FR3124314A1 - BATTERY SYSTEM AND METHOD OF MONITORING A BATTERY SYSTEM - Google Patents

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Michel Zumi
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Abstract

Système de batterie comprenant :- une batterie (BR1),- un contrôleur de la batterie (BMS), ce contrôleur (BMS) comprenant : - un moyen d’acquisition et de traitement d’une variable de fonctionnement de la batterie,- un moyen de détermination d’un état électrique courant de la batterie en fonction de cette variable de fonctionnement,- un moyen de mémorisation de l’état électrique courant,le contrôleur (BMS) étant configuré de sorte à mémoriser la dernière valeur connue de cet état électrique courant si la batterie est électriquement isolée, et à utiliser cette dernière valeur connue de cet état électrique courant mémorisée comme la valeur d’état électrique courant pendant une durée de maintien prédéterminée s’écoulant à partir d’une mise en service de la batterie (BR1) consécutivement à l’isolement électrique. Figure 1Battery system comprising:- a battery (BR1),- a battery controller (BMS), this controller (BMS) comprising: - means for acquiring and processing an operating variable of the battery,- a means for determining a current electrical state of the battery as a function of this operating variable,- a means for memorizing the current electrical state, the controller (BMS) being configured so as to memorize the last known value of this state current electrical state if the battery is electrically isolated, and using this last known value of this current electrical state stored as the current electrical state value for a predetermined dwell time elapsed from a start-up of the battery (BR1) following electrical isolation. Figure 1

Description

SYSTEME DE BATTERIE ET PROCEDE DE CONTROLE D’UN SYSTEME DE BATTERIEBATTERY SYSTEM AND METHOD OF MONITORING A BATTERY SYSTEM

L’invention concerne la gestion d’énergie des batteries, et plus particulièrement la prédiction de l’autonomie restante d’une telle batterie, notamment suite à une mise à l’arrêt ou mise à l’isolement de cette batterie.The invention relates to the energy management of batteries, and more particularly to the prediction of the remaining autonomy of such a battery, in particular following a shutdown or isolation of this battery.

Cette invention trouve une application particulière pour les véhicules comprenant une batterie de traction alimentant une machine électrique motrice.This invention finds a particular application for vehicles comprising a traction battery supplying an electric motor machine.

Il est connu que ces batteries soient surveillées par un contrôleur de batterie, ce contrôleur de batterie déterminant par exemple et de façon connue un état de charge de la batterie, un état de santé de la batterie (vieillissement des composants), une ou des tensions, courants et températures de la batterie, et un état d’énergie de la batterie.It is known that these batteries are monitored by a battery controller, this battery controller determining for example and in a known manner a state of charge of the battery, a state of health of the battery (aging of the components), one or more voltages , battery currents and temperatures, and battery energy status.

On comprendra par état d’énergie de la batterie, dans tout le texte de ce document, la quantité d’énergie encore disponible pour le fonctionnement d’organes consommateurs de courant couplés à la batterie ou pour le fonctionnement du véhicule. Cette quantité est par exemple exprimée en valeur absolue en Watt Heure ou en joules, ou en pourcentage par rapport à une quantité d’énergie de référence par exemple lorsque l’état de charge est à 100%.Throughout the text of this document, the energy state of the battery will be understood to mean the quantity of energy still available for the operation of current-consuming components coupled to the battery or for the operation of the vehicle. This quantity is for example expressed as an absolute value in Watt Hours or in joules, or as a percentage in relation to a reference quantity of energy, for example when the state of charge is at 100%.

Cet état d’énergie est une donnée d’entrée pour la détermination de l’autonomie restante de la batterie. Cette autonomie restante, selon l’application de la batterie, peut s’exprimer en temps restant de fonctionnement et/ou en distance restante parcourable pour un véhicule automobile par exemple. Cette autonomie restante est également fonction d’un profil d’utilisation ou de roulage pour un véhicule, ce profil définissant un niveau de puissance consommée ou régénérée (par exemple un véhicule comprenant un système de régénération d’énergie au freinage), ou, si la tension varie peu, de façon équivalente un profil de consommation de courant de la batterie en fonction du temps. Ce profil de consommation, dit également d’utilisation ou de roulage, est par exemple une projection faite à partir des données d’une dernière utilisation de la batterie, ou un profil type prédéterminé, représentatif d’une utilisation standard de la batterie, ou encore d’un itinéraire programmé du véhicule, mais bien d’autres exemples sont possibles.This state of energy is input data for determining the remaining battery life. This remaining autonomy, depending on the application of the battery, can be expressed in remaining operating time and/or in remaining distance covered for a motor vehicle for example. This remaining range is also a function of a usage or driving profile for a vehicle, this profile defining a level of power consumed or regenerated (for example a vehicle comprising a braking energy regeneration system), or, if the voltage varies little, equivalently a current consumption profile of the battery as a function of time. This consumption profile, also called use or driving profile, is for example a projection made from the data of a last use of the battery, or a predetermined standard profile, representative of a standard use of the battery, or again of a programmed route of the vehicle, but many other examples are possible.

Le plus souvent, le contrôleur de batterie détermine cet état d’énergie à partir de cartographies issues de mesures faites sur banc ou lors du développement de la batterie. Certains procédés proposent de calculer cet état d’énergie. Par exemple on connait du document de brevet EP-A1-3245096 un procédé déterminant un tel état d’énergie.Most often, the battery controller determines this energy state from maps taken from measurements made on the bench or during the development of the battery. Some methods propose to calculate this energy state. For example, we know from patent document EP-A1-3245096 a method determining such an energy state.

Quelle que soit la méthode utilisée, fondamentalement l’état d’énergie est influencé par :
- une température de la batterie,
- une tension de la batterie,
- un état de santé de la batterie, dont dépend directement l’évolution de la résistance interne de la batterie.Whichever method is used, fundamentally the energy state is influenced by:
- a battery temperature,
- battery voltage,
- a state of health of the battery, on which the evolution of the internal resistance of the battery directly depends.

L’état de santé est fonction par exemple du nombre de cycles de décharge ou recharge, et de la puissance ou intensité de chacun de ces cycles. Cet état de santé dépend également de l’âge des composants de la batterie et en particulier de ses cellules électrochimiques depuis leur instant de fabrication, et/ou des températures maximales ou minimales atteintes par chacune de ces cellules et/ou de la quantité d’énergie reçue et fournie par chacune de ces cellules.The state of health is a function, for example, of the number of discharge or recharge cycles, and of the power or intensity of each of these cycles. This state of health also depends on the age of the components of the battery and in particular of its electrochemical cells since their moment of manufacture, and/or the maximum or minimum temperatures reached by each of these cells and/or the quantity of energy received and supplied by each of these cells.

On comprendra par état de santé, dans tout le texte de ce document, le rapport entre :
- la capacité maximale dans l’état de vieillissement actuel de la batterie, et
- la capacité maximale à neuf de la batterie, chacune de ces deux capacités étant exprimées en Ampère Heure, l’état de santé étant exprimé en pourcentage.We understand by state of health, throughout the text of this document, the relationship between:
- the maximum capacity in the current aging state of the battery, and
- the maximum new capacity of the battery, each of these two capacities being expressed in Ampere Hours, the state of health being expressed as a percentage.

Malheureusement, quelle que soit la méthode utilisée, l’imprécision sur l’état d’énergie est d’autant plus grande que les paramètres ci-dessus varient fortement, cette imprécision se répercutant sur la détermination de l’autonomie restante qui varie de sorte qu’elle devient peu compréhensible par l’utilisateur de la batterie ou du conducteur du véhicule.Unfortunately, whatever the method used, the inaccuracy on the state of energy is all the greater as the parameters above vary greatly, this inaccuracy affecting the determination of the remaining autonomy which varies so that it becomes difficult to understand by the user of the battery or the driver of the vehicle.

