FR3125256A1

FR3125256A1 - Procede de pilotage d’une fin de recharge pour un vehicule electrifie

Info

Publication number: FR3125256A1
Application number: FR2107588A
Authority: FR
Inventors: Olivier Balenghien; Celine BENOIT; Eddy Rakotonirina
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2021-07-13
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2041-07-13
Also published as: FR3125256B1

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de pilotage d’une recharge d’une batterie de traction (3) de véhicule électrifié (1), le procédé comportant la détermination en permanence d’une consigne de recharge maximale acceptée par la batterie (3), la communication de la consigne à une borne de recharge (7) extérieure au véhicule (1) et la commande d’une mesure de protection de la batterie (3) en cas de détection que le courant de charge mesuré circulant à travers la batterie est supérieur à la consigne, comportant en outre les étapes de surveillance de ladite consigne communiquée à la borne (7) par rapport à un premier seuil représentatif d’une valeur de courant minimum délivrable par la borne, et la commande d’une procédure de fin de recharge lorsque ladite consigne est inférieure audit premier seuil. Figure 1

Description

PROCEDE DE PILOTAGE D’UNE FIN DE RECHARGE POUR UN VEHICULE ELECTRIFIE

Le domaine de l’invention concerne un procédé de pilotage d’une recharge d’une batterie de traction d’un véhicule électrifié, notamment pour les recharges dites rapides à haute puissance.

Les véhicules électrifiés comportent un système de batterie de traction haute puissance, un calculateur de supervision de la batterie ainsi qu’un calculateur de contrôle de la recharge électrique opérée à partir d’une borne externe au véhicule. Généralement, une recharge électrique sur borne extérieure s’opère dans un domaine d’état de charge, de tension et de température de la batterie délimité par le constructeur du véhicule afin d’empêcher un vieillissement accéléré des cellules électriques.

On connait de l’état de la technique le document FR2952235A1 décrivant un procédé de recharge dans lequel on compare la tension mesurée aux bornes de la batterie avec un seuil de tension afin de piloter la fin de charge et dans laquelle le seuil est fourni par une table qui est fonction de la température mesurée et du courant circulant dans la batterie. L’usage de cette table vise à éviter les dégradations physiques de la batterie et améliorer sa longévité. On connait également le document US20130320934A1 décrivant une station de recharge où se trouvent un parc de plusieurs bornes comprenant des moyens configurés pour estimer le courant de charge de chaque borne et pour déterminer si la charge d’un véhicule a pris fin lorsque la valeur du courant de charge devient inférieure à une valeur de référence. Ce système vise à éviter l’usage d’un capteur spécifique pour détecter si le câble de recharge est connecté avec le véhicule. Cette solution vise à améliorer la gestion énergétique d’un parc de bornes de recharge.

Lors de charges dites rapides, ou dites de mode 4, une borne délivre des courants de charge supérieurs à 100A pour des batteries de tension supérieure à 350 Volts. Aujourd’hui, pour opérer ces charges rapides, il est connu d’utiliser une cartographie permettant de déterminer, en fonction de la température et de la tension instantanée de la batterie, la puissance maximale acceptée par la batterie pour piloter la recharge par une consigne en courant, par exemple la valeur de courant de charge maximum accepté. Cette consigne est communiquée à la borne afin que cette dernière détermine la valeur maximale du courant pouvant être délivrée.

Proche du niveau maximal de charge autorisé, c’est-à-dire dans un domaine supérieur à 90% de la capacité de charge, la consigne de courant tend vers une valeur nulle. En particulier, dans les dernières secondes, dans ce domaine d’état de charge, la valeur de la consigne devient inférieure à 1A.

Or, on a constaté que certaines bornes ne sont pas capables de délivrer un courant de charge inférieur à 1A. Cette situation provoque le déclenchement de mesures de mise en sécurité de la batterie, c’est-à-dire l’ouverture en urgence des contacteurs haute tension reliant la batterie à la borne. Cela provient du fait que le courant de charge délivré est supérieur à la consigne. L’ouverture en urgence en fin de charge n’est pas souhaitée car elle se déclenche alors qu’un courant de charge circule encore à travers les contacteurs haute tension. Cela entraine la dégradation de la durabilité des contacteurs et le signalement d’une défaillance au niveau de la borne et du calculateur de contrôle du véhicule.

