FR3099098A1 - Charging and discharging process of an accumulator battery - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé de charge et décharge d’une batterie d’accumulateurs (12) de véhicule automobile (10) qui est connectée électriquement à une borne de charge (20), ledit procédé comportant des étapes : a) de réception de données relatives à l’évolution au cours du temps de puissances électriques de charge et de décharge disponibles sur la borne de charge et des coûts associés, b) de sélection d’au moins un premier créneau horaire pour charger la batterie de façon à ce que le niveau de charge final soit égal à un niveau de charge cible, c) de sélection d’au moins un second créneau horaire pour décharger la batterie, d) de sélection d’au moins un troisième créneau horaire pour compenser cette décharge, et f) de charge de la batterie d’accumulateurs. Figure pour l’abrégé : Fig.1The invention relates to a method of charging and discharging an accumulator battery (12) of a motor vehicle (10) which is electrically connected to a charging station (20), said method comprising steps: a) receiving data relating to the evolution over time of the electric power for charging and discharging available on the charging station and the associated costs, b) selection of at least a first time slot for charging the battery so that the final charge level is equal to a target charge level, c) selection of at least a second time slot to discharge the battery, d) selection of at least a third time slot to compensate for this discharge, and f ) for charging the accumulator battery. Figure for the abstract: Fig. 1

Description

Procédé de charge et décharge d’une batterie d’accumulateursMethod of charging and discharging an accumulator battery

Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention

La présente invention concerne de manière générale l’échange bidirectionnel d’énergie électrique entre un réseau électrique global et une batterie d’accumulateurs, permettant au réseau électrique global de charger la batterie d’accumulateurs ou de prélever de l’énergie électrique sur cette batterie d’accumulateurs.The present invention generally relates to the two-way exchange of electrical energy between a global electrical network and a storage battery, allowing the global electrical network to charge the storage battery or to draw electrical energy from this battery. of accumulators.

Elle concerne plus particulièrement un procédé de charge et décharge d’une batterie d’accumulateurs de véhicule automobile qui est connectée électriquement à une borne de charge, ce procédé comportant des étapes :
a) de réception de données relatives à l’évolution au cours du temps d’une puissance électrique de charge disponible sur la borne de charge et d’un coût de charge,
b) de sélection d’au moins un premier créneau horaire en fonction du coût de charge et d’une puissance électrique de charge pour chaque premier créneau horaire sélectionné, de façon à ce que le niveau de charge final de la batterie d’accumulateurs puisse être, à l’issue de l’ensemble des créneaux horaires sélectionnés, supérieur ou de préférence égal à un niveau de charge cible, et
f) de charge de la batterie d’accumulateurs par la borne de charge pendant chaque créneau horaire sélectionné suivant la puissance électrique de charge associée à chacun de ces créneaux horaires.
It relates more particularly to a method for charging and discharging a motor vehicle storage battery which is electrically connected to a charging terminal, this method comprising steps:
a) receiving data relating to the evolution over time of an electrical charging power available on the charging terminal and of a charging cost,
b) selection of at least a first time slot as a function of the cost of charging and of an electrical charging power for each first time slot selected, so that the final charge level of the storage battery can be, at the end of all the selected time slots, greater than or preferably equal to a target load level, and
f) charging the accumulator battery via the charging terminal during each time slot selected according to the electrical charging power associated with each of these time slots.

Elle concerne également un véhicule automobile équipé de façon à pouvoir mettre en œuvre ce procédé.It also relates to a motor vehicle equipped so as to be able to implement this method.

Etat de la techniqueState of the art

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.A hybrid or electric-powered car usually includes a high-capacity storage battery, making it possible to supply current to the electric motors designed to propel the vehicle.

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.Such a storage battery must be recharged regularly. One solution for this is to electrically connect the car battery to a public charging station.

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.The ISO 15118 standard was then developed to define a standard communication protocol between a charging station and any car that is likely to connect to it.

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.To optimize the management of electrical energy, this standard must be used in such a way as to meet various constraints. One of these constraints consists in ensuring that the user has his battery sufficiently charged when he wishes to leave. For this, it is expected that the user defines two first parameters which are, on the one hand, the time at which he wishes to resume his vehicle, and, on the other hand, the level of battery charge desired at this time. -there.

On connaît ainsi du document de brevet déposé sous la référence FR1859928 (non encore publié à la date de dépôt de la présente) une méthode de sélection de créneaux horaires pour la charge de la batterie.We thus know from the patent document filed under the reference FR1859928 (not yet published on the date of filing of the present document) a method for selecting time slots for charging the battery.

Actuellement, 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. Il s’avère aussi que la consommation d’énergie électrique varie et présente des pics d’intensité notamment les soirs d’hiver.Currently, the electric current used to recharge the batteries of vehicles comes in particular from so-called renewable energies, and in particular from wind energy and solar energy. It turns out that the production of these renewable energies varies a lot depending on the weather conditions. It also turns out that the consumption of electrical energy varies and shows intensity peaks, especially on winter evenings.

Une solution connue pour emmagasiner l’énergie électrique afin de pouvoir la restituer aux moments 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. Ce système est en effet nécessaire pour indiquer aux bornes de charge du réseau électrique les puissances électriques qu’il peut développer ou recevoir à tout moment de la journée.A known solution for storing electrical energy in order to be able to restore it at times of peak consumption is then to use the batteries of vehicles connected to the electrical network. This technology, more commonly referred to by its initials V2G (from the English “Vehicle To Grid”), requires the use of reversible chargers and the control of charging and discharging operations by a global monitoring system. This system is indeed necessary to indicate to the charging stations of the electrical network the electrical powers that it can develop or receive at any time of the day.

Il s’avère alors nécessaire de trouver une méthode de sélection de créneaux horaires qui soit implantable dans un véhicule automobile de façon à lui permettre de communiquer avec la borne de charge pour réserver des créneaux de charge et de décharge de la batterie d’accumulateurs, cette méthode devant être simple et rapide à mettre en œuvre de façon à ne pas ralentir le protocole de communication entre le véhicule et la borne de charge.It then turns out to be necessary to find a time slot selection method which can be implanted in a motor vehicle so as to allow it to communicate with the charging terminal to reserve slots for charging and discharging the storage battery, this method must be simple and quick to implement so as not to slow down the communication protocol between the vehicle and the charging station.

Présentation de l'inventionPresentation of the invention

Pour cela, on propose selon l’invention un procédé de charge et décharge tel que défini dans l’introduction, dans lequel, à l’étape a), il est prévu de recevoir des données relatives à l’évolution au cours du temps d’une puissance électrique de décharge que la batterie d’accumulateurs peut renvoyer à la borne de charge et d’un coût de décharge, et dans lequel, entre les étapes b) et f), il est prévu des étapes :
c) de sélection d’au moins un second créneau horaire en fonction du coût de décharge et d’une puissance électrique de décharge associée à chaque second créneau horaire sélectionné en vue de décharger la batterie d’accumulateurs, et
d) de sélection d’au moins un troisième créneau horaire et d’une puissance électrique de charge associée à chaque troisième créneau horaire en vue de compenser la décharge de la batterie d’accumulateurs, de façon à ce que le niveau de charge final de la batterie d’accumulateurs puisse être, à l’issue de l’ensemble des premier, second et troisième créneaux horaires sélectionnés, supérieur ou de préférence égal au niveau de charge cible.
For this, according to the invention, a charging and discharging method as defined in the introduction is proposed, in which, in step a), it is provided to receive data relating to the evolution over time of an electrical discharge power that the storage battery can send back to the charging terminal and a discharge cost, and in which, between steps b) and f), steps are provided:
c) selection of at least one second time slot as a function of the discharge cost and of an electrical discharge power associated with each second time slot selected with a view to discharging the storage battery, and
d) selection of at least a third time slot and of an electrical charging power associated with each third time slot in order to compensate for the discharge of the accumulator battery, so that the final charge level of the accumulator battery can be, at the end of all of the first, second and third time slots selected, greater than or preferably equal to the target charge level.

Ainsi, grâce à l’invention, le véhicule peut communiquer avec la borne de charge de façon à réserver des premiers créneaux pour la charge de sa batterie, ainsi que des seconds et troisièmes créneaux pour permettre à la batterie de renvoyer de l’énergie électrique sur le réseau électrique global puis de recharger à d’autres moments la batterie pour compenser cette perte de niveau de charge, l’objectif demeurant de réaliser un gain financier en échangeant de l’énergie avec le réseau électrique au cours des seconds et troisièmes créneaux.Thus, thanks to the invention, the vehicle can communicate with the charging terminal so as to reserve first slots for charging its battery, as well as second and third slots to allow the battery to return electrical energy on the global electrical network and then to recharge the battery at other times to compensate for this loss of charge level, the objective remaining to achieve a financial gain by exchanging energy with the electrical network during the second and third slots .

Ce procédé s’avère simple à mettre en œuvre et peut être implémenté très facilement dans les calculateurs de véhicules automobiles. Il est en effet basé sur le protocole défini par la norme ISO 15118, de sorte qu’il peut être déployé facilement. Il peut d’ailleurs être déployé au niveau d’un réseau électrique global de toute taille (quartier, région, pays…).This process is simple to implement and can be implemented very easily in motor vehicle ECUs. It is indeed based on the protocol defined by the ISO 15118 standard, so that it can be deployed easily. It can also be deployed at the level of a global electrical network of any size (district, region, country, etc.).

D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- entre les étapes d) et f), il est prévu une étape e1) de vérification que le niveau de charge de la batterie d’accumulateurs reste, au cours de l’ensemble des premier, second et troisième créneaux horaires sélectionnés, supérieur à un niveau de charge minimum et, si tel n’est pas le cas, une étape e2) de réduction de la puissance de décharge de la batterie d’accumulateurs au cours dudit second créneau horaire ;
- après l’étape e2), il est prévu une étape e3) de réduction de la puissance de charge au cours au moins du troisième créneau horaire pour lequel le coût de charge associé est le plus faible, de façon à compenser la réduction de puissance de décharge prévue à l’étape e2) ;
- la batterie d’accumulateurs étant connectée à au moins un appareil auxiliaire consommateur de courant électrique, au cours des étapes c) et d), il est prévu de négliger la consommation de chaque appareil auxiliaire et la variation de la température de la batterie d’accumulateurs ;
- à l’étape e1), la vérification est réalisée en tenant compte de la consommation de chaque appareil auxiliaire et de la variation de la température de la batterie d’accumulateurs ;
- à l’étape c), le second créneau horaire est distinct de chaque premier créneau horaire et est celui pour lequel le coût de décharge est le plus élevé ;
- à l’étape d), le nombre de troisièmes créneaux horaires est déterminé de façon que la somme des puissances de charge associées aux troisièmes créneaux horaires sélectionnés soit supérieure ou égale à la somme des puissances de décharge associés aux seconds créneaux horaires sélectionnés ;
- après les étapes c) et d), il est prévu de contrôler que la décharge de la batterie d’accumulateurs est bénéfique (relativement au coûts de charge et décharge) en considérant successivement chaque créneau horaire en tant que second créneau horaire et en calculant à chaque fois au moins un indicateur de bénéfice attendu, le second créneau horaire finalement sélectionné étant celui pour lequel l’indicateur de bénéfice attendu est le plus grand, pour autant que cet indicateur soit positif ;
- ledit indicateur de bénéfice attendu est fonction de la différence entre, d’une part, le produit du coût de décharge et de la puissance de décharge associés au second créneau, et, d’autre part, le produit ou la somme des produits du coût de charge et de la puissance de charge associés à chaque troisième créneau ;
- un seul troisième créneau ayant été sélectionné, ledit indicateur de bénéfice attendu est égal à la différence entre, d’une part, le produit du coût de décharge associé au second créneau et de la puissance de charge associé au troisième créneau, et, d’autre part, le produit du coût de charge et de la puissance de charge associés au troisième créneau ;
- il est prévu de calculer deux indicateurs de bénéfice attendu et dans lequel le second créneau horaire finalement sélectionné est celui pour lequel l’indicateur de bénéfice attendu est le plus grand, pour autant qu’il soit positif strictement ;
- au cours des étapes c) et d), la sélection des créneaux horaires et des puissance électrique de charge et décharge est réalisée en fonction d’un rendement de cycle de charge et de décharge.
Other advantageous and non-limiting characteristics of the process in accordance with the invention, taken individually or according to all the technically possible combinations, are the following:
- between steps d) and f), there is provided a step e1) for checking that the charge level of the storage battery remains, during all of the first, second and third time slots selected, greater than a minimum charge level and, if such is not the case, a step e2) of reducing the discharge power of the accumulator battery during said second time slot;
- after step e2), there is provided a step e3) of reducing the charging power during at least the third time slot for which the associated charging cost is the lowest, so as to compensate for the power reduction discharge provided in step e2);
- the accumulator battery being connected to at least one auxiliary device consuming electric current, during steps c) and d), provision is made to neglect the consumption of each auxiliary device and the variation in the temperature of the battery d 'Accumulators ;
- in step e1), the verification is carried out taking into account the consumption of each auxiliary device and the variation in the temperature of the storage battery;
- in step c), the second time slot is distinct from each first time slot and is the one for which the discharge cost is the highest;
- in step d), the number of third time slots is determined so that the sum of the charging powers associated with the third selected time slots is greater than or equal to the sum of the discharge powers associated with the second selected time slots;
- after steps c) and d), provision is made to check that discharging the storage battery is beneficial (relative to the charging and discharging costs) by successively considering each time slot as a second time slot and calculating each time at least one expected profit indicator, the second time slot finally selected being the one for which the expected profit indicator is the greatest, provided that this indicator is positive;
- said expected profit indicator is a function of the difference between, on the one hand, the product of the discharge cost and the discharge power associated with the second slot, and, on the other hand, the product or the sum of the products of the charging cost and charging power associated with each third slot;
- a single third time slot having been selected, said expected benefit indicator is equal to the difference between, on the one hand, the product of the discharge cost associated with the second time slot and the charging power associated with the third time slot, and, d on the other hand, the product of the charging cost and the charging power associated with the third slot;
- it is planned to calculate two expected profit indicators and in which the second time slot finally selected is the one for which the expected profit indicator is the greatest, provided that it is strictly positive;
- During steps c) and d), the selection of the time slots and the electrical power for charging and discharging is carried out according to a charging and discharging cycle efficiency.

