FR3097482A1 - Méthode d’échange d’énergie électrique entre une batterie de véhicule automobile et un réseau électrique - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une méthode d’échange d’énergie électrique entre une batterie d’accumulateurs (11) et un réseau électrique (20) équipé d’une borne (21) connectée à ladite batterie d’accumulateurs, comprenant : - une étape d’acquisition d’un niveau de charge courant de la batterie d’accumulateurs, - une étape de détermination d’un niveau de charge minimum en deçà duquel le réseau électrique n’est pas autorisé à décharger la batterie d’accumulateurs, - si le niveau de charge courant est inférieur au niveau de charge minimum, une étape de charge de la batterie d’accumulateurs par le réseau électrique, - lorsque le niveau de charge courant est supérieur au niveau de charge minimum, une étape d’échange d’énergie électrique entre la batterie d’accumulateurs et le réseau électrique. Selon l’invention, le niveau de charge minimum est calculé en fonction d’une caractéristique thermique de la batterie d’accumulateurs. Figure pour l’abrégé : Fig.1

Description

Méthode d’échange d’énergie électrique entre une batterie de véhicule automobile et un réseau électrique
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne de manière générale les processus d’échange bidirectionnel d’énergie électrique entre des batteries d’accumulateurs et un réseau électrique global, permettant au réseau électrique global de prélever de l’énergie électrique sur les batteries d’accumulateurs qui y sont connectées.
Elle concerne plus particulièrement une méthode d’échange d’énergie électrique entre une batterie d’accumulateurs et un réseau électrique équipé d’une borne connectée à ladite batterie d’accumulateurs, comprenant :
- une étape d’acquisition d’un niveau de charge courant (c’est-à-dire instantané) de la batterie d’accumulateurs,
- une étape de détermination d’un niveau de charge minimum en deçà duquel le réseau électrique n’est pas autorisé à décharger la batterie d’accumulateurs,
- si le niveau de charge courant est inférieur au niveau de charge minimum, une étape de charge de la batterie d’accumulateurs par le réseau électrique, et
- si le niveau de charge courant est supérieur au niveau de charge minimum, une étape d’échange bidirectionnel d’énergie électrique entre la batterie d’accumulateurs et le réseau électrique.
L’invention s’applique particulièrement bien aux batteries de véhicules automobiles.
Etat de la technique
Une voiture à propulsion hybride ou électrique comporte de façon ordinaire une batterie d’accumulateurs de grande capacité, permettant d’alimenter en courant des moteurs électriques prévus pour propulser le véhicule.
Une telle batterie d’accumulateurs doit être régulièrement rechargée. Pour cela, une solution consiste à brancher électriquement la batterie de la voiture à une borne de charge publique.
La norme ISO 15118 a alors été développée pour définir un protocole de communication standard entre une borne de charge et toute voiture qui est susceptible de s’y brancher.
Pour optimiser la gestion de l’énergie électrique, cette norme doit être utilisée de façon à répondre à différentes contraintes. L’une de ces contraintes consiste à assurer à l’usager d’avoir sa batterie suffisamment chargée au moment où il souhaite repartir. Pour cela, il est prévu que l’usager définisse deux premiers paramètres que sont, d’une part, l’heure à laquelle il souhaite reprendre son véhicule, et, d’autre part, le niveau de charge de batterie souhaité à cette heure là.
Le courant électrique permettant de recharger les batteries des véhicules est notamment issu d’énergies dites renouvelables, et notamment d’énergies éoliennes et d’énergies solaires. Il s’avère que la production de ces énergies renouvelables varie beaucoup en fonction des conditions météorologiques.
La consommation d’énergie électrique varie également et présente des pics d’intensité notamment les soirs d’hiver.
Une solution connue pour emmagasiner l’énergie électrique afin de pouvoir la restituer au moment des pics de consommation est alors d’utiliser les batteries des véhicules branchés au réseau électrique. Cette technologie, plus communément désignée par ses initiales V2G (de l’anglais « Vehicle To Grid »), nécessite l’utilisation de chargeurs réversibles et le contrôle des opérations de charge et décharge par un système de surveillance global.