Pour éviter la mise en sécurité d’urgence, certains constructeurs autorisent un léger dépassement de la consigne de courant maximum autorisé pour la fin de recharge, de l’ordre d’1A au-dessus de la consigne. Cependant, ce courant de charge supérieur à la consigne autorisée provoque à terme une dégradation prématurée des cellules électriques de la batterie. Cette stratégie de fin de recharge n’est donc pas souhaitable.

L’invention vise à pallier les problèmes précités. L’invention s’adresse tout particulièrement aux charges rapides. Un objectif de l’invention est d’empêcher le déclenchement en urgence des procédures de mise en sécurité de la batterie lorsque l’état de charge final visé est supérieur à 95% de la capacité de charge. En outre, un autre objectif de l’invention vise à éviter la délivrance d’un courant de charge supérieur à la consigne pour ce type de charge où la batterie est connectée électriquement directement à la borne en tension continue.

Plus précisément, l’invention concerne un procédé de pilotage d’une recharge d’une batterie de traction de véhicule électrifié, le procédé comportant la détermination en permanence d’une consigne de recharge maximale acceptée par la batterie, la communication de la consigne à une borne de recharge extérieure au véhicule et la commande d’une mesure de protection de la batterie en cas de détection que le courant de charge mesuré circulant à travers la batterie est supérieur à la consigne.

Selon l’invention, le procédé comporte en outre les étapes suivantes :

La surveillance de ladite consigne communiquée à la borne par rapport à un premier seuil représentatif d’une valeur de courant minimum délivrable par la borne,
La commande d’une procédure de fin de recharge lorsque ladite consigne est strictement inférieure audit premier seuil.

Selon une variante, le procédé comporte en outre :

La détermination d’un deuxième seuil de tolérance représentatif d’une valeur de courant maximum, supérieure à la consigne de recharge, qui est acceptée en fin de recharge,
En cas de détection que le courant de charge est supérieur à la consigne et est inférieur au deuxième seuil, le déclenchement d’une temporisation à l’instant de ladite détection, puis la commande de la mesure de protection après l’écoulement de la temporisation,
En cas de détection que le courant de charge est supérieur au deuxième seuil, la commande de la mesure de protection immédiatement à l’instant de ladite détection.

Selon une variante, la procédure de fin de recharge comporte les étapes successives suivantes :

La commande d’arrêt de la recharge immédiatement à la suite de l’instant où la consigne de recharge est strictement inférieure au premier seuil,
La déconnexion électrique de la batterie lorsque que le courant de charge est nul.

Selon une variante, la consigne de recharge est une consigne de courant de charge maximum acceptée par la batterie.

Selon une variante, la consigne est calculée à partir d’une cartographie déterminant une puissance maximale de recharge prenant en entrée une première valeur mesurée de la température instantanée de la batterie et une deuxième valeur mesurée représentative de l’état de charge instantané de la batterie, et à partir de la tension mesurée de la batterie.

Selon une variante, le premier seuil a une valeur strictement inférieure à 2A, de préférence égale à environ 1A.

Selon une variante, la mesure de protection consiste à déconnecter électriquement la batterie en présence d’un courant de charge non nul et à signaler un défaut.

Selon une variante, la tension de recharge est une tension continue de valeur supérieure à 300V, de préférence comprise entre 350V et 1000V, et en ce que ladite tension est appliquée directement par la borne de recharge aux bornes de la batterie.

Il est envisagé selon l’invention un dispositif de contrôle de recharge d’une batterie de traction de véhicule électrifié, lequel est configuré pour mettre en œuvre le procédé de pilotage d’une recharge selon l’un quelconque des modes de réalisation précédent.