L’invention propose également un véhicule automobile comportant au moins un moteur électrique de propulsion, une batterie d’accumulateurs adaptée à alimenter en courant électrique chaque moteur électrique, un chargeur adapté à être connecté à une borne de charge pour charger et décharger la batterie d’accumulateurs, et un calculateur programmé pour mettre en œuvre un procédé de charge et décharge tel que précité.The invention also proposes a motor vehicle comprising at least one electric propulsion motor, a storage battery suitable for supplying each electric motor with electric current, a charger suitable for being connected to a charging terminal for charging and discharging the battery of accumulators, and a computer programmed to implement a charging and discharging method as mentioned above.

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.Of course, the different characteristics, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations insofar as they are not incompatible or exclusive of each other.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the 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.The following description with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be implemented.

Sur les dessins annexés :On the attached drawings:

est une vue schématique d’un véhicule conforme à l’invention, branché à une borne de charge ; is a schematic view of a vehicle according to the invention, connected to a charging terminal;

sont des graphiques illustrant les variations temporelles de puissances et de coûts d’une charge et d’une décharge de batterie d’accumulateurs ; are graphs illustrating the temporal variations of powers and costs of a charge and a discharge of an accumulator battery;

sont des graphiques illustrant les variations temporelles, discrétisées par créneaux horaires, des puissances et des coûts de charge et de décharge ; are graphs illustrating the temporal variations, discretized by time slots, of the powers and of the charging and discharging costs;

est un logigramme illustrant une première partie d’un procédé de charge et de décharge conforme à l’invention ; is a flowchart illustrating a first part of a charging and discharging method according to the invention;

est un logigramme illustrant une seconde partie d’un procédé de charge et de décharge conforme à l’invention ; is a flowchart illustrating a second part of a charging and discharging method according to the invention;

est un graphique illustrant l’évolution de la puissance maximum que peut recevoir la batterie d’accumulateurs du véhicule représenté sur la figure 1 en fonction de son niveau de charge, ce graphique illustrant également la puissance maximum que la borne de charge peut débiter et la puissance maximum qu’un chargeur du véhicule automobile peut recevoir. is a graph illustrating the evolution of the maximum power that the storage battery of the vehicle represented in FIG. 1 can receive as a function of its level of charge, this graph also illustrating the maximum power that the charging terminal can deliver and the maximum power that a motor vehicle charger can receive.

Sur la figure 1, on a représenté un véhicule automobile à propulsion électrique.In Figure 1, there is shown a motor vehicle with electric propulsion.

Il s’agit ici d’une voiture mais il pourrait s’agir d’un autre type de véhicule automobile (moto, camion, bateau…).This is a car but it could be another type of motor vehicle (motorcycle, truck, boat, etc.).

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.This car is here described as electric in the sense that it does not have an internal combustion engine. Alternatively, it could be a plug-in hybrid vehicle.

La voiture électrique 10 comporte classiquement un châssis et des roues. Elle comporte plus spécifiquement ici :
- au moins un moteur électrique 11 permettant de faire avancer la voiture électrique 10,
- une batterie d’accumulateurs (ci-après appelée batterie de traction 12) connectée à chaque moteur électrique 11 pour l’alimenter en courant,
- des appareils auxiliaires 13 consommateurs de courant électrique (climatisation, console multimédia…),
- un chargeur 14, et
- un calculateur 15.
The electric car 10 conventionally comprises a chassis and wheels. More specifically here it includes:
- at least one electric motor 11 allowing the electric car 10 to move forward,
- an accumulator battery (hereinafter called traction battery 12) connected to each electric motor 11 to supply it with current,
- auxiliary devices 13 consumers of electrical current (air conditioning, multimedia console, etc.),
- a charger 14, and
- a calculator 15.

Le chargeur 14 comporte une prise de courant sur laquelle peut être branchée une fiche électrique de borne de charge 20.The charger 14 has a power outlet to which a charging terminal electrical plug 20 can be connected.

Cette borne de charge 20 est elle-même connectée à un réseau électrique global.This charging terminal 20 is itself connected to a global electrical network.

Ce réseau électrique 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 consommateurs de courant (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 aux bâtiments et aux bornes de charge.This electrical network is qualified as global in the sense that it comprises a plurality of charging terminals and in the sense that it is connected to a plurality of current-consuming buildings (homes, offices, factories, etc.) and to a plurality of power sources (wind turbines, electrical panels, electric dam, etc.). It therefore makes it possible to draw electrical energy from current sources to transmit it to buildings and charging stations.

La borne de charge 20 est alors conçue pour délivrer un courant électrique lorsque la batterie de traction 12 nécessite d’être rechargée. Elle est ici en outre prévue pour prélever sur cette batterie de traction 12 un courant électrique en cas de pic de consommation sur le réseau électrique global, si les conditions l’y autorisent.The charging terminal 20 is then designed to deliver an electric current when the traction battery 12 needs to be recharged. It is also provided here to draw an electric current from this traction battery 12 in the event of a peak in consumption on the global electric network, if the conditions allow it.

Un régulateur est alors prévu pour surveiller le réseau électrique global et pour envoyer des messages à la borne de charge 20 afin de l’informer des variations de sa capacité à délivrer ou prélever un courant électrique.A regulator is then provided to monitor the overall electrical network and to send messages to the charging terminal 20 in order to inform it of variations in its ability to deliver or draw an electrical current.

A ce stade, on pourra définir une charge de la batterie de traction comme étant une phase durant laquelle la borne de charge 20 délivre un courant électrique à la batterie de traction 12. Une décharge sera quant à elle définie comme étant une phase durant laquelle la borne de charge 20 prélève un courant électrique sur la batterie de traction 12 afin de la renvoyer sur le réseau électrique global.At this stage, a charge of the traction battery can be defined as being a phase during which the charging terminal 20 delivers an electric current to the traction battery 12. A discharge will be defined as being a phase during which the charging terminal 20 draws an electric current from the traction battery 12 in order to send it back to the global electrical network.

Le chargeur 14 embarqué dans la voiture électrique 10 est connecté à la batterie de traction 12 pour assurer sa charge ou sa décharge. Il est également connecté ici aux appareils auxiliaires 13 de façon à pouvoir les alimenter en courant lorsque la voiture électrique 10 est branchée à la borne de charge 20.The charger 14 on board the electric car 10 is connected to the traction battery 12 to charge or discharge it. It is also connected here to the auxiliary devices 13 so as to be able to supply them with current when the electric car 10 is connected to the charging terminal 20.

Le calculateur 15 embarqué dans la voiture électrique 10 comporte pour sa part un processeur (CPU), une mémoire et différentes interfaces d'entrée et de sortie.The computer 15 embedded in the electric car 10 comprises for its part a processor (CPU), a memory and various input and output interfaces.

Grâce à ses interfaces d'entrée et de sortie, le calculateur est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant de capteurs ou d’autres appareils. Il est notamment adapté à recevoir le niveau de charge instantané SOC0de la batterie de traction 12.Thanks to its input and output interfaces, the computer is suitable for receiving input signals from sensors or other devices. It is in particular suitable for receiving the instantaneous charge level SOC 0 of the traction battery 12.

Comme le montre la figure 2, il est également adapté à communiquer avec la borne de charge 20 par l’intermédiaire du chargeur 14 pour recevoir des données relatives à l’évolution au cours du temps t de :
- la puissance électrique de charge Pc0 disponible sur la borne de charge 20,
- la puissance électrique de décharge Pd0 que la borne de charge 20 peut absorber et renvoyer sur le réseau électrique global,
- le coût de charge Cc0 correspondant au coût de l’électricité disponible sur la borne de charge 20,
- le coût de décharge Cd0 correspondant au prix de revente de l’électricité.
As shown in Figure 2, it is also adapted to communicate with the charging terminal 20 via the charger 14 to receive data relating to the evolution over time t of:
- the electrical charging power Pc0 available on the charging terminal 20,
- the electrical discharge power Pd0 that the charging terminal 20 can absorb and return to the global electrical network,
- the charging cost Cc0 corresponding to the cost of the electricity available on the charging terminal 20,
- the discharge cost Cd0 corresponding to the resale price of the electricity.

Le calculateur 15 est aussi adapté à communiquer avec cette même borne de charge 20 pour réserver des créneaux horaires de charge du véhicule, en sélectionnant une puissance électrique de charge.The computer 15 is also adapted to communicate with this same charging terminal 20 to reserve vehicle charging time slots, by selecting an electrical charging power.

Grâce à sa mémoire, le calculateur 15 mémorise des données utilisées dans le cadre du procédé décrit ci-dessous.Thanks to its memory, the computer 15 stores data used in the context of the method described below.

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 15 du procédé de charge illustré sur les figures 4 et 5 et décrit ci-après.It stores in particular a computer application, consisting of computer programs comprising instructions whose execution by the processor allows the implementation by the computer 15 of the charging method illustrated in FIGS. 4 and 5 and described below.

Ce procédé de charge comporte plusieurs étapes, pouvant être répétées en boucle.This charging process comprises several steps, which can be repeated in a loop.