Pour éviter toute détérioration de la batterie d’un véhicule et pour permettre à l’usager de pouvoir prendre son véhicule de façon inopinée, la norme précitée définit une autre contrainte, à savoir le niveau de charge minimum de la batterie en dessous duquel il n’est pas souhaitable que le réseau électrique puise de l’énergie électrique dans la batterie d’accumulateurs. Ce niveau de charge minimum assure ainsi à l’usager de pouvoir disposer de son véhicule à l’envie, quand bien même il n’aurait pas défini d’heure de départ.
L’inconvénient de la technologie V2G est que l’utilisation de la batterie d’accumulateurs comme moyen de stockage d’énergie pour le réseau électrique a un impact sur la durée de vie de cette batterie. En effet, une batterie est généralement prévue pour assurer un nombre défini et limité de cycles de charge et de décharge.
Présentation de l'invention
Afin d’obvier à cet inconvénient et pour maximiser la plage de puissance que la batterie peut fournir au réseau électrique, la présente invention propose de tenir compte de la température de la batterie d’accumulateurs.
Plus particulièrement, on propose selon l’invention une méthode telle que définie dans l’introduction, dans laquelle le niveau de charge minimum est calculé en fonction d’une caractéristique thermique de la batterie d’accumulateurs.
La demanderesse a en effet observé que l’impact des cycles de charge et de décharge sur la durée de vie d’une batterie pouvait être réduit si la température de la batterie d’accumulateurs présentait une valeur optimale, généralement de l’ordre d’une vingtaine de degrés Celsius.
Il est alors préférentiellement prévu, si la température interne de la batterie d’accumulateurs est inférieure à la température optimale, d’utiliser un système de réchauffage alimenté par le réseau haute tension du véhicule pour accroître cette température. Il est également préférentiellement prévu, si la température interne de la batterie d’accumulateurs est supérieure à la température optimale, d’utiliser un système de refroidissement alimenté par le réseau haute tension du véhicule pour diminuer cette température.
Selon l’invention, le niveau de charge minimum (à dépasser avant d’autoriser toute décharge de la batterie d’accumulateurs dans le cadre de la technologie V2G) est calculé en tenant compte de la température instantanée de la batterie et de la température optimale. Il permet ainsi de tenir compte du fait qu’un temps d’attente est nécessaire pour atteindre une température proche de la température optimale.
D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de la méthode conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- la caractéristique thermique comporte la température optimale à laquelle l’impact de la charge et/ou de la décharge de la batterie d’accumulateurs sur sa durée de vie est le plus faible ;
- il est prévu d’acquérir la température courante de la batterie d’accumulateurs, de déterminer la durée nécessaire pour que la température de la batterie d’accumulateurs atteigne une valeur déduite de la température optimale, et de calculer le niveau de charge minimum en fonction de ladite durée ;
- ladite durée est lue dans l’une ou l’autre d’au moins deux cartographies qui diffèrent, selon que la température courante est inférieure ou supérieure à la température optimale ;
- ladite durée est lue dans l’une ou l’autre d’au moins deux cartographies qui diffèrent, selon que le niveau de charge courant est inférieur ou supérieur au niveau de charge minimum ;
- si la température courante est différente de ladite valeur déduite de la température optimale, il est prévu d’utiliser un échangeur de chaleur pour refroidir ou réchauffer la batterie d’accumulateurs avec une puissance déterminée, et ladite durée est fonction de ladite puissance ;
- la batterie d’accumulateurs équipant un véhicule automobile, le niveau de charge minimum est calculé en fonction de contraintes de mobilité définies par l’usager du véhicule automobile ;
- le niveau de charge minimum est égal au maximum entre un premier niveau de charge minimum calculé en fonction desdites contraintes de mobilité et un second niveau de charge minimum calculé en fonction de ladite caractéristique thermique de la batterie d’accumulateurs.
L’invention concerne aussi un véhicule automobile équipé d’une batterie d’accumulateurs, d’une prise de connexion à une borne d’un réseau électrique, et d’un calculateur programmé pour mettre en œuvre les étapes d’acquisition et de détermination d’une méthode telle que précitée.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
Description détaillée de l'invention
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
est une vue schématique de côté d’un véhicule automobile connecté à une borne de charge ;
est un graphique illustrant un exemple de variation dans le temps de la température interne de la batterie du véhicule de la figure 1 ;
est une représentation d’une cartographie permettant de calculer la durée nécessaire pour que la température interne de la batterie du véhicule de la figure 1 atteigne une température optimale ;
est un diagramme illustrant les étapes d’une méthode conforme à l’invention.