Un cas particulier de cette imprécision, mais très fréquent, survient en début d’utilisation de la batterie, après une période d’arrêt de cette batterie durant laquelle cette batterie est électriquement isolée (ni déchargée, ni rechargée), par exemple une période de stationnement du véhicule. En effet, durant cette période, même si l’état de santé ne varie pas, ou de façon non mesurable, la température de la batterie varie fortement, généralement en décroissant en fonction des conditions climatiques variables, pendant que les tensions de chaque cellule de la batterie se stabilisent et/ou s’équilibrent par un phénomène connu dit « de relaxation ».A particular case of this inaccuracy, but very frequent, occurs at the start of use of the battery, after a period of shutdown of this battery during which this battery is electrically isolated (neither discharged nor recharged), for example a period of vehicle parking. Indeed, during this period, even if the state of health does not vary, or in an unmeasurable way, the temperature of the battery varies greatly, generally decreasing according to the variable climatic conditions, while the voltages of each cell of the battery are stabilized and/or balanced by a known phenomenon known as “relaxation”.

Ainsi en début d’utilisation de la batterie consécutivement à cette période d’arrêt, même si l’état de vieillissement de la batterie n’a pas évolué, le contrôleur de batterie détermine ou actualise la valeur de l’état d’énergie avec une imprécision telle que l’autonomie de la batterie peut être annoncée avec une diminution de plus de 10 km par rapport à l’autonomie annoncée en fin d’utilisation précédente, alors que le niveau d’énergie réel est identique à celui de la batterie en fin d’utilisation précédente.Thus at the start of use of the battery following this shutdown period, even if the state of aging of the battery has not changed, the battery controller determines or updates the value of the state of energy with an inaccuracy such that the autonomy of the battery can be announced with a reduction of more than 10 km compared to the autonomy announced at the end of the previous use, whereas the real energy level is identical to that of the battery at the end of previous use.

Le but de l’invention est de remédier à cette imprécision.The object of the invention is to remedy this inaccuracy.

A cet effet, l’invention a pour objet un système de batterie comprenant :
- une batterie,
- un contrôleur de la batterie,
ce contrôleur comprenant :
- un moyen d’acquisition et de traitement d’une variable de fonctionnement de la batterie,
- un moyen de détermination d’un état électrique courant de la batterie en fonction de cette variable de fonctionnement,
- un moyen de mémorisation de l’état électrique courant,
ce contrôleur étant configuré de sorte à mémoriser la dernière valeur connue de cet état électrique courant si la batterie est électriquement isolée, et à utiliser cette dernière valeur connue de cet état électrique courant mémorisée comme la valeur d’état électrique courant pendant une durée de maintien prédéterminée s’écoulant à partir d’une mise en service de la batterie consécutivement à l’isolement électrique.To this end, the subject of the invention is a battery system comprising:
- a battery,
- a battery controller,
this controller comprising:
- a means for acquiring and processing an operating variable of the battery,
- a means for determining a current electrical state of the battery as a function of this operating variable,
- a means for storing the current electrical state,
this controller being configured so as to memorize the last known value of this current electrical state if the battery is electrically isolated, and to use this last known value of this memorized current electrical state as the current electrical state value for a hold duration flowing from a commissioning of the battery following the electrical isolation.

Ainsi l’invention permet d’ignorer les imprécisions sur la détermination de l’état électrique dues à une forte variation de la variable de fonctionnement de la batterie entre le moment où elle est électriquement isolée, par exemple lors d’un arrêt de fonctionnement de la batterie suite à une première utilisation, et le moment où elle est remise en service pour une deuxième utilisation.Thus the invention makes it possible to ignore the inaccuracies in the determination of the electrical state due to a strong variation in the operating variable of the battery between the time when it is electrically isolated, for example during a shutdown of the battery after first use, and when it is returned to service for a second use.

En outre, si cet état électrique, ou toute information construite à partir de cet état électrique, sont affichés, par exemple via un moyen d’affichage comme un tableau de bord d’un véhicule, l’utilisateur ou le conducteur n’est plus perturbé car il peut constater que cet état électrique n’a pas évolué, ce qui correspond bien à la situation d’immobilisation de son véhicule.Furthermore, if this electrical state, or any information constructed from this electrical state, is displayed, for example via a display means such as a dashboard of a vehicle, the user or the driver is no longer disturbed because he can see that this electrical state has not changed, which corresponds well to the immobilization situation of his vehicle.

On comprendra par « utilisation », pour un contrôleur ou dispositif de contrôle ou moyen de détermination ou de mémorisation ou d’affichage, dans tout le texte de ce document, ce même dispositif affichant une valeur d’un état de la batterie ou d’une variable de fonctionnement de la batterie ou d’une donnée, ou exploitant une valeur d’un état de la batterie ou d’une variable de fonctionnement de la batterie ou une donnée à des fins d’une détermination fonction de cette valeur ou donnée.The term “use” will be understood to mean, for a controller or control device or means of determination or storage or display, throughout the text of this document, this same device displaying a value of a state of the battery or of an operating variable of the battery or of a datum, or exploiting a value of a state of the battery or of an operating variable of the battery or a datum for the purposes of a determination as a function of this value or datum .

On comprendra par état électrique courant, dans tout le texte de ce document, un état électrique de la batterie qui est régulièrement, voire instantanément déterminé par le moyen de détermination de l’état électrique courant de la batterie en fonction de l’évolution de cette variable de fonctionnement.Current electrical state will be understood throughout the text of this document to mean an electrical state of the battery which is regularly, even instantaneously, determined by the means for determining the current electrical state of the battery as a function of the evolution of this operating variables.

On comprendra par batterie électriquement isolée, dans tout le texte de ce document, un état de la batterie dans lequel aucun courant ne peut circuler aux bornes électriques de cette batterie. Cet état d’isolement est obtenu par exemple en désactivant tous les consommateurs alimentés par cette batterie, ou encore en coupant physiquement la batterie des consommateurs par un ou des moyens de coupure comme des interrupteurs ou contacteurs. Ainsi, dans cet état isolé, la batterie n’est ni chargée, ni déchargée, de sorte que l’état électrique de la batterie n’évolue pas.An electrically isolated battery will be understood throughout the text of this document to mean a state of the battery in which no current can flow at the electrical terminals of this battery. This state of isolation is obtained for example by deactivating all the consumers supplied by this battery, or even by physically cutting off the battery of the consumers by one or more cut-off means such as switches or contactors. Thus, in this isolated state, the battery is neither charged nor discharged, so that the electrical state of the battery does not change.

A l’inverse, la mise en service de la batterie correspond au fait qu’elle est de nouveau apte à se décharger ou se recharger, sans pour autant qu’un courant soit présent aux bornes de la batterie.Conversely, the commissioning of the battery corresponds to the fact that it is again able to discharge or recharge, without a current being present at the battery terminals.

Par exemple, cet état d’isolement correspond à une clé de contact d’un véhicule en position « coupée » suite à un précédant roulage. Par exemple la mise en service correspond au passage de cette clé de sa position « coupée » à une position « démarrée » pour un prochain roulage consécutif au précédent roulage.For example, this state of isolation corresponds to a vehicle ignition key in the “off” position following previous driving. For example, the commissioning corresponds to the passage of this key from its “cut” position to a “started” position for a next rolling consecutive to the previous rolling.

L’état d’isolement de la batterie est donc maintenu du moment où la batterie est électriquement isolée jusqu’à la mise en service de la batterie, et en particulier jusqu’à la première mise en service de la batterie après avoir été mise en état d’isolement.The state of isolation of the battery is therefore maintained from the moment the battery is electrically isolated until the battery is put into service, and in particular until the first commissioning of the battery after having been put into service. state of isolation.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le contrôleur est configuré de sorte que, à l’issu de cette durée de maintien prédéterminée, la valeur de l’état électrique courant de la batterie converge de la dernière valeur connue mémorisée vers une nouvelle valeur de l’état électrique courant déterminée par le moyen de détermination de l’état électrique courant.According to one embodiment of the invention, the controller is configured so that, at the end of this predetermined holding time, the value of the current electrical state of the battery converges from the last known value stored in memory to a new value of the current electrical state determined by the means for determining the current electrical state.