Ce procédé est spécialement conçu pour permettre la charge de la batterie de traction 12 par la borne de charge 20 à des créneaux horaires qui assurent à l’usager que la batterie de traction 12 de son véhicule électrique 10 sera suffisamment rechargée lorsqu’il en aura besoin, qui permettent de réduire au maximum le coût de cette recharge, et qui permettent éventuellement aussi de revendre de l’électricité stockée dans la batterie afin de réaliser des économies (ici des économies d’argent).This process is specially designed to allow the charging of the traction battery 12 by the charging terminal 20 at time slots which assure the user that the traction battery 12 of his electric vehicle 10 will be sufficiently recharged when he has enough. necessary, which make it possible to reduce the cost of this recharging as much as possible, and which possibly also make it possible to resell the electricity stored in the battery in order to make savings (here saving money).

Ce procédé est automatiquement initié lors du branchement de la voiture électrique 10 sur la borne de charge 20.This process is automatically initiated when the electric car 10 is connected to the charging station 20.

La première étape EA0 de ce procédé consiste à vérifier que la batterie de traction 12 n’est pas excessivement déchargée (ce qui risquerait de provoquer une usure prématurée de cette batterie ou qui ne permettrait pas à l’usager de prendre sa voiture en urgence pour un trajet prédéfini tel que le trajet maison-hôpital le plus proche).The first step EA0 of this process consists in checking that the traction battery 12 is not excessively discharged (which would risk causing premature wear of this battery or which would not allow the user to take his car in an emergency to a predefined route such as the nearest home-to-hospital route).

Pour cela, au cours de cette première étape EA0, le calculateur 15 relève le niveau de charge instantané SOC0de la batterie de traction 12. Ce niveau de charge instantané SOC0est ici transmis au calculateur 15 par un processeur tiers qui est en charge du calcul de ce niveau de charge. En variante, il pourrait être calculé par le calculateur 15, en fonction de la tension aux bornes de la batterie de traction 12.For this, during this first step EA0, the computer 15 notes the instantaneous charge level SOC 0 of the traction battery 12. This instantaneous charge level SOC 0 is here transmitted to the computer 15 by a third-party processor which is in charge of the calculation of this level of charge. As a variant, it could be calculated by the computer 15, according to the voltage at the terminals of the traction battery 12.

Le calculateur 15 compare ensuite ce niveau de charge instantané SOC0avec un seuil de niveau de charge SOCmin prédéterminé et enregistré dans sa mémoire morte. Ce seuil de niveau de charge SOCmin est de préférence compris entre 10% et 30%. Il est ici égal à 20%.The computer 15 then compares this instantaneous charge level SOC 0 with a predetermined charge level threshold SOCmin recorded in its ROM. This charge level threshold SOCmin is preferably between 10% and 30%. It is here equal to 20%.

Si le niveau de charge instantané SOC0est supérieur ou égal au seuil de niveau de charge SOCmin, le procédé se poursuit en une étape EA1 décrite ci-après.If the instantaneous load level SOC 0 is greater than or equal to the load level threshold SOCmin, the method continues in a step EA1 described below.

Dans le cas contraire, le calculateur 15 envoie à la borne de charge 20 une requête pour recharger la batterie de traction 12 aux premiers créneaux horaires disponibles, jusqu’à ce que le niveau de charge instantané SOC0atteigne le seuil de niveau de charge SOCmin. Une fois ce seuil atteint, le procédé se poursuit sur l’étape EA1.Otherwise, the computer 15 sends to the charging terminal 20 a request to recharge the traction battery 12 at the first time slots available, until the instantaneous charge level SOC 0 reaches the charge level threshold SOCmin . Once this threshold has been reached, the method continues with step EA1.

Au cours de la seconde étape EA1, le calculateur 15 acquiert l’heure de départ du véhicule électrique 10, c’est-à-dire l’heure à laquelle ce dernier devrait être déconnecté de la borne de charge 20.During the second step EA1, the computer 15 acquires the departure time of the electric vehicle 10, that is to say the time at which the latter should be disconnected from the charging terminal 20.

Ici, le calculateur 15 acquiert non seulement cette heure de départ, mais également le niveau de charge cible SOCNque la batterie de traction 12 devra avoir atteint à cette heure-là.Here, the computer 15 not only acquires this departure time, but also the target charge level SOC N that the traction battery 12 must have reached at that time.

Pour cela, le calculateur 15 peut par exemple demander à l’usager, via une interface homme-machine dédiée, l’heure à laquelle il souhaite repartir et le lieu de destination souhaité.For this, the computer 15 can for example ask the user, via a dedicated man-machine interface, the time at which he wishes to leave and the desired place of destination.

Compte tenu du lieu de destination souhaité, le calculateur 15 sera en mesure de déterminer le niveau de charge cible SOCNque la batterie de traction 12 devra avoir atteint pour permettre à l’usager de parvenir à ce lieu de destination.Given the desired place of destination, the computer 15 will be able to determine the target charge level SOC N that the traction battery 12 must have reached to allow the user to reach this place of destination.

En variante, le calculateur 15 peut déterminer automatiquement l’heure à laquelle le véhicule repartira et le lieu de destination, par exemple en détectant que l’usager utilise systématiquement sa voiture électrique 10 pour se rendre à son travail tous les jours de la semaine.As a variant, the computer 15 can automatically determine the time at which the vehicle will leave and the place of destination, for example by detecting that the user systematically uses his electric car 10 to get to work every day of the week.

Lors de l’étape EA1, le calculateur 15 reçoit par ailleurs de la borne de charge 20 des données relatives à l’évolution au cours du temps de la puissance électrique de charge Pc0 de la batterie disponible sur la borne de charge 20, de la puissance électrique de décharge Pd0 qu’il est possible de renvoyer sur le réseau électrique global, du coût de charge Cc0 et du coût de décharge Cd0.During step EA1, the computer 15 also receives from the charging terminal 20 data relating to the evolution over time of the electrical charging power Pc0 of the battery available on the charging terminal 20, of the electrical discharge power Pd0 that can be sent back to the global electrical network, the charging cost Cc0 and the discharging cost Cd0.

Ces coûts sont ici exprimés en euro par kWh. Bien entendu, toute autre devise pourrait être envisagée. On pourrait également envisager de considérer les coûts non pas financiers, mais environnementaux. Tout autre type de coût pourrait aussi être envisagé. Le coût considéré pourrait en variante être un compromis entre plusieurs des coûts précités.These costs are expressed here in euros per kWh. Of course, any other currency could be considered. One could also consider considering the costs not financial, but environmental. Any other type of cost could also be considered. The cost considered could alternatively be a compromise between several of the costs mentioned above.

Le calculateur 15 reçoit par exemple ces données sous la forme de tables. De telles tables sont illustrées graphiquement sur la figure 2.The computer 15 receives for example this data in the form of tables. Such tables are illustrated graphically in Figure 2.

Les tables reçues par le calculateur 15 représentent ici ces évolutions jusqu’à l’heure de départ du véhicule. En variante, elles pourraient représenter ces évolutions sur une période différente (par exemple sur vingt-quatre heures si l’heure de départ n’est pas connue).The tables received by the computer 15 here represent these changes up to the time of departure of the vehicle. Alternatively, they could represent these changes over a different period (for example over twenty-four hours if the departure time is not known).

Une fois reçues par le calculateur 15, ces tables sont ici discrétisées par créneaux de durées Δt identiques (préférentiellement 15 minutes, mais ici une heure par soucis de simplification de l’exposé).Once received by the computer 15, these tables are here discretized by slots of identical durations Δt (preferably 15 minutes, but here one hour for the sake of simplifying the presentation).

Pour cela, la valeur la plus grande du coût de charge Cc0 de l’électricité au sein de chaque créneau est utilisée comme unique valeur du coût de charge Cc de l’électricité durant ce créneau (voir figure 3). La valeur la plus petite de la puissance électrique de charge Pc0 au sein de chaque créneau est par ailleurs utilisée comme unique valeur de puissance électrique de charge Pc durant ce créneau. La valeur la plus petite du coût de décharge Cd0 de l’électricité au sein de chaque créneau est utilisée comme unique valeur du coût de décharge Cd durant ce créneau. La valeur la plus petite de la puissance électrique de décharge Pd0 au sein de chaque créneau est par ailleurs utilisée comme unique valeur de puissance électrique de décharge Pd durant ce créneau. Ainsi envisage-t-on la situation la pire.For this, the largest value of the electricity charging cost Cc0 within each slot is used as the unique value of the electricity charging cost Cc during this slot (see figure 3). The smallest value of the electrical load power Pc0 within each slot is moreover used as the only value of electrical load power Pc during this slot. The smallest value of the discharge cost Cd0 of the electricity within each slot is used as the single value of the discharge cost Cd during this slot. The smallest value of the electrical discharge power Pd0 within each slot is moreover used as the only value of the electrical discharge power Pd during this slot. This is the worst case scenario.

Le calculateur 15 obtient alors, à chaque créneau Ti:
- la puissance électrique de charge Pcidisponible,
- la puissance électrique de décharge Pdi,
- le coût de charge Cci(c’est-à-dire le coût d’achat de l’électricité), et
- le coût de décharge Cdi(c’est-à-dire le prix de revente de l’électricité).
The computer 15 then obtains, at each slot T i :
- the electrical load power Pc i available,
- the electrical discharge power Pd i ,
- the cost of charging Cc i (i.e. the cost of purchasing electricity), and
- the cost of discharging Cd i (ie the resale price of the electricity).

A ce stade, les valeurs de ces paramètres peuvent être modifiées de façon à prendre en compte le rendement (inférieur à 1) de la chaine de charge et de décharge.At this stage, the values of these parameters can be modified so as to take into account the efficiency (less than 1) of the charging and discharging chain.

On peut ainsi multiplier chacune de ces valeurs par le rendement prévu.Each of these values can then be multiplied by the expected return.

Puis, si l’heure de départ est éloignée de plus de 24 heures, le procédé se poursuit en une étape EB1 décrite ci-après.Then, if the departure time is more than 24 hours away, the method continues in a step EB1 described below.

Dans le cas contraire, les tables sont redéfinies pour éviter que des créneaux horaires postérieurs à cette heure de départ ne puissent être sélectionnés pour la charge de la batterie de traction 12 ou pour sa décharge.Otherwise, the tables are redefined to prevent time slots after this departure time from being selected for charging the traction battery 12 or for discharging it.

Pour cela, le coût de charge Ccipour chaque créneau horaire postérieur à l’heure de départ est fixé à une valeur très élevée, telle que par exemple 1010euros. En complément ou en variante, la puissance électrique de charge Pcipour chaque créneau horaire postérieur à l’heure de départ est fixée à une valeur nulle.For this, the charging cost Cc i for each time slot after the departure time is set at a very high value, such as for example 10 10 euros. In addition or as a variant, the electrical charging power Pc i for each time slot after the departure time is set to a zero value.

En variante, on aurait pu redéfinir les tables en considérant une marge de sécurité d’une heure par exemple, de façon à faire en sorte que le véhicule soit chargé une heure avant l’heure de départ prévue.Alternatively, the tables could have been redefined by considering a safety margin of one hour, for example, so as to ensure that the vehicle is loaded one hour before the scheduled departure time.

Une fois les tables redéfinies, le procédé se poursuit sur l’étape EB1.Once the tables have been redefined, the process continues with step EB1.

Cette troisième étape EB1 consiste à sélectionner le plus proche créneau Tiauquel il sera judicieux de charger la batterie de traction 12.This third step EB1 consists in selecting the closest slot T i to which it will be judicious to charge the traction battery 12.

Pour cela, le calculateur 15 sélectionne le créneau Tile plus proche pour lequel la puissance électrique de charge Pciest non nulle et pour lequel le coût de charge Cciest minimum.For this, the computer 15 selects the nearest slot T i for which the electrical charging power Pc i is non-zero and for which the charging cost Cc i is minimum.

Au cours d’une quatrième étape EB2, le calculateur 15 met ensuite à jour les tables de façon à éviter que ce même créneau horaire Tine soit ultérieurement re-sélectionné.During a fourth step EB2, the computer 15 then updates the tables so as to prevent this same time slot T i from being subsequently re-selected.