Sur la figure 1, on a représenté un véhicule automobile à propulsion électrique.
Il s’agit ici d’une voiture électrique 10 mais il pourrait s’agir d’un autre type de véhicule automobile (moto, camion, bateau…).
Cette voiture est ici qualifiée d’électrique en ce sens qu’elle ne comporte pas de moteur à combustion interne. En variante, il pourrait s’agir d’un véhicule hybride rechargeable.
Elle comporte quoiqu’il en soit au moins un moteur électrique permettant de la faire avancer, et au moins une batterie d’accumulateurs (ci-après appelée batterie de traction 11) connectée à chaque moteur électrique pour le ou les alimenter en courant électrique.
Sur cette même figure 1, on a représenté une borne de charge 21 d’un réseau électrique 20.
Ce réseau électrique 20 est qualifié de global en ce sens qu’il comporte une pluralité de bornes de charge et en ce sens qu’il est connecté à une pluralité de bâtiments (habitations, bureaux, usines…) et à une pluralité de sources de courant (éoliennes, panneaux électriques, barrage électrique…). Il permet donc de prélever de l’énergie électrique dans les sources de courant pour la transmettre au bâtiments et aux bornes de charge.
La borne de charge 21 est alors conçue pour délivrer un courant électrique lorsque la batterie de traction 11 nécessite d’être rechargée. Elle est ici en outre prévue pour prélever sur cette batterie de traction 11 un courant électrique en cas de pic de consommation, si les conditions l’y autorisent.
Un régulateur est alors prévu pour surveiller le réseau électrique 20 et pour envoyer des requêtes à la borne de charge 20 afin de lui commander de délivrer ou prélever un courant électrique.
La voiture électrique 10 comporte, outre ses moteurs et sa batterie de traction 11, un chargeur 13, des capteurs 14 permettant d’acquérir des données relatives à la batterie de traction 11, et un calculateur 12.
Le chargeur 13 comporte soit une prise de courant sur laquelle peut être branchée une fiche électrique de borne de charge 21, soit une fiche électrique à brancher dans une prise de courant de la borne de charge 21.
Ce chargeur 13 est connecté à la batterie de traction 11 pour assurer sa charge. Il est ici qualifié de bidirectionnel en ce sens qu’il permet non seulement de charger la batterie de traction 11, mais aussi de faire en sorte que cette même batterie restitue un courant électrique sur le réseau électrique 20.
Les capteurs 14 sont notamment prévus pour mesurer la tension aux bornes de la batterie de traction et la température interne T de cette batterie de traction 11.
Le calculateur 12 comporte pour sa part un processeur (CPU), une mémoire et différentes interfaces d'entrée et de sortie.
Grâce à ses interfaces d'entrée et de sortie, le calculateur est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant des capteurs 14. Il est ainsi en mesure de déterminer le niveau de charge courant SOC0de la batterie de traction 11.
Il est également adapté à communiquer avec la borne de charge 21 par l’intermédiaire du chargeur 13 pour recevoir des données relatives à la puissance électrique maximum Pmaxdisponible sur la borne de charge 20.
Grâce à sa mémoire, le calculateur 12 mémorise des données utilisées dans le cadre du procédé décrit ci-dessous.
Il mémorise notamment une application informatique, constituée de programmes d’ordinateur comprenant des instructions dont l’exécution par le processeur permet la mise en œuvre par le calculateur 12 de la méthode illustrée sur la figure 4 et décrite ci-après.
La voiture électrique 10 comporte ici, de manière préférentielle, au moins un échangeur de chaleur adapté à réchauffer et/ou refroidir la batterie de traction 11.
Ici, elle comporte un moyen de chauffage 15 permettant de provoquer une élévation rapide de la température interne T de la batterie de traction 1. Ce moyen de chauffage 15 peut par exemple se présenter sous la forme d’une résistance électrique alimentée en courant électrique par cette batterie de traction 11 (en haute tension).