Ainsi l’utilisateur pourra constater que cet état électrique (sa valeur) évolue progressivement, et n’aura plus l’inquiétude de voir cette valeur évoluer brusquement.Thus the user will be able to see that this electrical state (its value) changes gradually, and will no longer have the worry of seeing this value change suddenly.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le contrôleur est configuré de sorte que cette convergence suive un gradient prédéterminé.According to one embodiment of the invention, the controller is configured so that this convergence follows a predetermined gradient.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le contrôleur est configuré de sorte que cette convergence se déroule pendant une durée de convergence prédéterminée.According to one embodiment of the invention, the controller is configured so that this convergence takes place for a predetermined convergence duration.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la variable de fonctionnement de la batterie est une tension et/ou une température de la batterie.According to one embodiment of the invention, the operating variable of the battery is a voltage and/or a temperature of the battery.

On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module, notamment le contrôleur de la batterie. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un bac ou carter et forment alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et les bornes de raccordement.The term battery will be understood throughout the text of this document to mean an assembly comprising at least one battery module containing at least one electrochemical cell. This battery optionally comprises electrical or electronic means for managing the electrical energy of this at least one module, in particular the controller of the battery. When there are several modules, they are grouped together in a tray or casing and then form a battery pack, this battery pack often being designated by the English expression "battery pack", this casing generally containing a mounting interface, and the connection terminals.

Par ailleurs, on comprendra par cellule de stockage d’énergie électrique, ou cellules électrochimiques, dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou encore plomb, ou encore des cellules de pile à combustible.Furthermore, the term electrical energy storage cell, or electrochemical cells, will be understood throughout the text of this document to mean cells generating current by chemical reaction, for example of the lithium-ion (or Li-ion) type, of type Ni-Mh, or Ni-Cd or even lead, or even fuel cell cells.

La variable de fonctionnement de la batterie est donc par exemple la tension entre les bornes de la batterie, d’un module, ou encore d’une cellule, ou la température moyenne ou ponctuelle de la batterie, d’un module, et/ou d’une cellule.The battery operating variable is therefore for example the voltage between the terminals of the battery, of a module, or even of a cell, or the average or point temperature of the battery, of a module, and/or of a cell.

Cette tension et cette température sont les variables de fonctionnement de la batterie qui varient le plus entre l’état isolé et la mise en service, cette variation étant la plus susceptible d’introduire des imprécisions sur la détermination de l’état électrique courant.This voltage and this temperature are the battery operating variables that vary the most between the isolated state and the commissioning, this variation being the most likely to introduce inaccuracies in the determination of the current electrical state.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’état électrique courant de la batterie est un état de charge de la batterie.According to one embodiment of the invention, the current electrical state of the battery is a state of charge of the battery.

Selon un autre mode de réalisation de l’invention, l’état électrique courant de la batterie est un état d’énergie de la batterie.According to another embodiment of the invention, the current electrical state of the battery is an energy state of the battery.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le contrôleur comprend :
- un moyen de détermination d’un profil actualisé d’utilisation de la batterie,
- un moyen de détermination d’une autonomie restante actualisée de la batterie à partir de ce profil actualisé d’utilisation de la batterie et de l’état d’énergie de la batterie,
- un moyen de mémorisation du profil actualisé d’utilisation de la batterie,
ce contrôleur étant configuré de sorte à mémoriser le dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu si la batterie est électriquement isolée, le moyen de détermination de l’autonomie restante actualisée utilisant ce dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu comme le profil actualisé d’utilisation de la batterie pour la détermination de autonomie restante actualisée de la batterie pendant une troisième durée prédéterminée s’écoulant à partir de la mise en service de la batterie consécutivement à l’isolement électrique.According to one embodiment of the invention, the controller comprises:
- means for determining an updated battery usage profile,
- means for determining an updated remaining autonomy of the battery from this updated profile of use of the battery and the energy state of the battery,
- a means of storing the updated battery usage profile,
said controller being configured to memorize the last known updated battery usage profile if the battery is electrically isolated, the means for determining the updated remaining battery life using this last known updated battery usage profile as the updated battery usage profile for determining the updated remaining battery life for a third predetermined time elapsed from when the battery was put into service following the electrical isolation.

On comprendra par le terme actualisé, dans tout le texte de ce document, l’équivalent de ce qu’est le terme courant dans l’expressions « état électrique courant », à savoir le profil actualisé d’utilisation de la batterie et/ou l’autonomie restante actualisée de la batterie qui sont régulièrement, voire instantanément déterminés par les moyens de détermination respectifs.We understand by the term updated, throughout the text of this document, the equivalent of what is the current term in the expression "current electrical state", namely the updated profile of use of the battery and/or the updated remaining autonomy of the battery which are regularly, even instantaneously determined by the respective determining means.

Par exemple, le profil actualisé d’utilisation de la batterie est un courant moyen actualisé qui correspond à une moyenne glissante du courant circulant à travers les bornes de la batterie sur une période prédéterminée. Cette moyenne peut être prédéterminée tout en étant actualisée par exemple lorsque le conducteur sélectionne un mode de conduite modifiant les accélérations minimales et/ou maximales admissibles pour le véhicule qu’il conduit, par exemple en passant d’un mode confort à un mode sportif ou un mode économie d’énergie.For example, the updated battery usage profile is an updated average current that is a rolling average of the current flowing through the battery terminals over a predetermined period. This average can be predetermined while being updated, for example when the driver selects a driving mode modifying the minimum and/or maximum permissible accelerations for the vehicle he is driving, for example by passing from a comfort mode to a sports mode or an energy saving mode.

Ce moyen de détermination d’un profil actualisé d’utilisation de la batterie peut notamment, en continuant sur l’exemple du courant moyen actualisé, déterminer plusieurs courants moyens actualisés : un itinéraire programmé du véhicule est par exemple découpé en un ensemble de tronçons, chaque courant moyen actualisé étant fonction des caractéristiques topographiques d’un tronçon et d’un profil d’utilisation du conducteur (par exemple les modes confort, sportifs, économique évoqués précédemment), on parle alors de profil d’utilisation ou de roulage pour un véhicule, ce profil définissant un niveau de puissance consommée ou régénérée (par exemple un véhicule comprenant un système de régénération d’énergie au freinage), ou plus fondamentalement un profil de consommation de courant de la batterie.This means for determining an updated battery usage profile can in particular, continuing on the example of the updated average current, determine several updated average currents: a programmed route of the vehicle is for example divided into a set of sections, each updated average current being a function of the topographical characteristics of a section and of a driver's use profile (for example the comfort, sports, economic modes mentioned above), we then speak of a use or driving profile for a vehicle, this profile defining a level of power consumed or regenerated (for example a vehicle comprising a braking energy regeneration system), or more fundamentally a current consumption profile of the battery.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le contrôleur est configuré de sorte que, à l’issu de cette troisième durée prédéterminée, le profil actualisé d’utilisation de la batterie converge du dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu vers un nouveau profil actualisé d’utilisation de la batterie déterminé par le moyen de détermination du profil actualisé d’utilisation de la batterie.According to one embodiment of the invention, the controller is configured so that, at the end of this third predetermined duration, the updated profile of use of the battery converges from the last updated profile of use of the battery known to a new updated battery usage profile determined by the updated battery usage profile determining means.

Selon un mode de réalisation de l’invention, ce système de batterie comprend un moyen d’affichage d’une autonomie affichée, ce moyen d’affichage étant configuré de sorte que l’autonomie affichée soit égale à l’autonomie restante actualisée de la batterie pendant la durée de maintien prédéterminée, puis, à l’issue de cette durée de maintien prédéterminée, que l’autonomie affichée converge vers l’autonomie restante actualisée de la batterie.According to one embodiment of the invention, this battery system comprises means for displaying a displayed autonomy, this display means being configured so that the autonomy displayed is equal to the updated remaining autonomy of the battery for the predetermined duration of maintenance, then, at the end of this predetermined duration of maintenance, that the autonomy displayed converges towards the updated remaining autonomy of the battery.