Pour cela, il affecte la valeur 1 à un indicateur d’occupation de la borne de charge (noté δi) qui est associé à ce créneau et qui est initialement à 0.To do this, it assigns the value 1 to a charging station occupancy indicator (denoted δ i ) which is associated with this slot and which is initially at 0.

Les étapes suivantes vont alors consister à estimer le niveau de charge SOCi+1que devrait présenter la batterie de traction 12 à l’issue du créneau horaire Tisélectionné, de façon à vérifier si, en chargeant la batterie de traction 12 pendant uniquement ce créneau horaire Ti, l’usager pourra parvenir au lieu de destination souhaité.The following steps will then consist in estimating the level of charge SOC i+1 that the traction battery 12 should present at the end of the time slot T i selected, so as to check whether, by charging the traction battery 12 for only this time slot T i , the user will be able to reach the desired destination.

Pour cela, au cours d’une cinquième étape EC1, le calculateur 15 estime la température TCique présentera la batterie de traction 12 au moment du créneau horaire Tisélectionné (le moment considéré pourra être le début du créneau horaire, ou encore tout autre moment de ce créneau tel que le milieu du créneau horaire).For this, during a fifth step EC1, the computer 15 estimates the temperature TC i that the traction battery 12 will present at the time of the selected time slot T i (the time considered may be the start of the time slot, or even any other time of this slot such as the middle of the time slot).

Cette température TCipourra être estimée à partir d’un modèle mathématique prédéterminé ou d’une cartographie prédéterminée sur banc d’essais.This temperature TC i can be estimated from a predetermined mathematical model or from a predetermined map on a test bench.

Ici, le calculateur 15 calcule la température Ti à l’aide du modèle mathématique suivant :Here, the computer 15 calculates the temperature Ti using the following mathematical model:

[Math. 1]
MCp.(dTCi)/dt = RI2 + (Text- TCi) / Rthext + (Tair-TCi) / (Rth(Qm))
[Math. 1]
MCp.(dTCI)/dt = RI2 + (Toutside- CTI) / Rthext + (Tair-TCI) / (Rth(Qm))

où :
- MCp, R, Rthext et Rth(Qm) sont des constantes thermiques dépendant de la chimie de la batterie de traction 12,
- Textest la température ambiante,
- Tairest la température du système de chauffage/refroidissement de la batterie de traction 12 si celui-ci est activé, et
- I est l’intensité débitée ou reçue par la batterie de traction 12.
Or :
- MCp, R, Rthext and Rth(Qm) are thermal constants depending on the chemistry of the traction battery 12,
- T ext is the ambient temperature,
- T air is the temperature of the heating/cooling system of the traction battery 12 if this is activated, and
- I is the current delivered or received by traction battery 12.

Le calculateur 15 estime ensuite le niveau de charge SOCique la batterie de traction 12 présentera au début du créneau horaire Ti.The computer 15 then estimates the charge level SOC i that the traction battery 12 will present at the start of the time slot T i .

On considérera ici que ce niveau de charge SOCisera égal au niveau de charge instantané SOC0. En variante, il pourrait être différent s’il était prévu d’utiliser la batterie de traction 12 pour alimenter les appareils auxiliaires 13 consommateurs de courant électrique.It will be considered here that this level of charge SOC i will be equal to the instantaneous level of charge SOC 0 . As a variant, it could be different if provision was made to use the traction battery 12 to supply the auxiliary devices 13 which consume electric current.

Au cours d’une sixième étape ED1, le calculateur 15 calcule la puissance électrique admissible Pmax12 par la batterie de traction 12 pendant le créneau horaire Ti.During a sixth step ED1, the computer 15 calculates the allowable electrical power Pmax12 by the traction battery 12 during the time slot T i .

Cette puissance électrique admissible Pmax12 est déterminée en fonction de la température TCiet du niveau de charge SOCiestimés précédemment.This allowable electrical power Pmax12 is determined as a function of the temperature TC i and the level of charge SOC i estimated previously.

Comme le montre la courbe C1 sur la figure 6, cette puissance varie en effet en fonction du niveau de charge SOC de la batterie de traction 12, et elle est d’autant plus faible que le niveau de charge SOC est élevé.As shown by curve C1 in FIG. 6, this power indeed varies according to the SOC charge level of the traction battery 12, and it is all the lower as the SOC charge level is high.

La puissance électrique admissible Pmax12 varie également en fonction de la température de la batterie de traction 12, cette puissance étant d’autant plus faible que la température T est élevée.The admissible electrical power Pmax12 also varies according to the temperature of the traction battery 12, this power being all the lower as the temperature T is high.

Pour déterminer la puissance électrique admissible Pmax12, le calculateur 15 stocke dans sa mémoire des tables de valeurs qui permettent, à partir de la température TCiet du niveau de charge SOCiestimés précédemment, de déterminer la puissance électrique admissible Pmax12.To determine the admissible electrical power Pmax12, the computer 15 stores in its memory tables of values which make it possible, from the temperature TC i and the level of charge SOC i estimated previously, to determine the admissible electrical power Pmax12.

Au cours d’une septième étape ED2, le calculateur 15 lit dans sa mémoire la puissance électrique maximum admissible Pmax14 par le chargeur 12, qui est une constante prédéterminée représentée sur la figure 6 par la droite C2.During a seventh step ED2, the computer 15 reads from its memory the maximum admissible electrical power Pmax14 by the charger 12, which is a predetermined constant represented in FIG. 6 by the straight line C2.

Il lit aussi la puissance électrique de charge Pcidisponible auprès de la borne de charge 20 au créneau Tisélectionné, qui est représentée sur la figure 6 par la droite C3.It also reads the electrical charging power Pc i available from the charging terminal 20 at the selected slot T i , which is represented in FIG. 6 by the straight line C3.

Il sélectionne alors, parmi les trois puissances Pmax12, Pmax14, Pci, celle qui est la plus faible et qui forme donc le maillon limitant la puissance à laquelle il sera possible de charger la batterie de traction 12.It then selects, among the three powers Pmax12, Pmax14, Pc i , the one which is the lowest and which therefore forms the link limiting the power at which it will be possible to charge the traction battery 12.

Comme le montre la figure 6, ce maillon limitant ne sera pas le même selon le niveau de charge SOC de la batterie de traction 12 (et selon la température de la batterie).As shown in FIG. 6, this limiting link will not be the same depending on the level of charge SOC of the traction battery 12 (and depending on the temperature of the battery).

La puissance électrique sélectionnée (encore notée par simplification dans la suite de cet exposé Pci) est alors associée au créneau horaire Ticomme étant la puissance qui sera demandée à la borne de charge 20 pour charger la batterie de traction 12 (et éventuellement aussi pour alimenter les appareils auxiliaires 13).The electrical power selected (still denoted for simplification in the rest of this presentation Pc i ) is then associated with the time slot T i as being the power which will be requested from the charging terminal 20 to charge the traction battery 12 (and possibly also to power auxiliary devices 13).

Le calculateur 15 détermine ensuite le nouveau niveau de charge SOCi+1que présentera la batterie d’accumulateurs 12 à l’issue du créneau horaire Ti.The computer 15 then determines the new charge level SOC i+1 that the accumulator battery 12 will present at the end of the time slot T i .

La valeur de ce niveau de charge SOCi+1est déduite de la puissance électrique Pciqui sera débitée par la borne de charge 20 pendant le créneau horaire Ti. Elle est déduite également de la puissance électrique consommée par les appareils auxiliaires 13 (laquelle puissance sera ci-après considérée nulle, par simplification).The value of this level of charge SOC i+1 is deduced from the electric power Pc i which will be debited by the charging terminal 20 during the time slot T i . It is also deduced from the electrical power consumed by the auxiliary devices 13 (which power will be considered zero below, for simplification).

Au cours d’une huitième étape EE1, le calculateur 15 commence par déterminer l’énergie électrique Eistockée dans la batterie de traction 12 avant le créneau horaire Tisélectionné.During an eighth step EE1, the computer 15 begins by determining the electrical energy E i stored in the traction battery 12 before the selected time slot T i .

La valeur de l’énergie électrique Eisera ici déduite du niveau de charge instantané SOC0, au moyen de la formule mathématique suivante :The value of the electrical energy E i will here be deduced from the instantaneous level of charge SOC 0 , by means of the following mathematical formula:

[Math. 2]
Ei= SOC0. Emax . SOH / 100
[Math. 2]
E i = SOC 0 . Emax. SOH/100

où :
- Emax est une constante prédéterminée enregistrée dans la mémoire du calculateur 15, qui correspond à l’énergie électrique maximale que la batterie de traction 12 peut stocker, et
- SOH est un indicateur de l’état de santé de la batterie de traction 12, qui est transmise au calculateur 15 par un calculateur tiers.
Or :
- Emax is a predetermined constant stored in the memory of computer 15, which corresponds to the maximum electrical energy that traction battery 12 can store, and
- SOH is an indicator of the state of health of the traction battery 12, which is transmitted to the computer 15 by a third-party computer.

Puis, le calculateur 15 détermine l’énergie électrique Ei+1qui sera stockée dans la batterie de traction 12 à l’issue du créneau horaire Tisélectionné, au moyen de la formule mathématique suivante :Then, the computer 15 determines the electrical energy E i+1 which will be stored in the traction battery 12 at the end of the selected time slot T i , by means of the following mathematical formula:

[Math. 3]
Ei+1= Ei+ Pci.Δt,
[Math. 3]
E i+1 = E i + Pc i .Δt,

avec Δt ici égal à 60 minutes.with Δt here equal to 60 minutes.

Au cours d’une neuvième étape EE2, le calculateur 15 en déduit le nouveau niveau de charge SOCi+1que présentera la batterie de traction 12 à l’issue du créneau horaire Tisélectionné, au moyen de la formule mathématique suivante :During a ninth step EE2, the computer 15 deduces therefrom the new level of charge SOC i+1 that the traction battery 12 will present at the end of the selected time slot T i , by means of the following mathematical formula:

[Math. 4]
SOCi+1= 100. Ei+1/ (Emax.SOH)
[Math. 4]
SOC i+1 = 100. E i+1 / (Emax.SOH)

Au cours d’une dixième étape EF1, le calculateur 15 compare ce nouveau niveau de charge SOCi+1avec le niveau de charge cible SOCN.During a tenth step EF1, the computer 15 compares this new load level SOC i+1 with the target load level SOC N .

Si le nouveau niveau de charge SOCi+1 est supérieur ou égal au niveau de charge cible SOCN, le procédé se poursuit en une onzième étape EH1 décrite ci-après.If the new load level SOCi+1 is greater than or equal to the target load level SOC N , the method continues in an eleventh step EH1 described below.

Dans le cas contraire, c’est-à-dire si ce créneau horaire Tine permettra pas à lui seul d’atteindre le niveau de charge cible SOCN, le procédé se répète à partir de la troisième étape EB1 de façon à vérifier s’il est possible de charger suffisamment la batterie de traction 12 en sélectionnant non plus un seul créneau horaire, mais deux créneaux horaires.Otherwise, that is to say if this time slot T i will not on its own make it possible to reach the target load level SOC N , the method is repeated from the third step EB1 so as to verify whether it is possible to sufficiently charge the traction battery 12 by no longer selecting a single time slot, but two time slots.

Ce procédé pourra se répéter autant de fois que nécessaire, en sélectionnant autant de créneaux horaires supplémentaires qu’il faudra pour atteindre le niveau de charge cible SOCN.This process can be repeated as many times as necessary, by selecting as many additional time slots as necessary to reach the target load level SOC N .

On peut alors décrire brièvement la manière selon laquelle le procédé se répète.We can then briefly describe the way in which the process repeats itself.

Lorsqu’il répète une première fois la troisième étape EB1, le calculateur 15 sélectionne le plus proche nouveau créneau horaire pour lequel la puissance électrique de charge Pc est non nulle et pour lequel le coût de charge Cc de l’électricité est minimum.When it repeats the third step EB1 for the first time, the computer 15 selects the nearest new time slot for which the electric charging power Pc is non-zero and for which the electricity charging cost Cc is minimum.