La voiture électrique 10 comporte ici aussi un moyen de refroidissement 16 permettant de provoquer une baisse rapide de la température interne T de la batterie de traction 1. Ce moyen de refroidissement 16 peut par exemple être formé par un circuit de liquide de refroidissement équipé d’un radiateur.
Tout autre moyen de chauffage et de refroidissement est bien entendu également envisageable.
Comme le montre cette figure 4, le calculateur 12 est conçu pour mettre en œuvre une méthode comportant plusieurs étapes principales pouvant être répétées en boucles, au cours de pas de temps successifs.
Cette méthode itérative est spécialement conçue pour permettre :
- la charge de la batterie de traction 11 de façon à assurer à l’usager que cette batterie sera suffisamment rechargée lorsqu’il en aura besoin , et
- le prélèvement d’une énergie électrique sur la batterie de traction 11 en cas de besoin par le réseau électrique 20.
Cette méthode est automatiquement initiée lors du branchement de la voiture électrique 10 sur la borne de charge 21.
La première étape E0de ce procédé consiste en un protocole d’échange de données permettant à la borne de charge 21 de reconnaître la voiture électrique 10, et vis-versa.
La seconde étape E2consiste pour le calculateur 12 à échanger des données avec la borne de charge 21 afin de déterminer la puissance électrique maximum Pmaxque cette borne de charge 21 peut délivrer à la batterie de traction (compte tenu des caractéristiques techniques de cette borne, du chargeur et de la batterie).
Cette puissance électrique maximum Pmaxest ici considérée comme étant constante.
La troisième étape E4consiste, pour le calculateur 12, à acquérir, via les capteurs 14, des données relatives à la batterie de traction 11.
Lors de cette étape, le calculateur 12 acquiert ainsi la valeur instantanée de la température interne T de la batterie de traction 11, ci-après appelée température courante T0.
Il acquiert également la valeur optimale de la température interne T de la batterie de traction 11, ci-après appelée température optimale Topt.
Cette température optimale Toptest une constante prédéterminée, qui est fonction du type de batterie utilisé et qui est déterminée par simulation ou lors d’essais. Cette température est celle qui permet de minimiser l’impact des cycles de charge et de décharge de la batterie sur la durée de vie SOH de cette batterie et qui permet en outre de maximiser la plage de puissance électrique que la batterie peut délivrer sur le réseau électrique 20. On notera que cette durée de vie SOH pourra être calculée, lors de ces essais, à l’aide de la méthode décrite dans le document FR3009093.
Le calculateur 12 acquiert aussi une valeur instantanée du niveau de charge de la batterie de traction, ci-après appelée niveau de charge courant SOC0. Le calcul de ce niveau de charge est réalisé en fonction de la tension mesurée aux bornes de la batterie, par exemple selon la méthode décrite dans le document FR3029296. Elle permet d’exprimer le pourcentage de charge de la batterie.
Enfin, le calculateur acquiert un premier niveau de charge minimum SOCmin1.
Ce premier niveau de charge minimum SOCmin1est celui que la batterie de traction 11 doit présenter à tout moment de façon à satisfaire les besoins de mobilité de l’usager. Ce premier niveau de charge minimum SOCmin1est choisi par l’usager à l’aide d’une interface dédiée. Il est par exemple choisi en fonction de la distance séparant le véhicule de l’hôpital le plus proche, ce qui permet à l’usager de pouvoir se rendre à cet hôpital à tout moment, de façon inopinée.
L’objectif de l’invention est alors de déterminer le niveau de charge minimum SOCminen deçà duquel le réseau électrique 20 n’est pas autorisé à prélever de l’énergie électrique sur la batterie d’accumulateurs 11.
Selon l’invention, ce niveau de charge minimum SOCminest déterminé en fonction non seulement du premier niveau de charge minimum SOCmin1mais aussi en fonction d’une caractéristique thermique de la batterie d’accumulateurs 11. L’objectif est de s’assurer que la température de la batterie de traction 11 soit propre à éviter que les cycles de charge et de décharge n’affectent trop sa durée de vie SOH.
Pour cela, au cours d’une quatrième étape E6, le calculateur 12 compare la température courante T0et la température optimale Topt.