En effet, l’affichage de l’autonomie restante actualisée de la batterie est un exemple d’utilisation de l’autonomie restante actualisée de la batterie selon la définition précédente. Mais d’autres utilisations de cette autonomie restante actualisée de la batterie sont envisageables, notamment pour des besoins internes au contrôleur lorsqu’il est configuré de sorte à prioriser ou forcer un mode de récupération d’énergie au freinage si cette autonomie n’est pas assez grande, par exemple sous un seuil minimal ne permettant pas au véhicule de traverser une zone dite « zéro émission » uniquement en mode de traction 100% électrique. Ainsi par exemple, l’autonomie affichée pendant la durée de maintien prédéterminée a pour objectif de rassurer le conducteur sur le fait que sa batterie ne s’est pas déchargée entre l’arrêt de fonctionnement de la batterie et sa remise en service. Pendant cette durée de maintien prédéterminée, l’autonomie affichée est donc constante et égale à l’autonomie affichée au moment de l’arrêt de fonctionnement de la batterie.Indeed, displaying the updated remaining battery life is an example of using the updated remaining battery life according to the previous definition. But other uses of this updated remaining autonomy of the battery are possible, in particular for internal needs of the controller when it is configured in such a way as to prioritize or force a mode of energy recovery during braking if this autonomy is not large enough, for example below a minimum threshold that does not allow the vehicle to cross a so-called “zero emission” zone only in 100% electric traction mode. Thus, for example, the autonomy displayed during the predetermined maintenance time is intended to reassure the driver that his battery has not been discharged between the shutdown of the battery and its reactivation. During this predetermined maintenance period, the autonomy displayed is therefore constant and equal to the autonomy displayed at the time the battery stops operating.

A l’issue de cette durée de maintien prédéterminée, la convergence de l’autonomie affichée vers l’autonomie restante actualisée de la batterie est par exemple indépendamment de la convergence du profil actualisé d’utilisation de la batterie ou de la convergence de la valeur de l’état électrique courant, ou au moins ces trois convergences se font à des gradients / vitesses différentes et/ou sur des durées différentes. Par exemple, pour l’affichage de l’autonomie affichée cette convergence sera plus longue de sorte que le conducteur ne soit pas inquiet de voir l’autonomie décroitre ou croitre rapidement sans raison apparente, alors que pour d’autres utilisations, comme l’exemple déjà cité de priorisation du mode de récupération d’énergie au freinage si cette autonomie n’est pas assez grande, une convergence rapide du profil actualisé d’utilisation de la batterie et/ou de la convergence de la valeur de l’état électrique courant sera adoptée pour ne pas retarder cette priorisation.At the end of this predetermined maintenance period, the convergence of the autonomy displayed towards the updated remaining autonomy of the battery is for example independently of the convergence of the updated profile of use of the battery or of the convergence of the value of the current electrical state, or at least these three convergences take place at different gradients/speeds and/or over different durations. For example, for the displayed range display, this convergence will be longer so that the driver is not worried about seeing the range decrease or increase rapidly for no apparent reason, whereas for other uses, such as example already cited of prioritization of the braking energy recovery mode if this autonomy is not large enough, a rapid convergence of the updated profile of use of the battery and/or of the convergence of the value of the electrical state will be adopted so as not to delay this prioritization.

L’invention a également pour objet un véhicule automobile à motricité électrique comprenant :
- un système de batterie tel que précédemment décrit,
- une machine motrice électrique alimentée par la batterie.The invention also relates to a motor vehicle with electric drive comprising:
- a battery system as previously described,
- an electric motor powered by the battery.

D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence à la figure unique dans laquelle :Other features and advantages will appear on reading the description below of a particular, non-limiting embodiment of the invention, made with reference to the single figure in which:

: représente l’architecture d’un véhicule à motricité électrique applicable à l’invention, notamment comprenant un système de batterie selon l’invention. : represents the architecture of an electric motor vehicle applicable to the invention, in particular comprising a battery system according to the invention.

La représente l’architecture d’un véhicule à motricité électrique applicable à l’invention, notamment comprenant un système de batterie selon l’invention. Mais l’invention peut s’appliquer à d’autres exemples d’architecture, notamment des stations de stockage d’énergie électrique fixes, ou plus particulièrement de chantier.The represents the architecture of an electric motor vehicle applicable to the invention, in particular comprising a battery system according to the invention. However, the invention can be applied to other examples of architecture, in particular stationary electrical energy storage stations, or more particularly construction sites.

Le véhicule de la comprend :
- une batterie de stockage d’énergie électrique qui est une batterie principale BR1 de traction, dite batterie BR1 dans tout le texte de ce document, rechargeable, fonctionnant sous une première haute tension continue par exemple 400V, ou encore entre 350V et 800V, et comprenant un capteur de température renvoyant une valeur de température, un capteur de courant, un capteur de tension, un module comprenant une cellule électrochimique de stockage d’énergie électrique, un moyen de refroidissement du module et/ou de la cellule, par exemple par un fluide caloporteur circulant dans un circuit en contact thermique avec le module et/ou la cellule,
- un moyen de contrôle BMS de la batterie BR1, dit contrôleur de la batterie, ici intégré à la batterie BR1, et apte par exemple à déterminer un état de charge ou d’énergie de la batterie,
- un premier réseau électrique haute tension comprenant des faisceaux haute tension travaillant sous une première tension, à la tension de la batterie BR1,
- un chargeur embarqué OBC, comprenant son propre moyen de contrôle, et étant couplé à la batterie par un premier faisceau haute tension de charge du premier réseau,
- une première chaîne de transmission comportant une machine motrice électrique MM1 comprenant un onduleur OD1, et fournissant du couple pour entraîner au moins un train T1 à partir de l’énergie stockée dans la batterie BR1 rechargeable, cette machine motrice MM1 étant couplée à la batterie BR1 via l’ onduleur OD1 par un deuxième faisceau haute tension du premier réseau,
- un réseau de communication CAN,
- un dispositif de contrôle DC, dit de supervision du véhicule, séparé ou non du contrôleur de la batterie BMS.The vehicle of the understand :
- an electrical energy storage battery which is a main traction battery BR1, referred to as BR1 battery throughout the text of this document, rechargeable, operating at a first continuous high voltage, for example 400V, or even between 350V and 800V, and comprising a temperature sensor returning a temperature value, a current sensor, a voltage sensor, a module comprising an electrochemical cell for storing electrical energy, means for cooling the module and/or the cell, for example by a heat transfer fluid circulating in a circuit in thermal contact with the module and/or the cell,
- a BMS control means of the battery BR1, called battery controller, here integrated into the battery BR1, and capable for example of determining a state of charge or energy of the battery,
- a first high voltage electrical network comprising high voltage beams working under a first voltage, at the voltage of the battery BR1,
- an on-board charger OBC, comprising its own control means, and being coupled to the battery by a first high-voltage charging harness of the first network,
- a first transmission chain comprising an electric motor machine MM1 comprising an inverter OD1, and supplying torque to drive at least one train T1 from the energy stored in the rechargeable battery BR1, this motor machine MM1 being coupled to the battery BR1 via the inverter OD1 by a second high voltage beam from the first network,
- a CAN communication network,
- a DC control device, called vehicle supervision, separated or not from the BMS battery controller.

Ce réseau de communication CAN, par exemple un bus de données série CAN pour l’acronyme anglais « Controller Area Network » mais d’autres type de bus sont envisageables, couplés entre eux :
- le contrôleur de la batterie BMS,
- le moyen de contrôle du chargeur embarqué OBC,
- un moyen de contrôle (non représenté) de l’onduleur OD1,
- le dispositif de contrôle DC.This CAN communication network, for example a CAN serial data bus for the English acronym "Controller Area Network", but other types of buses are possible, coupled together:
- the BMS battery controller,
- the OBC on-board charger control means,
- a control means (not shown) of the inverter OD1,
- the DC control device.

Ce réseau de communication CAN est représenté sur la par un trait en pointillés, alors que le premier réseau électrique haute tension est représenté par un trait plein « gras ».This CAN communication network is represented on the by a dotted line, while the first high voltage electrical network is represented by a solid "bold" line.