Les étapes suivantes vont alors consister à estimer le niveau de charge que devrait présenter la batterie de traction 12 à l’issue des deux créneaux horaires sélectionnés.The following steps will then consist in estimating the level of charge that the traction battery 12 should present at the end of the two time slots selected.

Pour cela, le calculateur considère tout d’abord celui des deux créneaux horaires sélectionnés qui est le plus proche de l’instant présent, puis il répète le processus avec l’autre créneau horaire, jusqu’à trouver le niveau de charge de la batterie de traction à l’issue de ces deux créneaux, qui peut ensuite être comparé avec le niveau de charge cible SOCN.To do this, the calculator first considers which of the two time slots selected is closest to the present moment, then it repeats the process with the other time slot, until it finds the battery charge level. of traction at the end of these two slots, which can then be compared with the target load level SOC N .

Une fois qu’un nombre suffisant de créneaux horaires a été sélectionné pour atteindre le niveau de charge cible SOCN, le procédé se poursuit en une étape EH1 (figure 5).Once a sufficient number of time slots has been selected to reach the target load level SOC N , the method continues in a step EH1 (FIG. 5).

A ce stade, le calculateur 15 connaît la valeur des indicateurs d’occupation δi(égal à 1 uniquement si le créneau Ticorrespondant a été sélectionné pour charger la batterie, et égal à 0 sinon), ainsi que la valeur de l’énergie Ei dans la batterie de traction 12 au début de chaque créneau.At this stage, the computer 15 knows the value of the occupancy indicators δI(equal to 1 only if slot TIcorresponding has been selected to charge the battery, and equal to 0 otherwise), as well as the value of the energy EI in the traction battery 12 at the start of each slot.

Il est également en mesure de déterminer le coût total de la charge Cref, en multipliant la puissance électrique de charge Pciet le coût de la charge Ccipour chaque créneau Tisélectionné, et en faisant la somme de ces produits.It is also able to determine the total cost of the load C ref , by multiplying the electric power of the load Pc i and the cost of the load Cc i for each slot T i selected, and by summing up these products.

Pour illustrer l’invention, on peut reprendre l’exemple de la figure 3 en considérant en outre les hypothèses suivantes :
- l’énergie électrique stockée dans la batterie de traction 12 au moment du branchement de cette dernière sur la borne de charge 20 est de 30 kWh (ce qu’on peut écrire E0= 30 kWh),
- l’heure de départ prévu est dans 4 heures,
- le seuil de niveau de charge SOCmin correspond à une énergie stockée dans la batterie de 20 kWh, et
- le niveau de charge cible SOCNcorrespond à une énergie de 35 kWh.
To illustrate the invention, the example of FIG. 3 can be taken again, further considering the following hypotheses:
- the electrical energy stored in the traction battery 12 at the time of connection of the latter to the charging terminal 20 is 30 kWh (which can be written E 0 = 30 kWh),
- the scheduled departure time is in 4 hours,
- the SOCmin charge level threshold corresponds to an energy stored in the battery of 20 kWh, and
- the target load level SOC N corresponds to an energy of 35 kWh.

Dans cet exemple, le dernier créneau T4suffira pour atteindre ce niveau de charge cible SOCN.In this example, the last slot T 4 will suffice to reach this target load level SOC N .

On peut alors illustrer cet exemple par le tableau suivant :This example can then be illustrated by the following table:

T1 T1 T2 T2 T3 T3 T4 T4 Cci(Euro/kWh)Cc i (Euro/kWh) 22 66 44 11 Pci(kW)Pc i (kW) 33 66 55 55 Cdi(Euro/kWh)Cd i (Euro/kWh) 99 11 77 33 Pdi(kW)Pd i (kW) 1010 55 44 55 Ei(kWh)E i (kWh) 3030 3030 3030 3535 δi δ i 00 00 00 11

Au cours des étapes précitées, le calculateur 15 a sélectionné des premiers créneaux horaires Tipour charger la batterie de traction 12 de façon à ce que son niveau de charge SOC atteigne, à l’issue de ces créneaux, le niveau de charge cible SOCN.During the aforementioned steps, the computer 15 has selected first time slots T i to charge the traction battery 12 so that its SOC charge level reaches, at the end of these slots, the target SOC charge level N.

A ce stade, le calculateur 15 va maintenant déterminer dans quelle mesure il sera possible d’utiliser la batterie de traction 12 pour transférer de l’énergie électrique sur le réseau électrique global via la borne de charge 20.At this stage, computer 15 will now determine to what extent it will be possible to use traction battery 12 to transfer electrical energy to the global electrical network via charging terminal 20.

Il va ainsi tenter de sélectionner un ou plusieurs seconds créneaux horaires Tipendant lesquels la batterie de traction 12 se déchargera sur le réseau électrique global, et un ou plusieurs troisièmes créneaux horaires Tipendant lesquels le réseau électrique global chargera la batterie de traction 12 afin de compenser la décharge précitée.It will thus attempt to select one or more second time slots T i during which the traction battery 12 will discharge onto the global electrical network, and one or more third time slots T i during which the global electrical network will charge the traction battery 12 in order to compensate for the aforementioned discharge.

Pour cela, par simplification afin d’accélérer les calculs, le calculateur 15 va négliger les limitations du véhicule, les consommations des appareils auxiliaires 13 ou les variations de température. Ce postulat n’aura pas d’influence trop grande sur le résultat des calculs grâce à la prise en compte du rendement d’un cycle de charge/décharge lors de l’étape EA1.For this, for simplification in order to speed up the calculations, the computer 15 will neglect the limitations of the vehicle, the consumption of the auxiliary devices 13 or the temperature variations. This postulate will not have too great an influence on the result of the calculations thanks to the taking into account of the efficiency of a charge/discharge cycle during step EA1.

L’objectif est alors de sélectionner le ou les seconds créneaux horaires qui sont potentiellement les plus rémunérateurs pour le propriétaire du véhicule lors de la décharge, et le ou les créneaux horaires qui sont potentiellement les moins onéreux pour le propriétaire du véhicule lors de la recharge.The objective is then to select the second time slot(s) which are potentially the most profitable for the owner of the vehicle when unloading, and the time slot(s) which are potentially the least costly for the owner of the vehicle when recharging. .

Pour cela, le calculateur 15 répète en boucle les étapes EH2 à EH4 suivantes en considérant successivement tous les créneaux Ti.To do this, the computer 15 repeats the following steps EH2 to EH4 in a loop, successively considering all the slots T i .

Au cours de l’étape EH2, le calculateur considère ainsi tout d’abord le créneau T1. En considérant ainsi ce créneau, le calculateur va tester la solution consistant à décharger la batterie de traction 12 pendant ce créneau T1puis à la recharger pendant d’autres créneaux notés Tj.During step EH2, the computer thus first of all considers the slot T 1 . Considering this slot in this way, the computer will test the solution consisting in discharging the traction battery 12 during this slot T 1 then recharging it during other slots denoted T j .

Il sélectionne pour cela tous les créneaux horaires Tjtels que j≠i et δj≠ 1. Le calculateur 15 sélectionne ainsi tous les créneaux autres que le créneau Ticonsidéré et qui ne seront pas utilisés pour charger la batterie de traction 12.For this, it selects all the time slots T j such that j≠i and δ j ≠ 1. The computer 15 thus selects all the slots other than the slot T i considered and which will not be used to charge the traction battery 12.

Parmi ces créneaux Tjsélectionnés, le calculateur 12 choisit le ou les créneaux Tjpour lesquels le coût de charge Cci est le plus faible. L’objectif est de sélectionner suffisamment de créneaux Tjde façon à compenser la décharge, ce que l’on peut écrire :Among these slots T j selected, the computer 12 chooses the slot or slots T j for which the charging cost Cci is the lowest. The objective is to select enough slots T j so as to compensate for the discharge, which can be written:

Il pourrait s’agir d’une inégalité (la somme étant supérieure ou égale à la puissance de décharge Pdi). Toutefois, comme l’illustre cette équation, on cherche plutôt à obtenir une égalité, de sorte qu’il peut s’avérer nécessaire de limiter la puissance de charge Pcjdu dernier créneau Tjchoisi.It could be an inequality (the sum being greater than or equal to the discharge power Pd i ). However, as this equation illustrates, the aim is rather to obtain equality, so that it may prove necessary to limit the charging power Pc j of the last slot T j chosen.

Le calculateur 15 calcule ensuite deux indicateurs de bénéfice attendu permettant de juger de la pertinence d’utiliser le créneau T1pour décharger la batterie et le ou les créneaux Tjpour compenser cette décharge.The computer 15 then calculates two expected benefit indicators making it possible to judge the relevance of using the slot T 1 to discharge the battery and the slot(s) T j to compensate for this discharge.

Le premier indicateur, appelé profit maximal Δmaxi, est calculé à l’étape EH3 au moyen de l’équation suivante :The first indicator, called maximum profit Δmax i , is calculated at step EH3 using the following equation:

[Math. 6]
, ici avec i = 1
[Math. 6]
, here with i = 1

Ce profit maximal Δmaxireprésente le gain maximum qu’il est possible d’espérer en se déchargeant sur le créneau Tià puissance maximale, tout en récupérant sur les créneaux disponibles les moins chers la même puissance en charge.This maximum profit Δmax i represents the maximum gain that it is possible to hope for by unloading on slot T i at maximum power, while recovering on the least expensive available slots the same power under load.

Le second indicateur, appelé gain maximal Δlimi, est calculé à l’étape EH4 au moyen de l’équation suivante :The second indicator, called maximum gain Δlim i , is calculated at step EH4 using the following equation:

[Math. 7]
, ici avec i = 1
[Math. 7]
, here with i = 1

Dans cette équation, seul un créneau Tjest considéré, à savoir celui pour lequel la puissance de charge Pcjest la plus faible.In this equation, only one slot T j is considered, namely the one for which the charging power Pc j is the lowest.

Ainsi, ce gain maximal Δlimireprésente le profit maximal qu’on peut attendre en déchargeant la batterie de traction 12 sur le créneau Ti, mais en limitant la puissance de décharge Pdià la puissance de charge Pcjdu créneau disponible le moins cher.Thus, this maximum gain Δlim i represents the maximum profit that can be expected by discharging the traction battery 12 on the slot T i , but by limiting the discharge power Pd i to the charging power Pc j of the least available slot. Dear.

On peut alors illustrer ces étapes à l’aide de l’exemple de la figure 3.These steps can then be illustrated using the example in Figure 3.

Le calculateur 15 considère tout d’abord le créneau Ti= T1.The computer 15 first considers the slot T i =T 1 .

Il envisage alors tout d’abord que la batterie de traction 12 se décharge sur ce créneau T1à puissance maximale (soit 10kW), puis il détermine le créneau Tjle moins cher en charge. Il s’agit ici du créneau T3. La puissance électrique de charge Pcjdisponible sur ce créneau est de seulement 5kW.It then considers first of all that the traction battery 12 discharges on this slot T 1 at maximum power (ie 10 kW), then it determines the slot T j which is the least expensive to charge. This is slot T 3 . The electrical charging power Pc j available on this slot is only 5 kW.

Cette puissance n’étant pas suffisante pour compenser la décharge, le calculateur sélectionne un deuxième créneau Tj. Il s’agit ici du créneau T2. La puissance électrique de charge Pcjdisponible sur ce créneau est de 6kW. Seul 5kW seront nécessaire pour compenser la décharge de 10 kW.This power not being sufficient to compensate for the discharge, the computer selects a second pulse T j . This is the slot T 2 . The electrical load power Pc j available on this slot is 6 kW. Only 5kW will be needed to compensate for the 10kW discharge.