Si ces deux valeurs sont égales, le niveau de charge minimum SOCminest choisi égal au premier niveau de charge minimum SOCmin1. Dans ce cas, la température interne T de la batterie est en effet propre à permettre l’utilisation de cette batterie dans le cadre d’un processus V2G.
Si ces deux valeurs sont différentes, l’idée va être de déterminer la durée Δt nécessaire pour permettre à la température interne T de la batterie d’atteindre la température optimale Topt, et de déterminer en fonction de cette durée le niveau de charge que la batterie pourra atteindre à puissance de charge maximale Pmax.
En se fixant un niveau de charge minimum SOCminde cette façon, on s’assurera que le réseau électrique 20 ne prélèvera pas de courant électrique sur la batterie de traction 11 avant que cette dernière ne soit à la température optimale Topt.
Autrement formulé, l’idée est de se servir du niveau de charge minimum SOCmin, qui est une valeur bien définie dans la norme ISO15118, pour s’assurer que la batterie de traction 11 ait le temps d’atteindre une température adéquate (ce temps et cette température étant des paramètres absents de la norme précitée). Il s’agit donc, en quelque sorte, de leurrer le protocole avec une valeur de niveau de charge minimum SOCminqui permette d’atteindre la température optimale Topt.
Cette durée ne sera pas la même selon l’échangeur thermique utilisé. En d’autres termes, le coefficient directeur de la droite C1représentée sur la figure 2 (qui illustre la variation de la température interne T de la batterie en fonction du temps lorsque le moyen de chauffage 15 est activé) ne sera pas le même selon le moyen de chauffage 15 ou le moyen de refroidissement utilisé.
Alors, si au cours de la quatrième étape E6, le calculateur 12 détecte que la température courante T0est inférieure strictement à la température optimale Topt, il poursuit sur une cinquième étape E8 au cours de laquelle il lit la durée Δt dans une cartographie du type de celle schématisée sur la figure 3.
A titre d’exemple, si la température courante T0mesurée est proche de la valeur T4, alors la durée Δt est estimée égale à 8.dt, avec dt une constante de temps prédéterminée.
Cette cartographie permet ainsi au calculateur 12 de lire la durée Δt en fonction uniquement de la température courante T0.
Au contraire, si au cours de la quatrième étape E6, le calculateur 12 détecte que la température courante T0est supérieure strictement à la température optimale Topt, il poursuit sur une sixième étape E10 au cours de laquelle il compare le niveau de charge courant SOC0avec le premier niveau de charge minimum SOCmin1.
En effet, dans cette éventualité, la température interne de la batterie de traction est trop élevée. Or, la charge de la batterie a tendance à faire augmenter la température interne de cette batterie. Par conséquent, on prévoit ici de ne charger la batterie qu’en cas de besoin, c’est-à-dire si le niveau de charge courant SOC0est inférieur strictement au premier niveau de charge minimum SOCmin1. Dans le cas contraire, on ne la charge pas.
En pratique, si au cours de la sixième étape E10, le calculateur 12 détecte que le niveau de charge courant SOC0est inférieur strictement au premier niveau de charge minimum SOCmin1, il poursuit sur une septième étape E12 au cours de laquelle il lit la durée Δt dans une seconde cartographie.
Cette cartographie tient alors compte de l’efficacité du moyen de refroidissement 16 et de l’échauffement naturel de la batterie de traction 11 lorsqu’elle se charge. Cette cartographie peut d’ailleurs comporter des valeurs différentes selon la puissance électrique maximum Pmaxutilisée pour charger la batterie de traction 11.
Au contraire, si au cours de la sixième étape E10, le calculateur 12 détecte que le niveau de charge courant SOC0est supérieur ou égal au premier niveau de charge minimum SOCmin1, il poursuit sur une huitième étape E14.
Cette huitième étape peut être mise en œuvre de différentes façons.
Une première façon consiste alors simplement à affecter la valeur nulle à la durée Δt, ce qui revient à affecter la valeur du premier niveau de charge minimum SOCmin1à la valeur du niveau de charge minimum SOCmin.
Une seconde façon consiste à demander à la borne de charge 21 une puissance de charge nulle.