Ce véhicule comprend par exemple un deuxième réseau électrique basse tension, non représenté, par exemple 12 ou 24 V, couplé au premier réseau via un convertisseur de courant. Ce véhicule comprend par exemple une batterie secondaire, dite de servitude, raccordée à ce deuxième réseau électrique basse tension, cette batterie secondaire travaillant sous une deuxième tension de 12 ou 24 V par exemple, et alimentant, entre autre, le contrôleur de la batterie BMS, le moyen de contrôle du chargeur embarqué OBC, le moyen de contrôle (non représenté) de l’onduleur OD1, le dispositif de contrôle DC.This vehicle comprises for example a second low voltage electrical network, not shown, for example 12 or 24 V, coupled to the first network via a current converter. This vehicle comprises for example a secondary battery, called service battery, connected to this second low voltage electrical network, this secondary battery working under a second voltage of 12 or 24 V for example, and supplying, among other things, the BMS battery controller , the on-board charger control means OBC, the control means (not shown) of the inverter OD1, the control device DC.

On entend par « machine motrice électrique », dans tout le texte de ce document, une machine (ou un moteur) électrique agencé(e) de manière à fournir ou récupérer du couple pour déplacer un véhicule, soit seul(e) soit en complément d’au moins une éventuelle autre machine motrice électrique ou thermique (comme par exemple un moteur thermique (réacteur, turboréacteur ou moteur chimique)).The term "electric driving machine", throughout the text of this document, means an electric machine (or motor) arranged to supply or recover torque to move a vehicle, either alone or in addition at least one optional other electric or thermal motor machine (such as for example a thermal engine (reactor, turbojet or chemical engine)).

Dans l’exemple illustré non limitativement, la chaîne de transmission est de type tout électrique et peut comprendre une unique machine motrice électrique MM1. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de chaîne de transmission. En effet, la chaîne de transmission pourrait être de type hybride en comportant en complément une machine motrice thermique associée à au moins un train (par exemple le second).In the example illustrated without limitation, the transmission chain is of the all-electric type and can comprise a single electric motor machine MM1. But the invention is not limited to this type of transmission chain. Indeed, the transmission chain could be of the hybrid type by additionally comprising a heat engine associated with at least one train (for example the second).

La chaîne de transmission comprend ici, en complément de la machine motrice électrique MM1, un arbre de transmission et des moyens de couplage de cette première machine motrice à cet arbre de transmission. Le contrôle d’au moins la machine motrice électrique MM1 et des moyens de couplage est assuré par le dispositif de contrôle DC, dit de supervision du véhicule, via le réseau de communication CAN. Le dispositif de contrôle DC contrôle l’onduleur OD1 de la machine motrice MM1.The transmission chain here comprises, in addition to the electric motor machine MM1, a transmission shaft and means for coupling this first motor machine to this transmission shaft. The control of at least the electric motor machine MM1 and the coupling means is ensured by the DC control device, known as the vehicle supervision device, via the CAN communication network. The DC control device controls the OD1 inverter of the prime mover MM1.

Les moyens de couplage sont ici chargés de coupler/découpler la machine motrice électrique MM1 à/de l’arbre de transmission, sur ordre du dispositif de contrôle DC, afin de communiquer du couple qu’elle produit et qui est défini par une consigne (de couple ou de régime), grâce à l’énergie électrique stockée dans la batterie BR1, à l’arbre de transmission. Ce dernier est ici couplé au train T1 (ici de roues).The coupling means are here responsible for coupling/decoupling the electric motor machine MM1 to/from the transmission shaft, on the order of the DC control device, in order to communicate the torque that it produces and which is defined by a setpoint ( of torque or speed), thanks to the electrical energy stored in the battery BR1, to the transmission shaft. The latter is here coupled to train T1 (here wheels).

Par exemple, le train T1 est situé à l’avant du véhicule V, et de préférence. Mais dans une variante ce train T1 pourrait être situé à l’arrière du véhicule.For example, train T1 is located in front of vehicle V, and preferably. But in a variant this train T1 could be located at the rear of the vehicle.

La batterie BR1 est agencée pour stocker de l’énergie électrique. Elle peut notamment être rechargée via le chargeur embarqué OBC configuré en phase de recharge de sorte à recharger la batterie BR1, ce chargeur embarqué OBC étant couplé à un réseau de distribution de courant terrestre via par exemple une rallonge électrique amovible 2 dédiée et raccordé au chargeur embarqué OBC d’une part, et à une borne de recharge 1 ou une prise de courant du réseau de distribution de courant terrestre d’autre part.Battery BR1 is arranged to store electrical energy. It can in particular be recharged via the on-board charger OBC configured in the charging phase so as to recharge the battery BR1, this on-board charger OBC being coupled to a terrestrial current distribution network via for example a removable extension cord 2 dedicated and connected to the charger onboard OBC on the one hand, and at a charging station 1 or a socket of the terrestrial current distribution network on the other hand.

On comprendra par batterie principale, dite de traction BR1 dans tout le texte de ce document, une batterie fonctionnant sous la première tension du premier réseau qui est supérieure à la deuxième tension du deuxième réseau, et qui alimente en courant la ou les machines motrices MM1.The main battery, called traction battery BR1 throughout the text of this document, will be understood to mean a battery operating under the first voltage of the first network which is greater than the second voltage of the second network, and which supplies current to the driving machine(s) MM1 .

Le chargeur embarqué OBC est représenté déporté de la batterie BR1, mais ce n’est pas obligatoire : il peut être intégré entièrement dans la batterie BR1, au niveau même des modules ou des cellules, tout comme l’onduleur OD1.The OBC on-board charger is shown remote from the BR1 battery, but this is not mandatory: it can be fully integrated into the BR1 battery, at the level of the modules or cells, just like the OD1 inverter.

Le chargeur embarqué OBC, tout comme l’onduleur OD1, comprennent par exemple une série de transistors de puissance disposés en pont en « H », et un moyen de contrôle pilotant chaque transistor. Ce moyen de contrôle pilotant chaque transistor est par exemple en interface avec le réseau de communication CAN pour échanger des données ou des commandes avec le dispositif de contrôle DC.The on-board charger OBC, like the inverter OD1, includes for example a series of power transistors arranged in an "H" bridge, and a control means driving each transistor. This control means driving each transistor is for example interfaced with the communication network CAN to exchange data or commands with the control device DC.

Ce chargeur embarqué OBC est par exemple un convertisseur redresseur de courant alternatif – continue, et peut piloter la recharge en tension, en courant, ou tout autre cycle comprenant la phase de recharge, une phase de décharge, une phase de relaxation de la batterie BR1.This on-board charger OBC is for example an alternating current - direct current rectifier converter, and can control the recharging in voltage, in current, or any other cycle comprising the recharging phase, a discharging phase, a relaxation phase of the battery BR1 .

Ainsi, ce dispositif de contrôle DC, par le moyen du réseau de communication CAN, peut notamment désactiver la recharge ou limiter une puissance consommée par l’onduleur OD1, ou du chargeur embarqué OBC, voire supprimer par simple commande toute consommation de puissance de la batterie BR1.Thus, this DC control device, by means of the communication network CAN, can in particular deactivate the recharging or limit a power consumed by the inverter OD1, or of the on-board charger OBC, or even eliminate by simple command any power consumption of the battery BR1.

En variante ou en combinaison, le véhicule comprend un moyen de limitation de la puissance électrique sortante ou entrante du module ou de la cellule de cette batterie BR1. Ce moyen de limitation est par exemple intégré dans le dispositif de contrôle DC contrôlant la puissance consommée par l’un quelconque de l’onduleur OD1, ou du chargeur embarqué OBC.As a variant or in combination, the vehicle comprises means for limiting the outgoing or incoming electrical power of the module or of the cell of this battery BR1. This limitation means is for example integrated in the DC control device controlling the power consumed by any one of the inverter OD1, or of the on-board charger OBC.

En variante encore, non représentée, ce moyen de limitation comprend une série d’interrupteurs ou contacteurs agencés de sorte à pouvoir isoler électriquement la batterie BR1, un module ou une cellule, et le dispositif de contrôle DC contrôle l’état de ces interrupteurs.In another variant, not shown, this limitation means comprises a series of switches or contactors arranged so as to be able to electrically isolate the battery BR1, a module or a cell, and the control device DC controls the state of these switches.