En outre, on envisage un véhicule électrifié comportant une batterie de traction et au moins un tel dispositif de contrôle de la recharge.

Le procédé de pilotage permet de protéger les cellules électrochimiques d’un vieillissement prématuré en empêchant la circulation d’un courant de charge supérieur à la consigne maximum, en particulier lors des derniers instants d’une recharge lorsque la borne n’est pas prévue pour délivrer un courant de charge inférieur à 1A. En outre, le protocole de fin de charge prévu par l’invention évite la commande en urgence des mesures de protection sur de telles bornes et par conséquent la dégradation des contacteurs haute tension. Ainsi, le procédé de fin de charge est compatible de toutes les bornes du marché.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :

représente schématiquement un véhicule électrifié prévu pour mettre en œuvre le procédé de pilotage selon l’invention.

représente schématiquement les modules fonctionnels du dispositif de contrôle de la recharge et de supervision de la batterie pour exécuter le procédé selon l’invention.

est un logigramme décrivant un mode de réalisation du procédé selon l’invention.

L’invention s’applique aux véhicules électrifiés, en particulier les véhicules automobiles rechargeables, hybrides et électriques. Dans la présente description, le terme environ signifie +/-10% de la valeur indiquée et les bornes d’une plage de valeurs sont comprises dans la plage.

En , on a représenté un exemple de véhicule électrifié 1 apte à mettre en œuvre l’invention. Le véhicule 1 comporte un groupe motopropulseur muni d’une unité de commande 2, d’une machine électrique de traction (non représentée) alimentée par un système de batterie de traction 3 et un dispositif de recharge de la batterie 9.

Le système de batterie 3 comporte une batterie électrique de haute tension, généralement de plusieurs centaines de volts, par exemple entre 300V et 500V à charge complète, assurant la fourniture d’énergie électrique à la machine électrique. La batterie électrique comprend des cellules électriques, par exemple de type Lithium-ion. Le système de batterie 3 comprend un dispositif de contrôle 4 destiné à la supervision du système de batterie 3. Ce dispositif 4 est apte à délivrer à d’autres calculateurs du véhicule des informations d’état de la batterie, telles une valeur représentative de l’état de charge (« State of Charge » selon le terme anglophone), de la température, le courant de charge circulant à travers la batterie ou la tension à vide notamment, ainsi que des consignes à destination d’une borne de recharge, notamment une puissance de recharge autorisée, un mode de recharge, un courant de recharge maximal, ou une commande de limitation de courant, notamment au calculateur du dispositif de recharge 9.

Le dispositif de recharge 9 comporte des moyens de recharge coopérant avec une prise électrique 6 de manière à pouvoir se brancher électriquement à une borne de recharge externe 7 connectée à un réseau d’alimentation électrique 8, fonctionnant généralement en tension alternative. Des contacteurs haute tension 5 assurent la déconnexion/connexion de la batterie 3 avec le circuit électrique de puissance du véhicule, le convertisseur 4 et la prise de courant 6. La borne 7 délivre un courant continu ou alternatif.

Les contacteurs haute tension 5 sont des commutateurs de puissance pilotables en ouverture et fermeture par le dispositif 4. Ils permettent d’isoler la batterie 3 des autres équipements électriques du véhicule, notamment lorsque le véhicule est éteint, en situation d’accident ou lorsqu’un opérateur intervient sur le véhicule. Un objectif de l’invention et du protocole de fin de charge proposé est d’éviter une dégradation de ces contacteurs.

Le dispositif de recharge 9 a pour fonction de gérer la communication entre les différentes bornes de recharge et de surveiller et contrôler la recharge électrique sur borne. Le dispositif de recharge 9 comporte également un convertisseur électrique de type alternatif/continu AC/DC et continu/continu DC/DC. Dans les situations de recharge sur borne, il réalise la conversion d’une tension alternative vers une tension continue AC/DC, notamment lors de recharge en mode 2 ou mode 3 dans lesquels il est nécessaire de convertir une tension alternative en 220V (de type monophasique ou triphasique) vers une tension continue compatible du système de batterie, jusqu’à 450V ou 1000V par exemple. En situation de roulage, une autre fonction est la conversion DC/DC entre la batterie et les systèmes embarqués du véhicule, par exemple le réseau de bord en 14V, la batterie basse tension et la machine électrique de traction du groupe motopropulseur.