Le calculateur peut ainsi calculer le profit maximal Δmaxi, ici égal à 40.The calculator can thus calculate the maximum profit Δmax i , here equal to 40.

En ne considérant que le créneau T3, pour lequel le coût de charge est le plus faible, le calculateur peut également calculer le gain maximal Δlimi, qui est ici égal à 25.Considering only slot T3, for which the charging cost is the lowest, the computer can also calculate the maximum gain Δlim i , which here is equal to 25.

On notera que si le calcul de ces deux indicateurs est impossible, par exemple par ce qu’il n’y a pas suffisamment de créneaux disponibles pour pouvoir compenser la décharge de la batterie de traction 12, on affecte la valeur 0 à ces deux indicateurs.It will be noted that if the calculation of these two indicators is impossible, for example because there are not enough slots available to be able to compensate for the discharge of the traction battery 12, the value 0 is assigned to these two indicators .

Le calculateur 15 répète ensuite ces opérations en considérant que le créneau Tiest successivement le créneau horaire T2puis le créneau horaire T3.The computer 15 then repeats these operations considering that the slot T i is successively the time slot T 2 then the time slot T 3 .

Le calculateur 15 répète également ces opérations en considérant les créneaux Tiayant déjà été sélectionnés au cours des étapes EB1 (pour lesquels les indicateurs d’occupation δisont égaux à 1). Toutefois, dans, ce cas, il prend en compte la perte de charge qui résulterait de la désélection d’un tel créneau.The computer 15 also repeats these operations by considering the slots T i having already been selected during the steps EB1 (for which the occupancy indicators δ i are equal to 1). However, in this case, it takes into account the loss of load which would result from the deselection of such a slot.

L’ensemble de ces calculs permet alors de compléter le premier tableau en un second tableau :All of these calculations then make it possible to complete the first table in a second table:

T1 T1 T2 T2 T3 T3 T4 T4 Cci(Euro/kWh)Cc i (Euro/kWh) 22 66 44 11 Pci(kW)Pc i (kW) 33 66 55 55 Cdi(Euro/kWh)Cd i (Euro/kWh) 99 11 77 33 Pdi(kW)Pd i (kW) 1010 55 44 55 δi δi 00 00 00 11 Δmaxi Δmax i 4040 -9-9 1616 -23-23 Δlimi Δlim i 2525 -3-3 1515 -17-17

Une valeur négative d’un indicateur de bénéfice attendu révèle qu’il serait financièrement désavantageux de décharger la batterie de traction pendant le créneau Ticorrespondant.A negative value of an expected benefit indicator reveals that it would be financially disadvantageous to discharge the traction battery during the corresponding slot T i .

Ainsi, à l’étape EH5, si tous les indicateurs de bénéfice attendu Δmaxi, Δlimisont inférieurs ou égaux à 0, le calculateur 15 ne réserve aucun créneau pour décharger la batterie de traction 12.Thus, in step EH5, if all the expected profit indicators Δmax i , Δlim i are less than or equal to 0, the computer 15 does not reserve any slot to discharge the traction battery 12.

Dans le cas contraire, le processus se poursuit en une étape EH6 au cours de laquelle le calculateur sélectionne l’indicateur de bénéfice attendu dont la valeur est la plus grande. Dans l’exemple ici considéré, il s’agit du profit maximal Δmax1.Otherwise, the process continues in a step EH6 during which the computer selects the expected profit indicator whose value is the greatest. In the example considered here, it is the maximum profit Δmax 1 .

Par conséquent, le calculateur 15 prévoit de sélectionner le créneau T1pour décharger la batterie de traction 12, puis les créneaux T2et T3pour compenser cette décharge en rechargeant la batterie à une puissance de 5 kW.Consequently, the computer 15 plans to select the slot T 1 to discharge the traction battery 12, then the slots T 2 and T 3 to compensate for this discharge by recharging the battery at a power of 5 kW.

On notera que si le gain maximal Δlim1avait été le plus grand, le calculateur aurait prévu de sélectionner le créneau T1pour décharger la batterie de traction 12 à une puissance de 5kW, puis le créneau T3pour compenser cette décharge en rechargeant la batterie à une puissance de 5 kW.It will be noted that if the maximum gain Δlim 1 had been the greatest, the computer would have planned to select the pulse T 1 to discharge the traction battery 12 to a power of 5 kW, then the pulse T 3 to compensate for this discharge by recharging the battery with a power of 5 kW.

Quoi qu’il en soit, au cours de l’étape EH7, le calculateur met ensuite les indicateurs d’occupation δià jour en fixant leurs valeurs à 1 pour les créneaux de charge et à -1 pour les créneaux de décharge.Be that as it may, during step EH7, the computer then updates the occupancy indicators δ i by fixing their values to 1 for the charging slots and to -1 for the discharging slots.

Il met également à jour la valeur d’énergie électrique Eistockée dans la batterie à chaque créneau, au moyen des équations suivantes.It also updates the electrical energy value E i stored in the battery at each slot, by means of the following equations.

Si une nouvelle décharge est prévue pendant le créneau Ti, cette énergie électrique Eisera calculée au moyen de l’équation :If a new discharge is planned during the slot T i , this electrical energy E i will be calculated using the equation:

[Math. 8]
Ei = Ei-1- Pi .Δt
[Math. 8]
EI =Ei-1-PI .Δt

Si une nouvelle charge est prévue pendant le créneau Ti, cette énergie électrique Eisera calculée au moyen de l’équation :If a new load is planned during the slot T i , this electrical energy E i will be calculated using the equation:

[Math. 9]
Ei = Ei-1+ Pi .Δt
[Math. 9]
EI =Ei-1+ PI .Δt

Si une décharge est prévue pendant le créneau Tialors qu’une charge y était initialement prévue, cette énergie électrique Eisera calculée au moyen de l’équation :If a discharge is planned during the slot T i while a load was initially planned there, this electrical energy E i will be calculated using the equation:

[Math. 10]
Ei = Ei-1- Pi .Δt - Pci .Δt
[Math. 10]
EI =Ei-1-PI .Δt - PcI .Δt

Enfin, pour les créneaux horaires Tin’ayant été sélectionnés ni pour charger, ni pour décharger la batterie de traction 12, on pourra écrire :Finally, for the time slots T i that have not been selected either to charge or to discharge the traction battery 12, we can write:

[Math. 11]
Ei = Ei-1
[Math. 11]
EI =Ei-1

On notera que si on met à jour l’énergie Eidu créneau horaire Ti, il faudra également mettre à jour les énergies des créneaux horaires Tmsuivants (avec m>i). Par exemple, dans le cas où l’énergie Eisur chaque créneau est initialement à 30 kWh (ce qu’on peut écrire E1= E2= E3= E4= 30kWh), et où la batterie de traction 12 est chargée sur le créneau horaire T1de 5kWh, alors on devra mettre à jour l’énergie E2 ainsi que les énergies des autres créneaux horaires qui suivent (ce qu’on peut écrire E1= 30kWh et E2= E3= E4= 35 kWh).Note that if we update the energy EIof time slot TI, it will also be necessary to update the energies of the time slots Tmfollowing (with m>i). For example, in the case where the energy EIon each slot is initially at 30 kWh (which can be written E1=E2=E3=E4= 30kWh), and where the traction battery 12 is charged on the time slot T1of 5kWh, then we will have to update the energy E2 as well as the energies of the other time slots that follow (which we can write E1= 30kWh and E2=E3=E4= 35 kWh).

Dans l’exemple ici considéré, on peut alors compléter le Tableau 1 de la façon suivante :In the example considered here, we can then complete Table 1 as follows:

T1 T1 T2 T2 T3 T3 T4 T4 Cci(Euro/kWh)Cc i (Euro/kWh) 22 66 44 11 Pci(kW)Pc i (kW) 33 66 55 55 Cdi(Euro/kWh)Cd i (Euro/kWh) 99 11 77 33 Pdi(kW)Pd i (kW) 1010 55 44 55 Ei(kWh)E i (kWh) 2020 2525 3030 3535 δi δi -1-1 11 11 11 Pi(kW)P i (kW) 1010 55 55 55

Dans ce tableau, la puissance Picorrespond à la puissance utilisée pour charger ou décharger la batterie de traction 12 pendant le créneau Ticonsidéré.In this table, the power P i corresponds to the power used to charge or discharge the traction battery 12 during the slot T i considered.

Ces étapes EH1 à EH7 sont ensuite répétées en boucle, de façon à pouvoir sélectionner d’autres créneaux de charge et de décharge, jusqu’à ce que tous les indicateurs Δmaxi, Δlimisoient inférieurs ou égal à 0 ou jusqu’à ce que tous les indicateurs d’occupation δisoient non nuls.These steps EH1 to EH7 are then repeated in a loop, so as to be able to select other charging and discharging slots, until all the indicators Δmax i , Δlim i are less than or equal to 0 or until that all the occupancy indicators δ i are non-zero.

Lorsque tel est le cas, il est prévu une nouvelle étape EG1 de vérification que le niveau de charge SOC de la batterie sera à tout moment supérieur ou égal au niveau de charge minimum SOCmin, de façon à assurer à l’usager une bonne disponibilité de son véhicule même s’il devait interrompre le cycle de charge et de décharge entrepris.When this is the case, a new step EG1 is provided for verifying that the SOC charge level of the battery will at all times be greater than or equal to the minimum charge level SOCmin, so as to ensure the user good availability of his vehicle even if he had to interrupt the charging and discharging cycle undertaken.

Lors de cette étape, le calculateur commence par calculer l’énergie électrique minimum Emincorrespondant à ce niveau de charge minimum SOCmin, au moyen de l’équation suivante :During this step, the computer begins by calculating the minimum electrical energy E min corresponding to this minimum charge level SOCmin, using the following equation:

[Math. 12]
Emin = SOCmin . Emax
[Math. 12]
Emin = SOCmin. Emax

Puis, le calculateur contrôle que pour chaque créneau Ti, l’énergie Eiest supérieure ou égale à l’énergie électrique minimum Emin.Then, the computer checks that for each slot T i , the energy E i is greater than or equal to the minimum electrical energy E min .

Si tel est le cas, le calculateur poursuit le procédé en une dernière étape EG3 décrite ci-après.If such is the case, the computer continues the process in a last step EG3 described below.

Dans le cas contraire, si pour au moins un créneau Ti, l’énergie Eiest inférieure strictement à l’énergie électrique minimum Emin, le calculateur 15 calcule le surplus d’énergie ΔE déchargé en trop pour respecter la condition de non-dépassement du niveau de charge minimum SOCmin, au moyen de l’équation :Otherwise, if for at least one slot T i , the energy E i is strictly less than the minimum electrical energy E min , the computer 15 calculates the excess energy ΔE discharged too much to respect the condition of not -exceeding the minimum load level SOCmin, using the equation:

[Math. 13]
ΔE = Emin - Ei
[Math. 13]
ΔE = Emin - Ei

Le calculateur va alors faire en sorte d’annuler ce surplus d’énergie ΔE en réduisant la puissance de décharge au cours du ou des créneaux le(s) moins profitable(s) financièrement.The computer will then ensure that this excess energy ΔE is canceled by reducing the discharge power during the less financially profitable slot(s).

Bien entendu, le créneau le moins profitable doit être sélectionné parmi les créneaux horaires qui précèdent le créneau horaire Tisur lequel le niveau de charge SOC est inférieur au niveau de charge minimum SOCmin.Of course, the least profitable slot must be selected from among the time slots which precede the time slot T i on which the load level SOC is lower than the minimum load level SOCmin.

Plus précisément, le calculateur sélectionne le créneau Ti:
- au cours duquel il était prévu de décharger la batterie de traction (ce qui s’écrit δi= -1),
- qui présente le coût de décharge Cdile moins élevé, et
- qui précède le créneau horaire sur lequel le niveau de charge SOC est inférieur au niveau de charge minimum SOCmin.
More precisely, the computer selects slot T i :
- during which it was planned to discharge the traction battery (which is written δ i = -1),
- which has the lowest discharge cost Cd i , and
- which precedes the time slot on which the SOC load level is lower than the minimum load level SOCmin.