La partie sensible du capteur de température renvoyant la valeur de température, est par exemple immergée dans le fluide caloporteur, à une sortie du circuit après que ce fluide soit réchauffé par le module ou la cellule de la batterie BR1. Mais ce capteur de température peut être positionné sur une autre partie de la batterie BR1, par exemple sur un module ou une cellule. De même, il peut y avoir plusieurs de ces capteurs de température revoyant une valeur de température moyenne. Le moyen de contrôle de la batterie BMS comprend par exemple un moyen de surveillance et/ou d’acquisition de cette valeur de température. Par analogie, on aura la même description pour le capteur de courant, et le capteur de tension.The sensitive part of the temperature sensor returning the temperature value is, for example, immersed in the heat transfer fluid, at an outlet of the circuit after this fluid has been heated by the module or the cell of the battery BR1. But this temperature sensor can be positioned on another part of battery BR1, for example on a module or a cell. Similarly, there may be several of these temperature sensors reviewing an average temperature value. The battery control means BMS comprises for example a means for monitoring and/or acquiring this temperature value. By analogy, we will have the same description for the current sensor, and the voltage sensor.

Le système de batterie selon l’invention comprend :
- la batterie BR1,
- le contrôleur de la batterie BMS,
ce contrôleur comprenant :
- un moyen d’acquisition et de traitement d’une variable de fonctionnement de la batterie BR1,
- un moyen de détermination d’un état électrique courant de la batterie BR1 en fonction de cette variable de fonctionnement,
- un moyen de mémorisation de l’état électrique courant,
ce contrôleur BMS étant configuré de sorte à mémoriser la dernière valeur connue de cet état électrique courant si la batterie BR1 est électriquement isolée, et à utiliser cette dernière valeur connue de cet état électrique courant mémorisée comme la valeur d’état électrique courant pendant une durée de maintien prédéterminée s’écoulant à partir d’une mise en service de la batterie BR1 consécutivement à l’isolement électrique.The battery system according to the invention comprises:
- the BR1 battery,
- the BMS battery controller,
this controller comprising:
- a means for acquiring and processing an operating variable of the battery BR1,
- a means for determining a current electrical state of the battery BR1 as a function of this operating variable,
- a means for storing the current electrical state,
this BMS controller being configured so as to store the last known value of this current electrical state if the battery BR1 is electrically isolated, and to use this last known value of this current electrical state stored as the current electrical state value for a duration predetermined holding time flowing from a commissioning of the battery BR1 following the electrical isolation.

Cette durée de maintien sera dite « première durée » par la suite.This hold duration will be referred to as the “first duration” below.

Cet état d’isolement correspond à une clé de contact d’un véhicule en position coupée suite à un précédant roulage. Par exemple la mise en service correspond au passage de cette clé de sa position coupée à une position démarrer pour un prochain roulage consécutif au précédent roulage.This state of isolation corresponds to a vehicle ignition key in the off position following previous driving. For example, the commissioning corresponds to the passage of this key from its off position to a start position for a next rolling consecutive to the previous rolling.

L’isolement est réalisé, comme précédemment décrit, par le moyen de limitation et/ou le dispositif de contrôle DC.Isolation is achieved, as previously described, by the limiting means and/or the DC control device.

Ce contrôleur BMS est configuré de sorte que, à l’issu de cette première durée, la valeur de l’état électrique courant de la batterie BR1 converge de la dernière valeur connue mémorisée vers une nouvelle valeur de l’état électrique courant déterminée par le moyen de détermination de l’état électrique courant.This BMS controller is configured so that, at the end of this first duration, the value of the current electrical state of the battery BR1 converges from the last known value stored in memory towards a new value of the current electrical state determined by the means for determining the current electrical state.

Le contrôleur BMS est configuré de sorte que cette convergence suive un gradient prédéterminé.The BMS controller is configured so that this convergence follows a predetermined gradient.

Le contrôleur BMS est configuré de sorte que cette convergence de l’état électrique courant se déroule pendant une durée de convergence prédéterminée.The BMS controller is configured so that this convergence of the current electrical state takes place for a predetermined convergence time.

Cette durée de convergence prédéterminée de l’état électrique courant sera dite « deuxième durée » par la suite.This predetermined duration of convergence of the current electrical state will be called "second duration" thereafter.

La variable de fonctionnement de la batterie est une tension et/ou une température de la batterie BR1.The battery operating variable is a voltage and/or a temperature of the battery BR1.

Par exemple l’état électrique courant de la batterie est un état de charge de la batterie BR1.For example, the current electrical state of the battery is a state of charge of battery BR1.

Mais plus avantageusement l’état électrique courant de la batterie BR1 est un état d’énergie de la batterie BR1.But more advantageously the current electrical state of the battery BR1 is an energy state of the battery BR1.

En particulier le contrôleur BMS comprend:
- un moyen de détermination d’un profil actualisé d’utilisation de la batterie BR1,
- un moyen de détermination d’une autonomie restante actualisée de la batterie à partir de ce profil actualisé d’utilisation de la batterie et de l’état d’énergie de la batterie principale,
- un moyen de mémorisation du profil actualisé d’utilisation de la batterie principale,
ce contrôleur BMS étant configuré de sorte à mémoriser le dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu si la batterie BR1 est électriquement isolée, le moyen de détermination de l’autonomie restante actualisée utilisant ce dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu comme le profil actualisé d’utilisation de la batterie BR1 pour la détermination de autonomie restante actualisée de la batterie BR1 pendant une troisième durée prédéterminée s’écoulant à partir de la mise en service de la batterie BR1 consécutivement à l’isolement électrique.In particular the BMS controller includes:
- a means for determining an updated profile of use of the battery BR1,
- means for determining an updated remaining autonomy of the battery from this updated profile of use of the battery and the energy state of the main battery,
- a means of storing the updated profile of use of the main battery,
this BMS controller being configured so as to memorize the last known updated profile of use of the battery if the battery BR1 is electrically isolated, the means for determining the updated remaining autonomy using this last updated profile of use of the battery known such as the updated profile of use of the battery BR1 for the determination of the updated remaining autonomy of the battery BR1 for a third predetermined duration elapsing from the commissioning of the battery BR1 following the electrical isolation.

Cette troisième durée prédéterminée sera dite « troisième durée » par la suiteThis third predetermined duration will be referred to as the “third duration” below.

Ce contrôleur BMS est configuré de sorte que, à l’issu de cette troisième durée, le profil actualisé d’utilisation de la batterie BR1 converge du dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu vers un nouveau profil actualisé d’utilisation de la batterie déterminé par le moyen de détermination du profil actualisé d’utilisation de la batterie.This BMS controller is configured so that, at the end of this third duration, the updated profile of use of the battery BR1 converges from the last updated profile of use of the battery known to a new updated profile of use of the battery determined by the updated battery usage profile determining means.

Le contrôleur BMS est configuré de sorte que cette convergence du profil actualisé d’utilisation de la batterie se déroule pendant une quatrième durée de convergence prédéterminée.The BMS controller is configured such that this convergence of the updated battery usage profile occurs for a fourth predetermined convergence time.

Cette quatrième durée de convergence prédéterminée sera dite « quatrième durée » par la suite.This fourth predetermined convergence duration will be referred to as the “fourth duration” below.

Ce système de batterie comprend un moyen d’affichage (non représenté) d’une autonomie affichée, ce moyen d’affichage étant configuré de sorte que cette autonomie affichée soit égale à l’autonomie restante actualisée de la batterie pendant la première durée, puis, à l’issue de cette première durée, que l’autonomie affichée converge vers l’autonomie restante actualisée de la batterie.This battery system comprises display means (not shown) of a displayed autonomy, this display means being configured so that this displayed autonomy is equal to the updated remaining autonomy of the battery during the first duration, then , at the end of this first duration, that the autonomy displayed converges towards the updated remaining autonomy of the battery.

Le contrôleur BMS est configuré de sorte que cette convergence autonomie affichée se déroule pendant une cinquième durée de convergence prédéterminée.The BMS controller is configured so that this displayed autonomy convergence takes place during a fifth predetermined convergence duration.

Cette cinquième durée de convergence prédéterminé sera dite cinquième durée par la suite.This fifth predetermined convergence duration will be referred to as the fifth duration hereafter.