Une troisième façon consiste à demander à la borne de charge 21 une puissance de charge très réduite et à lire la durée Δt dans une troisième cartographie différente de la seconde.
Une fois la durée Δt connue, le calculateur 12 poursuit sur une dixième étape E16.
Au cours de cette dixième étape E16, le calculateur détermine tout d’abord un second niveau de charge minimum SOCmin2qui correspond cette fois au niveau de charge qu’on pourra atteindre pendant le temps du réchauffage et/ou du refroidissement de la batterie de traction.
Ce second niveau de charge minimum SOCmin2est calculé au moyen de la formule mathématique suivante :
[Math 1] SOCmin2= SOC0+ 100. Pmax . Δt / Cbatt
avec Cbatt la capacité totale de la batterie.
A ce stade, le calculateur déduit le niveau de charge minimum SOCminde la formule mathématique suivante :
[Math 2] SOCmin= max (SOCmin1, SOCmin2)
A ce stade, si le niveau de charge courant SOC0 est inférieur au niveau de charge minimum SOCmin, le processus E18 de charge de la batterie de traction 11 par le réseau électrique 20 peut débuter.
Puis, lorsque le niveau de charge courant SOC0 est supérieur au niveau de charge minimum SOCmin, le processus V2G d’échange d’énergie électrique entre la batterie d’accumulateurs 11 et le réseau électrique 20 peut s’opérer dans des conditions optimales, c’est-à-dire en assurant à l’usager une bonne disponibilité de sa voiture électrique 10 et un impact réduit sur la durée de vie SOH de sa batterie de traction 11.
On notera qu’à ce stade, les cycles de charge et de décharge de la batterie de traction auront peu d’influence sur la température interne T de la batterie de traction 11, dans la mesure où les puissances électriques utilisées seront réduites. Au pire, si jamais la température interne T s’écartait trop de la température optimale Topt, il serait possible d’utiliser les moyens de réchauffage 15 ou de refroidissement 16 afin de ramener la température interne T à une valeur acceptable.
La présente invention n’est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’invention.
A titre d’exemple, il serait possible d’utiliser, en lieu et place de la température optimale Topt, une plage de températures déduite de la température optimale Topt.
Cette plage de températures pourrait être centrée sur la température optimale Topt, comporter une borne haute TV2Gmax, une borne basse TV2Gmin, et deux valeurs intermédiaires réparties de part et d’autre de la température optimale Topt, nommées Toptsupet Toptmin. On pourrait représenter cette plage de la façon suivante :
[Math 3]
TV2Gmax> Toptsup> Topt> Toptmin> TV2Gmin
Dans cette variante, on pourrait prévoir d’autoriser la borne de charge 21 à prélever de l’énergie électrique dans la batterie de traction 11 à condition uniquement que la température courante T0de la batterie de traction 11 soit comprise entre les bornes haute TV2Gmaxet basse TV2Gmin.
Dans le cas contraire, on pourrait prévoir de calculer un niveau de charge minimum SOCminpermettant de laisser le temps à la batterie de traction d’arriver à la température souhaitée, en considérant que:
- si la température courante T0de la batterie de traction 11 est comprise entre les deux valeurs intermédiaires Toptsupet Toptmin, le niveau de charge minimum SOCminest égal au premier niveau de charge minimum SOCmin1défini par l’usager,
- si la température courante T0de la batterie de traction 11 est strictement supérieure à la valeur intermédiaire Toptsup, le second niveau de charge minimum SOCmin2soit calculé de la façon précitée mais en utilisant non plus la température optimale Toptcomme objectif mais plutôt cette valeur intermédiaire Toptsup,
- si la température courante T0de la batterie de traction 11 est strictement inférieure à la valeur intermédiaire Topt inf, le second niveau de charge minimum SOCmin2soit calculé de la façon précitée en utilisant non plus la température optimale Toptcomme objectif mais plutôt cette valeur intermédiaire Topt inf.
Selon une autre variante de l’invention, on pourrait ne pas utiliser de moyen de chauffage de la batterie mais compter uniquement sur le phénomène naturel d’échauffement de la batterie de traction lorsque cette dernière se charge.