Selon le mode de recharge, le dispositif de recharge 9 pilote une consigne de recharge, par exemple une tension de charge et un courant de charge compatible de la batterie. Pour les modes 2 et 3, le dispositif de recharge réalise la conversion de tension AC/DC et pilote le courant de recharge pour respecter en permanence la consigne de recharge.

Dans le cadre des recharges dites rapides ou de mode 4, la tension de recharge est délivrée directement par la borne 7, c’est-à-dire sans modification de la tension par le convertisseur de tension. La tension délivrée par la borne 7 est de type continu, généralement supérieure à 300V, dans cet exemple comprise entre 350V et 500V, et est directement appliquée aux bornes de la batterie 3 à travers les contacteurs haute tension 5. Pour ce type de charge, le dispositif de recharge 9 délivre à la borne 7 la consigne de recharge calculée par le dispositif de contrôle 4 du système de batterie 3.

Dans cet exemple, l’unité de commande 2 est un calculateur dont une fonction est de centraliser les données collectées du véhicule et de les retransmettre aux calculateurs du véhicule à travers un bus de communication de données, par exemple de type CAN (Controler Area Network en anglais). En particulier, la consigne de recharge calculée par le dispositif 4 est transmise au dispositif de recharge 9 à travers ce bus de communication. L’unité de commande 2 peut réaliser d’autres fonctions de pilotage et coordination des actionneurs du véhicule, par exemple les fonctions de stratégie énergétique, ou bien encore le pilotage de la traction électrique.

En , on a représenté plus précisément les moyens de calcul du dispositif de contrôle 4 de la batterie 3 permettant de déterminer l’état de charge SOC, la puissance de recharge maximale autorisée Pmax et la consigne de recharge CSImax. On a représenté en outre les moyens de calcul du dispositif de contrôle de recharge 9 permettant de commander la fin de la charge conformément au procédé selon l’invention pour éviter un dépassement de la consigne de recharge et le déclenchement en urgence d’une mesure de protection si le courant délivré est supérieur à la consigne de recharge, notamment pour les bornes incapables de délivrer un courant de faible valeur.

Le dispositif de contrôle 4 reçoit en entrée une valeur mesurée T de la température de la batterie à partir d’un ou de capteurs de température, ainsi qu’une valeur mesurée U de la tension totale de la batterie 3. De façon connue en soi, la tension totale de la batterie 3 peut être déterminée à partir d’informations mesurées au niveau des cellules électrochimiques composant la batterie 3. Le courant circulant à travers la batterie est déterminé à partir de capteurs de courant de la batterie 3.

En outre, le dispositif de contrôle 4 comporte un premier module 21 pour déterminer le niveau d’état de charge SOC de la batterie 3 à tout instant, par exemple exprimé en % de la capacité totale de la batterie, à partir de tables d’équivalence avec la tension mesurée et un indicateur d’état de santé ou d’état de vieillissement (SOH pour « State of Health » selon le terme anglophone), exprimé par exemple en pourcentage de capacité de la capacité initiale à l’état neuf de la batterie. La ou les tables sont enregistrées en mémoire du dispositif de contrôle 4 et consultables à tout instant par le calculateur du dispositif 4.

Un deuxième module 22 est configuré pour déterminer, à tout instant de la recharge, la valeur de la puissance de recharge maximale autorisée Pmax par la batterie 3. Selon le mode de réalisation préférentiel, le dispositif de contrôle 4 comporte en mémoire de son calculateur une cartographie déterminant la puissance maximale de recharge Pmax et prenant en entrée une première valeur mesurée de la température instantanée de la batterie T et une deuxième valeur représentative de l’état de charge instantané de la batterie SOC, connue à partir des tensions mesurées U.