En effet, l’affichage de l’autonomie restante actualisée de la batterie est un exemple d’utilisation de l’autonomie restante actualisée de la batterie selon la définition précédente. Mais d’autres utilisations de cette autonomie restante actualisée de la batterie sont envisageables, notamment pour des besoins internes au contrôleur lorsqu’il est configuré de sorte à prioriser ou forcer un mode de récupération d’énergie au freinage si cette autonomie n’est pas assez grande, par exemple sous un seuil minimal ne permettant pas au véhicule de traverser une zone dite « zéro émission » uniquement en mode de traction 100% électrique. Ainsi par exemple, l’autonomie affichée pendant la première durée a pour objectif de rassurer le conducteur sur le fait que sa batterie ne s’est pas déchargée entre l’arrêt de fonctionnement de la batterie et sa remise en service. Pendant cette première durée, l’autonomie affichée est donc constante et égale à l’autonomie affichée au moment de l’arrêt de fonctionnement de la batterie.Indeed, displaying the updated remaining battery life is an example of using the updated remaining battery life according to the previous definition. But other uses of this updated remaining autonomy of the battery are possible, in particular for internal needs of the controller when it is configured in such a way as to prioritize or force a mode of energy recovery during braking if this autonomy is not large enough, for example below a minimum threshold that does not allow the vehicle to cross a so-called “zero emission” zone only in 100% electric traction mode. Thus, for example, the autonomy displayed during the first duration aims to reassure the driver that his battery has not been discharged between the shutdown of the battery and its return to service. During this first duration, the autonomy displayed is therefore constant and equal to the autonomy displayed at the time the battery stopped operating.

A l’issue de cette première durée, la convergence de l’autonomie affichée vers l’autonomie restante actualisée de la batterie est par exemple indépendante de la convergence du profil actualisé d’utilisation de la batterie ou de la convergence de la valeur de l’état électrique courant.At the end of this first duration, the convergence of the autonomy displayed towards the updated remaining autonomy of the battery is for example independent of the convergence of the updated profile of use of the battery or of the convergence of the value of the current electrical state.

Par exemple, ces trois convergences (autonomie affichée, profil, état d’énergie) se font à des gradients / vitesses différentes et les durées de convergence respectives seront alors dépendantes de l’écart initial entre la valeur de départ et la valeur de convergence finale.For example, these three convergences (displayed range, profile, energy state) occur at different gradients / speeds and the respective convergence times will then be dependent on the initial difference between the starting value and the final convergence value .

Par exemple, ces trois convergences se font sur des durées distinctes différentes, de durée fixe.For example, these three convergences take place over different distinct durations, of fixed duration.

Par exemple, la deuxième durée, la quatrième durée et la cinquième durée sont différentes entre-elles.For example, the second duration, the fourth duration and the fifth duration are different from each other.

Par exemple, la cinquième durée sera plus longue que la deuxième et quatrième durée, en particulier plus longue que la deuxième durée, de sorte que le conducteur ne soit pas inquiet de voir l’autonomie décroitre ou croitre rapidement sans raison apparente, alors que pour d’autres utilisations, comme l’exemple déjà cité de priorisation du mode de récupération d’énergie au freinage si cette autonomie n’est pas assez grande, une convergence rapide du profil actualisé d’utilisation de la batterie (quatrième durée) et/ou de la convergence de la valeur de l’état électrique courant (deuxième durée) sera adoptée pour ne pas retarder cette priorisation.For example, the fifth duration will be longer than the second and fourth durations, in particular longer than the second duration, so that the driver is not worried about seeing the range decrease or increase rapidly for no apparent reason, whereas for other uses, such as the example already cited of prioritizing the braking energy recovery mode if this autonomy is not great enough, rapid convergence of the updated battery use profile (fourth duration) and/ or the convergence of the value of the current electrical state (second duration) will be adopted so as not to delay this prioritization.

Par exemple, la deuxième durée est égale à 1 minute, la quatrième durée égale à 2 minutes, et la cinquième durée égale à 5 minutes.For example, the second duration is 1 minute, the fourth duration is 2 minutes, and the fifth duration is 5 minutes.

Par exemple, la deuxième durée, la quatrième durée et la cinquième durée sont comprises entre 50 secondes et 5 minutes, notamment égales à 1 minute.For example, the second duration, the fourth duration and the fifth duration are between 50 seconds and 5 minutes, in particular equal to 1 minute.

On notera par exemple que la troisième durée est plus longue que la première durée, l’actualisation du profil actualisé d’utilisation de la batterie pouvant prendre plus de temps, mais pas nécessairement, que l’actualisation l’état électrique courant, notamment l’état d’énergie. Par exemple, on notera une première durée d’une à trois minutes, notamment une minute, et une troisième durée de 2 à 5 minutes, notamment 2 minutes.It will be noted for example that the third duration is longer than the first duration, the updating of the updated profile of use of the battery possibly taking longer, but not necessarily, than the updating of the current electrical state, in particular the state of energy. For example, a first duration of one to three minutes, in particular one minute, and a third duration of 2 to 5 minutes, in particular 2 minutes, will be noted.

L’invention porte également sur un procédé mis en œuvre au moyen du contrôleur BMS, mais ce n’est pas obligatoire, et comme explicité par de nombreux exemples en référence à la , cette mise en œuvre peut se faire par plusieurs dispositifs de contrôle répartis dans le véhicule, ou en partie regroupés dans un calculateur dédié, ces calculateurs recevant les données nécessaires de différents capteurs disposés dans le véhicule et dans la batterie, via le réseau CAN par exemple.The invention also relates to a method implemented by means of the BMS controller, but this is not mandatory, and as explained by numerous examples with reference to the , this implementation can be done by several control devices distributed in the vehicle, or partly grouped in a dedicated computer, these computers receiving the necessary data from various sensors arranged in the vehicle and in the battery, via the CAN network by example.

Ces calculateurs sont par exemple :
- le contrôleur de la batterie BMS,
- le moyen de contrôle du chargeur embarqué OBC,
- le moyen de contrôle du convertisseur,
- un boîtier de contrôle de la batterie secondaire,
- le moyen de contrôle de l’onduleur OD1,
- le dispositif de contrôle DC.These calculators are for example:
- the BMS battery controller,
- the OBC on-board charger control means,
- the converter control means,
- a secondary battery control unit,
- the inverter OD1 control means,
- the DC control device.

Ces calculateurs comprennent un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, un calculateur, contrôleur, ou dispositif de contrôle selon l’invention, peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels ».These calculators include a possible dedicated program, for example. Consequently, a computer, controller, or control device according to the invention can be produced in the form of software (or computer (or even “software”)) modules, or electronic circuits (or “hardware”), or a combination of electronic circuits and software modules”.

Le dispositif de contrôle DC et/ou les calculateurs, comprennent les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention.The DC control device and/or the computers comprise the means of acquisition, processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required for the implementation of the method according to the invention.

Ainsi l’invention porte sur un procédé de contrôle du système de batterie.Thus, the invention relates to a method for controlling the battery system.

Ce procédé mémorise la dernière valeur connue de cet état électrique courant si la batterie est électriquement isolée, et utilise cette dernière valeur connue de cet état électrique courant mémorisée comme la valeur d’état électrique courant pendant la durée de maintien prédéterminée s’écoulant à partir de la mise en service de la batterie BR1 consécutivement à l’isolement électrique.This method memorizes the last known value of this current electrical state if the battery is electrically isolated, and uses this last known value of this memorized current electrical state as the current electrical state value during the predetermined maintenance time elapsed from commissioning of battery BR1 following electrical isolation.

A l’issu de cette durée de maintien prédéterminée, le procédé fait converger la valeur de l’état électrique courant de la batterie, de la dernière valeur connue mémorisée vers la nouvelle valeur de l’état électrique courant déterminée par le moyen de détermination de l’état électrique courant.At the end of this predetermined holding time, the method causes the value of the current electrical state of the battery to converge from the last known value stored in memory to the new value of the current electrical state determined by the means for determining the current electrical state.

Cette convergence suit un gradient prédéterminé et se déroule pendant une durée de convergence prédéterminée.This convergence follows a predetermined gradient and takes place during a predetermined convergence time.