Deux cas sont alors envisageables.Two cases are then possible.

Le premier cas est celui où l’énergie électrique prélevée sur la batterie de traction 12 au cours de ce créneau est supérieur au surplus d’énergie ΔE (ce que l’on peut écrire Pj≥ ∆E / ∆t). Dans ce cas, la modification de puissance prélevée au cours de ce seul créneau suffira à annuler le surplus d’énergie ΔE. Alors, le calculateur réduit la puissance de décharge au cours de ce créneau Tiau moyen de l’équation suivante :The first case is that where the electrical energy taken from the traction battery 12 during this slot is greater than the excess energy ΔE (which can be written P j ≥ ΔE / Δt). In this case, the modification in power drawn off during this slot alone will suffice to cancel out the excess energy ΔE. Then, the computer reduces the discharge power during this pulse T i by means of the following equation:

[Math. 14]
Pj,nouveau= Pj , ancien- ∆E / ∆t
[Math. 14]
P j, new = P j , old - ∆E / ∆t

Puis, le calculateur poursuit le processus en une étape EG2 décrite ci-après.Then, the computer continues the process in a step EG2 described below.

Le second cas est celui où l’énergie électrique prélevée sur la batterie de traction 12 au cours de ce créneau horaire Tiest inférieure au surplus d’énergie ΔE, de sorte que la modification de puissance prélevée au cours de ce seul créneau Tine suffira pas à annuler le surplus d’énergie ΔE.The second case is that where the electrical energy taken from the traction battery 12 during this time slot T i is less than the surplus energy ΔE, so that the modification of power taken during this single slot T i will not suffice to cancel the excess energy ΔE.

Dès lors, le calculateur 15 calcule une nouvelle valeur de surplus d’énergie ΔE au moyen de l’équation suivante :Consequently, the computer 15 calculates a new excess energy value ΔE by means of the following equation:

[Math. 15]
ΔEnouveau = ΔEancien– Pi. ∆t
[Math. 15]
ΔEnew = ΔEancient–PI. ∆t

Puis, il désélectionne le créneau Ti, en annulant la puissance Piet l’indicateur d’occupation δi.Then, it deselects the slot T i , by canceling the power P i and the occupancy indicator δ i .

Il remet également à jour les énergies électriques en fin de chaque créneau au moyen de l’équation suivante :It also updates the electrical energies at the end of each slot using the following equation:

[Math. 16]
Ej = Ej-1 + Pj. ∆t
[Math. 16]
EI =Ed-1 + PI. ∆t

L’étape EG1 est ensuite répétée en boucle jusqu’à annuler le surplus d’énergie ΔE.Step EG1 is then repeated in a loop until the excess energy ΔE is canceled.

A ce stade, la réduction de la décharge de la batterie de traction 12 au cours d’un ou de plusieurs créneaux horaires de façon à respecter la condition relative au niveau de charge minimum SOCmin est telle que le calculateur doit réduire en conséquence la charge de la batterie de façon à ne pas inutilement dépasser le niveau de charge cible SOCNà l’heure de départ prévu.At this stage, the reduction in the discharge of the traction battery 12 during one or more time slots so as to comply with the condition relating to the minimum charge level SOCmin is such that the computer must accordingly reduce the charge of the battery so as not to unnecessarily exceed the SOC N target charge level at the scheduled departure time.

Pour compenser cette réduction de décharge, le calculateur va modifier les cycles de charge en conséquence, au cours de l’étape EG2.To compensate for this reduction in discharge, the computer will modify the charging cycles accordingly, during step EG2.

Pour cela, le calculateur 15 considère successivement tous les créneaux Tkpour lesquels il était prévu de charger la batterie (c’est-à-dire pour lesquels l’indicateur d’occupation δkest égal à 1) et qui suivent le créneau pendant lequel on a réduit la puissance de charge prévue (k allant donc de i+1 à N).For this, the computer 15 successively considers all the slots T k for which it was planned to charge the battery (that is to say for which the occupancy indicator δ k is equal to 1) and which follow the slot during which the planned charging power has been reduced (k therefore ranging from i+1 to N).

Le calculateur va alors sélectionner le créneau Tkpour lequel le coût de charge Cckest le plus élevé, puis il va diminuer la puissance de charge utilisée pendant au moins ce créneau, en procédant sensiblement de la même façon que précédemment.The computer will then select the slot T k for which the charging cost Cc k is the highest, then it will reduce the charging power used during at least this slot, proceeding substantially in the same way as above.

Plus précisément, le calculateur 15 détermine un écart d’énergie ΔE’ entre l’énergie électrique souhaitée à la fin du processus (correspondant au niveau de charge cible SOCN) et l’énergie électrique qui serait obtenue à la fin du processus en suivant les cycles de décharge et de décharge prévus à ce stade.More specifically, the computer 15 determines an energy difference ΔE' between the electrical energy desired at the end of the process (corresponding to the target charge level SOC N ) and the electrical energy which would be obtained at the end of the process by following the discharge and discharge cycles expected at this stage.

On notera ici qu’on pourrait considérer que l’écart d’énergie ΔE’ est égal au surplus d’énergie ΔE.It should be noted here that one could consider that the energy difference ΔE' is equal to the excess energy ΔE.

Alors, deux cas sont alors envisageables.So, two cases are then possible.

Le premier cas est celui où l’énergie électrique de charge au cours du créneau Tksélectionné est supérieur à l’écart d’énergie ΔE’ (ce que l’on peut écrire Pk≥ ∆E’ / ∆t). Dans ce cas, la modification de puissance de charge au cours de ce seul créneau Tksuffira à annuler l’écart d’énergie ΔE’. Alors, le calculateur réduit la puissance de charge au cours de ce créneau Tkau moyen de l’équation suivante :The first case is that where the electrical load energy during the selected pulse T k is greater than the energy difference ΔE' (which can be written P k ≥ ∆E' / ∆t). In this case, the change in charging power during this single pulse T k will suffice to cancel the energy difference ΔE′. Then, the computer reduces the load power during this pulse T k by means of the following equation:

[Math. 17]
Pk ,nouveau= Pk , ancien- ∆E’ / ∆t
[Math. 17]
P k , new = P k , old - ∆E' / ∆t

Puis, le calculateur poursuit le processus en une dernière étape EG3 décrite ci-après.Then, the computer continues the process in a last step EG3 described below.

Le second cas est celui où l’énergie électrique de charge au cours de ce créneau Tkest inférieure à l’écart d’énergie ΔE’, de sorte que la modification de puissance de charge de la batterie au cours de ce seul créneau ne suffira pas à annuler l’écart d’énergie ΔE’.The second case is that where the electrical charging energy during this pulse T k is less than the energy difference ΔE', so that the modification of the battery charging power during this single pulse does not will not suffice to cancel the energy difference ΔE'.

Dès lors, le calculateur 15 calcule la nouvelle valeur de l’écart d’énergie ΔE’ au moyen de l’équation suivante :Consequently, the computer 15 calculates the new value of the energy difference ΔE' by means of the following equation:

[Math. 18]
ΔE’nouveau = ΔE’ancien– Pk. ∆t
[Math. 18]
ΔE'new = ΔE'ancient–Pk. ∆t

Puis, il désélectionne le créneau Tk, en annulant la puissance Pket l’indicateur d’occupation δk.Then, it deselects the slot T k , by canceling the power P k and the occupancy indicator δ k .

Il remet également à jour les énergies électriques en fin de chaque créneau au moyen de l’équation suivante :It also updates the electrical energies at the end of each slot using the following equation:

[Math. 19]
Ek = Ek -1 – Pk. ∆t
[Math. 19]
Ek =Ek -1 –Pk. ∆t

Ces opérations sont répétées jusqu’à annuler l’écart d’énergie ΔE’.These operations are repeated until the energy difference ΔE' is canceled.

La dernière étape EG3 mise en œuvre par le calculateur 15 est une étape de simulation de la session de charge et de décharge.The last step EG3 implemented by the computer 15 is a step of simulating the charging and discharging session.

Pour prendre en compte les limitations induites par la batterie de traction 12 utilisée et par les éventuelles évolutions de température, le calculateur 15 vérifie une dernière fois que toutes les valeurs sélectionnées permettent bien de respecter les conditions relatives au niveau de charge minimum SOCmin et au niveau de charge cible SOCN.To take into account the limitations induced by the traction battery 12 used and by any changes in temperature, the computer 15 checks one last time that all the values selected make it possible to comply with the conditions relating to the minimum charge level SOCmin and to the level target load SOC N .

Si tel n’est pas le cas, les étapes EG1 et EG2 sont répétées.If not, steps EG1 and EG2 are repeated.

Dans le cas contraire, le calculateur 15 est alors en mesure d’envoyer rapidement à la borne de charge 20 une requête dans laquelle se trouvent les créneaux horaires réservés et les puissances électriques demandées ou proposées à chaque créneau horaire.Otherwise, the computer 15 is then able to quickly send the charging terminal 20 a request in which are the reserved time slots and the electrical power requested or offered at each time slot.

Cette méthode repose sur une estimation simplifiée de l’évolution du niveau de charge SOC de la batterie de traction 12, afin de réduire la puissance de calcul nécessaire pour mettre en œuvre le procédé.This method is based on a simplified estimation of the evolution of the SOC charge level of the traction battery 12, in order to reduce the computing power necessary to implement the method.

Il peut alors arriver que l’estimation soit légèrement erronée.It may then happen that the estimate is slightly erroneous.

Pour éviter tout problème de charge ou de décharge, une fois que la session a débuté, il est préférentiellement prévu de mettre en œuvre une opération de surveillance de l’évolution du niveau de charge SOC de la batterie de traction 12.To avoid any charging or discharging problem, once the session has started, it is preferably provided to implement an operation for monitoring the evolution of the SOC charge level of the traction battery 12.

Pour cela, le calculateur relève à chaque instant la valeur instantanée du niveau de charge SOC de la batterie de traction 12, puis il compare cette valeur avec celle qui était attendue.For this, the computer records at each instant the instantaneous value of the SOC charge level of the traction battery 12, then it compares this value with that which was expected.

Tant que l’écart entre ces deux valeurs reste inférieur à un seuil prédéterminé, aucune correction n’est entreprise.As long as the difference between these two values remains below a predetermined threshold, no correction is undertaken.

En revanche, si cet écart dépasse le seuil, le calculateur 15 réinitialise le procédé décrit ci-dessus, en émettant notamment auprès de la borne de charge une requête pour connaître les nouvelles tables de coût de l’électricité et de puissance disponible auprès de la borne.On the other hand, if this difference exceeds the threshold, the computer 15 reinitializes the method described above, in particular by sending a request to the charging terminal to find out the new tables of cost of electricity and power available from the thick headed.

Lors de la mise en œuvre du procédé, un coefficient de correction est toutefois ici appliqué, par exemple au calcul de la puissance électrique admissible Pmax12 par la batterie de traction 12.When implementing the method, a correction coefficient is however applied here, for example to the calculation of the allowable electrical power Pmax12 by the traction battery 12.

La valeur de ce coefficient de correction est de préférence ajustée en fonction de la vitesse avec laquelle la valeur instantanée du niveau de charge a dévié de la valeur attendue du niveau de charge.The value of this correction coefficient is preferably adjusted as a function of the speed with which the instantaneous value of the charge level has deviated from the expected value of the charge level.

Une fois le procédé achevé, le calculateur 15 envoie une nouvelle requête à la borne de charge 20 pour réserver de nouveaux créneaux horaires : on parle de « re-négociation ».Once the process is complete, the computer 15 sends a new request to the charging terminal 20 to reserve new time slots: this is referred to as “re-negotiation”.