Par exemple, la cartographie délivre des valeurs maximales de la puissance acceptée dans les plages de température comprises entre 15°C et 45°C pour une plage d’état de charge comprise entre 0% de SOC et 80% de SOC. Par exemple, la puissance de recharge maximale acceptée en mode 4, à puissance constante, pour ce domaine de température et d’état de charge SOC est comprise entre 115 et 120KW. Entre 80% et 100% du SOC de la batterie, le dispositif de contrôle 4 autorise une recharge où la puissance de recharge décroit, par exemple avec des valeurs de puissance Pmax comprises entre 0kW et 80kW selon la température T de la batterie 3. Par exemple, à 90% du SOC la puissance maximale délivrée est comprise entre 15KW et 80KW, à 97% du SOC, Pmax est comprise entre 1KW et 10kW, et à 100% du SOC, la puissance Pmax devient égale à 0 KW. Entre les valeurs mémorisées de la cartographie, la puissance Pmax est déterminée par interpolation entre ces valeurs. Ainsi, le module 22 est apte à délivrer à chaque instant de la recharge une valeur de puissance Pmax. On notera que la recharge est autorisée dans ce cas d’exemple jusqu’à un SOC de 100% de la capacité totale de la batterie.

Une telle cartographie est connue de l’homme du métier et dépend de la chimie des cellules électriques, des stratégies de recharge prenant en compte une vitesse de charge souhaitée et le vieillissement accepté. En outre, on envisage que des moyens alternatifs de détermination de la puissance de recharge maximale autorisée puissent être mis en œuvre par le module 22, par exemple une matrice d’optimisation ou une fonction de calcul en temps réel dépendante de la valeur du SOC instantanée et de la température de la batterie.

Un troisième module 23 est configuré pour calculer une valeur de la consigne de courant maximal autorisé CSImax à partir de la puissance Pmax et de la valeur mesurée de la tension totale U de la batterie CSImax selon la relation suivante :

CSImax = Pmax / U, où Pmax est la puissance délivrée par la cartographie et U est la tension totale mesurée de la batterie.

Dans le cadre de l’invention, le dispositif de contrôle 9 comporte un moyen de calcul 24 configuré pour surveiller la consigne de recharge communiquée à la borne par rapport à un seuil S1 représentatif d’une valeur de courant minimum délivrable par la borne. Selon un mode préférentiel, S1 est strictement inférieur à 2A et égal à environ 1A. Le seuil S1 dépend de la valeur minimale de courant délivrable par la borne. S1 peut être paramétré en mémoire du dispositif de contrôle 9 ou peut être, en variante, obtenu avant la recharge directement par la borne ou par un système de gestion de la recharge par communication de donnée. En outre, le moyen de calcul 24 est apte à commander une procédure de fin de recharge par une requête CSFR lorsque la consigne CSImax est strictement inférieure audit seuil S1. La procédure de fin de recharge consiste à commander immédiatement à la borne la fin de recharge, la commande d’un courant nul, et à signaler l’arrêt de la charge, lorsque le courant est nul, au dispositif de contrôle de la batterie, lequel peut piloter la déconnexion électrique à courant nul de la batterie. Le moyen de calcul 24 pourrait être, en variante, intégré au dispositif de contrôle 4 de la batterie 3, ou dans l’unité de commande centrale 2.

En outre, de façon connue en soi, le dispositif de contrôle 4 de la batterie 3 est configuré pour commander une mesure de protection lorsque le courant de charge est supérieur à la consigne CSImax, c’est-à-dire une déconnexion électrique en urgence de la batterie par ouverture des contacteurs haute tension. Dans le cadre de l’invention, en fin de recharge pour permettre la commande de la procédure de fin de recharge CSFR décrite précédemment, il est prévu une temporisation configurée dans le dispositif de contrôle 4 permettant de différer la mesure de protection dans la situation où le courant de recharge est supérieur à la consigne de recharge CSImax dans une marge de tolérance définie par un deuxième seuil S2. S2 est supérieur à la consigne CSImax par exemple d’une valeur environ égale à 1A. La temporisation est par exemple égale à environ 10 secondes. Le seuil S2 limite le dépassement de la valeur de courant par rapport à la consigne CSImax et ainsi les dégradations des cellules le temps de déclencher la procédure de fin de charge.