Système de batterie selon l’une des revendications précédentes, la variable de fonctionnement de la batterie BR1 étant une tension et/ou une température de la batterie et l’état électrique courant de la batterie BR1 est l’état d’énergie de la batterie.Battery system according to one of the preceding claims, the operating variable of the battery BR1 being a voltage and/or a temperature of the battery and the current electrical state of the battery BR1 is the energy state of the battery .

Ce procédé mémorise le dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu si la batterie BR1 est électriquement isolée, et utilise ce dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu comme le profil actualisé d’utilisation de la batterie pour la détermination de l’autonomie restante actualisée de la batterie BR1 pendant la troisième durée prédéterminée s’écoulant à partir de la mise en service de la batterie BR1 consécutivement à l’isolement électrique.This method stores the last known updated battery use profile if the battery BR1 is electrically isolated, and uses this last known updated battery use profile as the updated battery use profile for the determination of the updated remaining autonomy of the battery BR1 during the third predetermined duration running from the commissioning of the battery BR1 following the electrical isolation.

Ce procédé, à l’issu de cette troisième durée prédéterminée, converge le profil actualisé d’utilisation de la batterie, du dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu vers le nouveau profil actualisé d’utilisation de la batterie déterminé par le moyen de détermination du profil actualisé d’utilisation de la batterie.This method, at the end of this third predetermined duration, converges the updated profile of use of the battery, from the last updated profile of use of the battery known to the new updated profile of use of the battery determined by the means determining the updated battery usage profile.

Ce procédé affiche l’autonomie affichée en l’égalisant à l’autonomie restante actualisée de la batterie BR1 pendant la durée de maintien prédéterminée, puis, à l’issue de cette durée de maintien prédéterminée, converge l’autonomie affichée vers l’autonomie restante actualisée de la batterie BR1.This method displays the autonomy displayed by equalizing it to the updated remaining autonomy of the battery BR1 during the predetermined maintenance period, then, at the end of this predetermined maintenance period, converges the autonomy displayed towards the autonomy remaining current of battery BR1.

Claims (10)

Système de batterie comprenant :
- une batterie (BR1),
- un contrôleur de la batterie (BMS),
ce contrôleur (BMS) comprenant :
- un moyen d’acquisition et de traitement d’une variable de fonctionnement de la batterie,
- un moyen de détermination d’un état électrique courant de la batterie en fonction de cette variable de fonctionnement,
- un moyen de mémorisation de l’état électrique courant,
caractérisé en ce que le contrôleur (BMS) est configuré de sorte à mémoriser la dernière valeur connue de cet état électrique courant si la batterie est électriquement isolée, et à utiliser cette dernière valeur connue de cet état électrique courant mémorisée comme la valeur d’état électrique courant pendant une durée de maintien prédéterminée s’écoulant à partir d’une mise en service de la batterie (BR1) consécutivement à l’isolement électrique.Battery system including:
- a battery (BR1),
- a battery monitor (BMS),
this controller (BMS) comprising:
- a means for acquiring and processing an operating variable of the battery,
- a means for determining a current electrical state of the battery as a function of this operating variable,
- a means for storing the current electrical state,
characterized in that the controller (BMS) is configured so as to memorize the last known value of this current electrical state if the battery is electrically isolated, and to use this last known value of this memorized current electrical state as the state value electrical current for a predetermined holding time elapsed from a commissioning of the battery (BR1) following the electrical isolation. Système de batterie selon la revendication 1, le contrôleur (BMS) étant configuré de sorte que, à l’issu de cette durée de maintien prédéterminée, la valeur de l’état électrique courant de la batterie converge de la dernière valeur connue mémorisée vers une nouvelle valeur de l’état électrique courant déterminée par le moyen de détermination de l’état électrique courant.Battery system according to Claim 1, the controller (BMS) being configured so that, at the end of this predetermined holding time, the value of the current electrical state of the battery converges from the last known value stored in memory to a new value of the current electrical state determined by the means for determining the current electrical state. Système de batterie selon la revendication 2, le contrôleur (BMS) étant configuré de sorte que cette convergence suive un gradient prédéterminé.Battery system according to claim 2, the controller (BMS) being configured so that this convergence follows a predetermined gradient. Système de batterie selon l’une des revendications 2 ou 3, le contrôleur (BMS) étant configuré de sorte que cette convergence se déroule pendant une durée de convergence prédéterminée.Battery system according to one of Claims 2 or 3, the controller (BMS) being configured so that this convergence takes place for a predetermined convergence time. Système de batterie selon l’une des revendications précédentes, la variable de fonctionnement de la batterie (BR1) étant une tension et/ou une température de la batterie.Battery system according to one of the preceding claims, the operating variable of the battery (BR1) being a voltage and/or a temperature of the battery. Système de batterie selon l’une des revendications précédentes, l’état électrique courant de la batterie (BR1) étant un état d’énergie de la batterie.Battery system according to one of the preceding claims, the current electrical state of the battery (BR1) being an energy state of the battery. Système de batterie selon la revendication 6, le contrôleur (BMS) comprenant :
- un moyen de détermination d’un profil actualisé d’utilisation de la batterie,
- un moyen de détermination d’une autonomie restante actualisée de la batterie à partir de ce profil actualisé d’utilisation de la batterie et de l’état d’énergie de la batterie,
- un moyen de mémorisation du profil actualisé d’utilisation de la batterie,
ce contrôleur (BMS) étant configuré de sorte à mémoriser le dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu si la batterie (BR1) est électriquement isolée, le moyen de détermination de l’autonomie restante actualisée utilisant ce dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu comme le profil actualisé d’utilisation de la batterie pour la détermination de autonomie restante actualisée de la batterie (BR1) pendant une troisième durée prédéterminée s’écoulant à partir de la mise en service de la batterie (BR1) consécutivement à l’isolement électrique.Battery system according to claim 6, the controller (BMS) comprising:
- means for determining an updated battery usage profile,
- means for determining an updated remaining autonomy of the battery from this updated profile of use of the battery and the energy state of the battery,
- a means of storing the updated battery usage profile,
this controller (BMS) being configured so as to memorize the last known updated profile of use of the battery if the battery (BR1) is electrically isolated, the means for determining the updated remaining autonomy using this last updated profile of use known as the updated battery usage profile for determining the updated remaining battery life (BR1) for a third predetermined period of time elapsed from when the battery (BR1) is put into service subsequent to electrical isolation. Système de batterie selon la revendication 7, le contrôleur (BMS) étant configuré de sorte que, à l’issu de cette troisième durée prédéterminée, le profil actualisé d’utilisation de la batterie converge du dernier profil actualisé d’utilisation de la batterie connu vers un nouveau profil actualisé d’utilisation de la batterie déterminé par le moyen de détermination du profil actualisé d’utilisation de la batterie.Battery system according to claim 7, the controller (BMS) being configured such that, at the end of this third predetermined duration, the updated battery usage profile converges from the last known updated battery usage profile to a new updated battery usage profile determined by the updated battery usage profile determining means. Système de batterie selon la revendication 7 ou 8, comprenant un moyen de d’affichage d’une autonomie affichée, ce moyen d’affichage étant configuré de sorte que l’autonomie affichée soit égale à l’autonomie restante actualisée de la batterie (BR1) pendant la durée de maintien prédéterminée, puis, à l’issue de cette durée de maintien prédéterminée, que l’autonomie affichée converge vers l’autonomie restante actualisée de la batterie (BR1).Battery system according to claim 7 or 8, comprising means for displaying a displayed autonomy, this display means being configured so that the autonomy displayed is equal to the updated remaining autonomy of the battery (BR1 ) during the predetermined maintenance period, then, at the end of this predetermined maintenance period, that the autonomy displayed converges towards the updated remaining autonomy of the battery (BR1). Véhicule automobile à motricité électrique comprenant :
- un système de batterie selon l’une des revendications précédentes,
- une machine motrice électrique (MM1) alimentée par la batterie (BR1).Electric motor vehicle comprising:
- a battery system according to one of the preceding claims,
- an electric drive machine (MM1) powered by the battery (BR1).
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