La présente invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’invention.The present invention is in no way limited to the embodiments described and represented, but those skilled in the art will know how to make any variant in accordance with the invention.

Claims (12)

Procédé de charge et décharge d’une batterie d’accumulateurs (12) de véhicule automobile (10) qui est connectée électriquement à une borne de charge (20), ledit procédé comportant des étapes :
a) de réception de données relatives à l’évolution au cours du temps d’une puissance électrique de charge (Pc) disponible sur la borne de charge (20) et d’un coût de charge (Cc),
b) de sélection d’au moins un premier créneau horaire (Ti) en fonction du coût de charge (Cc) et d’une puissance électrique de charge (Pci) pour chaque premier créneau horaire (Ti) sélectionné, de façon à ce que le niveau de charge final de la batterie d’accumulateurs (12) puisse être, à l’issue de l’ensemble des créneaux horaires (Ti) sélectionnés, supérieur ou de préférence égal à un niveau de charge cible (SOCN), et
f) de charge de la batterie d’accumulateurs (12) par la borne de charge (20) pendant chaque créneau horaire (Ti) à ladite puissance électrique de charge (Pci) associée,
caractérisé en ce que, à l’étape a), il est prévu de recevoir des données relatives à l’évolution au cours du temps d’une puissance électrique de décharge (Pd) que la batterie d’accumulateurs (12) peut renvoyer à la borne de charge (20) et d’un coût de décharge (Cd), et en ce que, entre les étapes b) et f), il est prévu des étapes :
c) de sélection d’au moins un second créneau horaire (Ti) en fonction du coût de décharge (Cd) et d’une puissance électrique de décharge (Pdi) associée à chaque second créneau horaire (Ti) sélectionné en vue de décharger la batterie d’accumulateurs (12), et
d) de sélection d’au moins un troisième créneau horaire (Ti) et d’une puissance électrique de charge (Pci) associée à chaque troisième créneau horaire (Ti) en vue de compenser la décharge de la batterie d’accumulateurs (12), de façon à ce que le niveau de charge final de la batterie d’accumulateurs (12) puisse être, à l’issue de l’ensemble des premier, second et troisième créneaux horaires (Ti) sélectionnés, supérieur ou de préférence égal au niveau de charge cible (SOCN).
Method for charging and discharging an accumulator battery (12) of a motor vehicle (10) which is electrically connected to a charging terminal (20), said method comprising steps:
a) receiving data relating to the evolution over time of an electrical charging power (Pc) available on the charging terminal (20) and of a charging cost (Cc),
b) selection of at least a first time slot (T i ) as a function of the charging cost (Cc) and of an electrical charging power (Pc i ) for each first time slot (T i ) selected, so so that the final charge level of the accumulator battery (12) can be, at the end of all the time slots (T i ) selected, greater than or preferably equal to a target charge level (SOC N ), and
f) charging the storage battery (12) via the charging terminal (20) during each time slot (T i ) at said associated electrical charging power (Pc i ),
characterized in that, in step a), provision is made to receive data relating to the evolution over time of an electrical discharge power (Pd) that the accumulator battery (12) can send back to the charging terminal (20) and a discharge cost (Cd), and in that, between steps b) and f), steps are provided:
c) selection of at least one second time slot (T i ) as a function of the discharge cost (Cd) and of an electrical discharge power (Pd i ) associated with each second time slot (T i ) selected with a view to discharge the storage battery (12), and
d) selection of at least a third time slot (T i ) and of an electrical charging power (Pc i ) associated with each third time slot (T i ) with a view to compensating for the discharge of the storage battery (12), so that the final charge level of the storage battery (12) can be, at the end of all the first, second and third time slots (T i ) selected, higher or preferably equal to the target charge level (SOCN).
Procédé de charge et décharge selon la revendication précédente, dans lequel, entre les étapes d) et f), il est prévu une étape e1) de vérification que le niveau de charge (SOC) de la batterie d’accumulateurs (12) reste, au cours de l’ensemble des premier, second et troisième créneaux horaires (Ti) sélectionnés, supérieur à un niveau de charge minimum (SOCmin) et, si tel n’est pas le cas, une étape e2) de réduction de la puissance de décharge (Pdi) de la batterie d’accumulateurs (12) au cours dudit au moins un second créneau horaire (Ti).Charging and discharging method according to the preceding claim, in which, between steps d) and f), there is provided a step e1) of checking that the level of charge (SOC) of the accumulator battery (12) remains, during all of the first, second and third time slots (T i ) selected, greater than a minimum load level (SOCmin) and, if such is not the case, a power reduction step e2) discharge (Pd i ) of the accumulator battery (12) during said at least one second time slot (T i ). Procédé de charge et décharge selon la revendication précédente, dans lequel, après l’étape e2), il est prévu une étape e3) de réduction de la puissance de charge (Pci) au cours du troisième créneau horaire (Ti) pour lequel le coût de charge (Cci) associé est le plus faible, de façon à compenser la réduction de puissance de décharge (Pdi) prévue à l’étape e2).Charging and discharging method according to the preceding claim, in which, after step e2), there is provided a step e3) of reducing the charging power (Pc i ) during the third time slot (T i ) for which the associated charging cost (Cc i ) is the lowest, so as to compensate for the reduction in discharge power (Pd i ) provided for in step e2). Procédé de charge et décharge selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel la batterie d’accumulateurs (12) étant connectée à au moins un appareil auxiliaire (13) consommateur de courant électrique, au cours des étapes c) et d), il est prévu de négliger la consommation de chaque appareil auxiliaire (13) et la variation de la température (TC) de la batterie d’accumulateurs (12), et dans lequel, à l’étape e1), la vérification est réalisée en tenant compte de la consommation de chaque appareil auxiliaire (13) et de la variation de la température (TC) de la batterie d’accumulateurs (12).Charging and discharging method according to one of the two preceding claims, in which the accumulator battery (12) being connected to at least one auxiliary device (13) consuming electric current, during steps c) and d), provision is made to neglect the consumption of each auxiliary device (13) and the temperature variation (TC) of the accumulator battery (12), and in which, in step e1), the verification is carried out by taking account of the consumption of each auxiliary device (13) and of the temperature variation (TC) of the accumulator battery (12). Procédé de charge et décharge selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, à l’étape c), le second créneau horaire (Ti) est distinct de chaque premier créneau horaire (Ti) et est celui pour lequel le coût de décharge (Cdi) est le plus élevé.Charging and discharging method according to one of the preceding claims, in which, in step c), the second time slot (T i ) is distinct from each first time slot (T i ) and is the one for which the cost of discharge (Cd i ) is the highest. Procédé de charge et décharge selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, à l’étape d), le nombre de troisièmes créneaux horaires (Ti) est déterminé de façon que la somme des puissances de charge (Pci) associées aux troisièmes créneaux horaires (Ti) sélectionnés soit supérieure ou égale à la somme des puissances de décharge (Pdi) associés aux seconds créneaux horaires (Ti) sélectionnés.Charging and discharging method according to one of the preceding claims, in which, in step d), the number of third time slots (T i ) is determined so that the sum of the charging powers (Pc i ) associated with the third time slots (T i ) selected is greater than or equal to the sum of the discharge powers (Pd i ) associated with the second time slots (T i ) selected. Procédé de charge et décharge selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, au cours des étapes c) et d), il est prévu de contrôler que la décharge de la batterie d’accumulateurs (12) est bénéfique en considérant successivement chaque créneau horaire (Ti) en tant que second créneau horaire (Ti) et en calculant à chaque fois au moins un indicateur de bénéfice attendu (Δmaxi, Δlimi), le second créneau horaire (Ti) finalement sélectionné étant celui pour lequel l’indicateur de bénéfice attendu (Δmaxi, Δlimi) est le plus grand, pour autant que cet indicateur de bénéfice attendu (Δmaxi, Δlimi) soit strictement positif.Charging and discharging method according to one of the preceding claims, in which, during steps c) and d), it is provided to check that the discharging of the accumulator battery (12) is beneficial by successively considering each pulse time slot (T i ) as the second time slot (T i ) and each time calculating at least one expected profit indicator (Δmax i , Δlim i ), the second time slot (T i ) finally selected being the one for which the expected profit indicator (Δmax i , Δlim i ) is the largest, provided that this expected profit indicator (Δmax i , Δlim i ) is strictly positive. Procédé de charge et décharge selon la revendication précédente, dans lequel ledit indicateur de bénéfice attendu (Δmaxi) est fonction de la différence entre, d’une part, le produit du coût de décharge (Cdi) et de la puissance de décharge (Pdi) associés au second créneau (Ti), et, d’autre part, le produit ou la somme des produits du coût de charge (Cci) et de la puissance de charge (Pci) associés à chaque troisième créneau (Ti).Charging and discharging method according to the preceding claim, in which said expected profit indicator (Δmax i ) is a function of the difference between, on the one hand, the product of the cost of discharging (Cd i ) and the discharging power ( Pd i ) associated with the second slot (T i ), and, on the other hand, the product or the sum of the products of the charging cost (Cc i ) and the charging power (Pc i ) associated with each third slot ( T i ). Procédé de charge et décharge selon la revendication précédente, dans lequel, un seul troisième créneau (Ti) ayant été sélectionné, ledit indicateur de bénéfice attendu (Δlimi) est égal à la différence entre, d’une part, le produit du coût de décharge (Cdi) associé au second créneau et de la puissance de charge (Pci) associé au troisième créneau, et, d’autre part, le produit du coût de charge (Cci) et de la puissance de charge (Pci) associés au troisième créneau (Ti).Charging and discharging method according to the preceding claim, in which, a single third slot (T i ) having been selected, said expected profit indicator (Δlim i ) is equal to the difference between, on the one hand, the product of the cost discharge (Cd i ) associated with the second slot and the charging power (Pc i ) associated with the third slot, and, on the other hand, the product of the charging cost (Cc i ) and the charging power (Pc i ) associated with the third slot (T i ). Procédé de charge et décharge selon les deux revendications précédentes, dans lequel il est prévu de calculer deux indicateurs de bénéfice attendu (Δmaxi, Δlimi) et dans lequel le second créneau horaire (Ti) finalement sélectionné étant celui pour lequel l’indicateur de bénéfice attendu (Δmaxi, Δlimi) est le plus grand, pour autant que cet indicateur de bénéfice attendu (Δmaxi, Δlimi) soit strictement positif.Charging and discharging method according to the two preceding claims, in which provision is made to calculate two expected profit indicators (Δmax i , Δlim i ) and in which the second time slot (T i ) finally selected being that for which the indicator of expected profit (Δmax i , Δlim i ) is the greatest, provided that this indicator of expected profit (Δmax i , Δlim i ) is strictly positive. Procédé de charge et décharge selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, au cours des étapes c) et d), la sélection des créneaux horaires (Ti) et des puissance électrique de charge (Pci) et décharge (Pdi) est réalisée en fonction d’un rendement de cycle de charge et de décharge.Charging and discharging method according to one of the preceding claims, in which, during steps c) and d), the selection of the time slots (T i ) and the electric power of charge (Pc i ) and discharge (Pd i ) is performed based on a charge and discharge cycle efficiency. Véhicule automobile (10) comportant au moins un moteur électrique (11) de propulsion, une batterie d’accumulateurs (12) adaptée à alimenter en courant électrique chaque moteur électrique (11) et un chargeur (14) adapté à être connecté à une borne de charge (20) pour charger et décharger la batterie d’accumulateurs (12), caractérisé en ce qu’il comporte un calculateur (15) programmé pour mettre en œuvre un procédé de charge et décharge conforme à l’une des revendications précédentes.Motor vehicle (10) comprising at least one electric motor (11) for propulsion, an accumulator battery (12) adapted to supply electric current to each electric motor (11) and a charger (14) adapted to be connected to a charging unit (20) for charging and discharging the accumulator battery (12), characterized in that it comprises a computer (15) programmed to implement a charging and discharging method in accordance with one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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