Encore en variante, on pourrait appliquer l’invention non pas à des batteries de véhicules automobiles, mais à tout autre type de batterie, par exemple à des batteries situées dans les habitations (par exemple à des batteries du type de celles commercialisées par la société TeslaTMsous la marque Powerwall™).
Selon une autre variante de l’invention, la caractéristique thermique de la batterie de traction considérée pour déterminer à quel moment les cycles de charge et de décharge impacteront le moins la durée de vie de cette batterie pourra être non pas une température optimale (ou une plage déduite de cette température optimale), mais une autre grandeur thermique (telle qu’une caractéristique de conductivité thermique représentative de la batterie de traction).

Claims (9)

  1. Méthode d’échange d’énergie électrique entre une batterie d’accumulateurs (11) et un réseau électrique (20) équipé d’une borne (21) connectée à ladite batterie d’accumulateurs (11), comprenant :
    - une étape d’acquisition d’un niveau de charge courant (SOC0) de la batterie d’accumulateurs (11),
    - une étape de détermination d’un niveau de charge minimum (SOCmin) en deçà duquel le réseau électrique (20) n’est pas autorisé à décharger la batterie d’accumulateurs (11),
    - lorsque le niveau de charge courant (SOC0) est inférieur au niveau de charge minimum (SOCmin), une étape de charge de la batterie d’accumulateurs (11) par le réseau électrique (20),
    - lorsque le niveau de charge courant (SOC0) est supérieur au niveau de charge minimum (SOCmin), une étape d’échange d’énergie électrique entre la batterie d’accumulateurs (11) et le réseau électrique (20),
    caractérisée en ce que le niveau de charge minimum (SOCmin) est calculé en fonction d’une caractéristique thermique de la batterie d’accumulateurs (11).
  2. Méthode selon la revendication précédente, dans laquelle la caractéristique thermique comporte la température optimale (Topt) pour laquelle l’impact de la charge et/ou de la décharge de la batterie d’accumulateurs (11) sur sa durée de vie (SOH) est le plus faible.
  3. Méthode selon la revendication précédente, dans laquelle il est prévu :
    - d’acquérir la température courante (T0) de la batterie d’accumulateurs (11),
    - de déterminer la durée (Δt) nécessaire pour que la température (T) de la batterie d’accumulateurs (11) atteigne une valeur déduite de la température optimale (Topt), et
    - de calculer le niveau de charge minimum (SOCmin) en fonction de ladite durée (Δt).
  4. Méthode selon la revendication précédente, dans laquelle ladite durée (Δt) est lue dans l’une ou l’autre d’au moins deux cartographies qui diffèrent, selon que la température courante (T0) est inférieure ou supérieure à la température optimale (Topt).
  5. Méthode selon l’une des deux revendications précédentes, dans laquelle ladite durée (Δt) est lue dans l’une ou l’autre d’au moins deux cartographies qui diffèrent, selon que le niveau de charge courant (SOC0) est inférieur ou supérieur au niveau de charge minimum (SOCmin).
  6. Méthode selon l’une des trois revendications précédentes, dans laquelle, si la température courante (T0) est différente de ladite valeur déduite de la température optimale (Topt), il est prévu d’utiliser un échangeur de chaleur pour refroidir ou réchauffer la batterie d’accumulateurs (11) avec une puissance déterminée, et dans laquelle ladite durée (Δt) est fonction de ladite puissance.
  7. Méthode selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle, la batterie d’accumulateurs équipant un véhicule automobile (10), le niveau de charge minimum (SOCmin) est calculé en fonction de contraintes de mobilité définies par l’usager du véhicule automobile (10).
  8. Méthode selon la revendication précédente, dans laquelle le niveau de charge minimum (SOCmin) est égal au maximum entre un premier niveau de charge minimum (SOCmin1) calculé en fonction desdites contraintes de mobilité et un second niveau de charge minimum (SOCmin2) calculé en fonction de ladite caractéristique thermique de la batterie d’accumulateurs (11).
  9. Véhicule automobile (10) équipé d’une batterie d’accumulateurs (11) et d’une prise de connexion à une borne (21) d’un réseau électrique (20), caractérisé en ce qu’il comporte un calculateur (12) programmé pour mettre en œuvre les étapes d’acquisition et de détermination d’une méthode conforme à l’une des revendications précédentes.
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