j), parmi les batteries (Bij) susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps (Atj) considéré, d'une batterie ayant le plus bas rapport d'énergies (Rij) ; f3. une étape d'attribution (E630j) à la batterie sélectionnée d'une puissance électrique de charge pendant l'intervalle de temps (A tj); les étapes de sélection (E620j) et d'attribution (E630j) étant répétées jusqu'à ce que la puissance électrique disponible (PDj) pendant l'intervalle de temps (A tj) soit atteinte ou qu'une puissance électrique de charge soit attribuée à toutes les batteries (Bij) susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps sur le site. 16 [Revendication 5] Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel les étapes de constitution (E500) de la liste ordonnée (L) et de désignation (E600) sont imbriquées, une sous-étape de désignation unitaire (E600j) étant exécutée pour un intervalle de temps (A tj) lors de son ajout dans ladite liste ordonnée (L). [Revendication 6] Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel une étape préliminaire (E000) d'acquisition d'une hypothèse initiale est exécutée avant l'étape a) de réception (E100), de sorte à disposer d'informations concernant les batteries présentes sur le site (Bk) ; la puissance électrique (PRk) requise pour charger chaque batterie présente sur le site (Bk) ; la quantité d'énergie (ERk) requise pour charger chaque batterie présente sur le site (Bk); la plage horaire pendant laquelle chaque batterie présente sur le site (Bk) est susceptible d'être chargée. [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel la puissance électrique disponible (PDj) sur le site est sensiblement constante pendant la durée de chaque intervalle de temps (A tj). Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel l'estimation d'une quantité d'énergie électrique requise pour le chargement de ladite batterie est faite en fonction d'une longueur de trajet à effectuer par un véhicule électrique, hybride ou à assistance électrique, dans lequel ladite batterie est installée ou est susceptible d'être installée. Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel ladite batterie est une batterie pour automobile électrique ou hybride. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite batterie est installée ou est susceptible d'être installée dans un véhicule électrique, hybride ou à assistance électrique, et dans lequel la plage horaire de chargement (ATO de ladite batterie est la plage horaire de séjour du véhicule sur le site. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite requête de chargement est comprise dans une requête de réservation de véhicule appartenant à un parc de véhicules gérés sur ledit site. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel lors de l'étape de 17 [Revendication 13] [Revendication 14] [Revendication 15] [Revendication 16] sélection (E620) parmi les batteries (Bi) susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps, d'une batterie ayant le plus bas rapport énergie requise/énergie disponible, si plusieurs batteries présentent le même rapport énergie requise/énergie disponible, la batterie sélectionnée est la batterie installée dans un véhicule ayant le moindre kilométrage parcouru. Procédé selon une des revendications 1 à 8, dans lequel ladite batterie est une batterie amovible destinée à être installée sur un véhicule à assistance électrique, tel un vélo électrique ou une trottinette électrique. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel lors de l'étape de sélection (E620) parmi les batteries (Bi) susceptibles d'être chargées sur le site pendant l'intervalle de temps, d'une batterie ayant le plus bas rapport énergie requise/énergie disponible, si plusieurs batteries présentent le même rapport énergie requise/énergie disponible, la batterie sélectionnée est la batterie amovible ayant le moindre nombre d'heures d'utilisation. Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'exécutées par un processeur d'un système informatique, entraînent la mise en oeuvre d'un procédé de gestion de chargement de batteries selon l'une quelconque des revendications 1 à 14. Système de gestion de chargement de batteries pour véhicules électriques ou hybrides sur un site disposant d'une pluralité de points de chargement, le système comprenant : a. des moyens de réception (P, MEMp, MEMd, I/O) d'au moins une requête de chargement d'au moins une batterie (Bi), ladite requête comportant une estimation d'une quantité d'énergie électrique requise (ERi) pour le chargement de ladite batterie, et une plage horaire pendant laquelle le chargement de ladite batterie est susceptible de s'effectuer, dite plage horaire de chargement (A Ti); b. des moyens d'identification (P, MEMp, MEMd) des batteries (Bi) susceptibles d'être chargées sur ledit site à partir de la réception de la requête ; c. des moyens de définition (P, MEMp, MEMd) d'une pluralité d'intervalles de temps successifs (A tj), à partir de la réception de la 18 requête ; d. des moyens de détermination (P, MEMp, MEMd), pour chaque intervalle de temps (Atj), d'une puissance électrique requise (PRj) pour charger toutes les batteries susceptibles d'être chargées sur le site pendant cet intervalle de temps (Atj); d'une puissance électrique disponible (PDj) sur le site pendant cet intervalle de temps (A tj) ; et c. des moyens de constitution (P, MEMp, MEMd) d'une liste ordonnée (L) des intervalles de temps (Atj), en fonction de la puissance électrique requise (PRj) et/ou de la puissance électrique disponible (PDj) ; f. des moyens de désignation (P, MEMp, MEMd) des batteries à charger pendant chaque intervalle de temps (Atj), dans l'ordre des intervalles de temps (Atj) dans la liste ordonnée (L) ; g. des moyens d'allocation (P, MEMp, MEMd, ALIM) d'énergie électrique pendant la pluralité d'intervalles de temps (Atj) pour le chargement des batteries désignées.
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