En , on a représenté un mode préférentiel du procédé de pilotage d’une recharge selon l’invention. Le dispositif de contrôle de la recharge 9 est muni d’un calculateur à circuits intégrés et de mémoires électroniques configurés pour exécuter le procédé selon l’invention. Il peut être mis en œuvre au moyen du calculateur du dispositif de contrôle de la recharge 9, du calculateur 4 de la batterie, ou l’unité centrale 2 du véhicule, ou bien encore par une combinaison desdits calculateurs opérant en coopération par exemple. Dans ce dernier cas, le dispositif de contrôle de la recharge selon l’invention, peut être réalisé 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.

A une première étape 30 du procédé selon l’invention, une recharge est déclenchée. On prend l’hypothèse que la batterie présente un état de charge bas et que la recharge est prévue pour charger complètement la batterie. En outre, dans cette situation la borne de recharge est incapable de délivrer un courant de charge inférieur à la valeur du seuil S1. Le procédé selon l’invention permet d’éviter le déclenchement de mesure de protection en fin de recharge ou une situation durant laquelle le courant de charge reste supérieur à la consigne CSImax du fait de la limitation en valeur inférieure.

La recharge est de type rapide ou mode 4 préférentiellement. La tension appliquée par la borne est une tension continue. Les contacteurs haute tension sont fermés. La borne de recharge délivre, par connexion électrique directe, le courant de charge à la batterie du véhicule conformément à la consigne de recharge calculée par le calculateur de la batterie. Par connexion électrique directe, on entend que le dispositif de recharge 9 n’opère pas de conversion de la tension de recharge pendant le déroulement de la recharge. Le courant de charge est un courant continu et est commandé par la borne de recharge directement et non à travers un convertisseur embarqué du véhicule.

Durant la recharge, on a représenté par l’étape 31 l’opération de la recharge comprenant le calcul en permanence de la consigne de recharge CSImax effectué par le dispositif de contrôle 4 de la batterie 3. La consigne est communiquée à la borne par l’intermédiaire du dispositif de recharge 9. La consigne de recharge CSImax est dans ce mode de réalisation, la consigne de courant maximum accepté qui est déterminée à partir de la cartographie. En retour, la borne délivre le courant de recharge respectant la consigne. Dans cet exemple non limitatif, le courant de charge, à puissance maximale est compris entre 100 et 150A pour une tension de recharge de 450V environ.

Durant la recharge, le procédé comporte en permanence la surveillance 32 de la consigne de recharge CSImax par rapport au seuil S1, de valeur par exemple égale à environ 1A. La surveillance est opérée par le dispositif de recharge 9 préférentiellement, ou en variante par le dispositif de contrôle 4 de la batterie. Selon la cartographie, ce seuil correspond à une valeur de la consigne de courant maximum lorsque le SOC de la batterie 3 atteint plus de 97% de SOC, voire plus de 99% du SOC selon la cartographie configurée. Dans tous les cas, il s’agit des derniers instants de la recharge pour des valeurs de SOC supérieures à 90%, voire comprises entre 99% et 99,9% du SOC. A 100% du SOC, la consigne de recharge est égale à 0A. En effet, pour 1A, la puissance de recharge maximale équivalente est de 450W pour une tension de batterie de 450V. La surveillance 32 consiste à détecter l’instant où la consigne CSImax devient strictement inférieure à S1, puis à déclencher la procédure de fin de recharge pour déconnecter la batterie en toute sécurité sans dégradation des contacteurs haute tension, ni des cellules électriques.

En cas de détection que la consigne CSImax est strictement inférieure au seuil S1, alors le procédé comporte l’étape de la commande de la procédure de fin de recharge conformément à l’invention.

A une étape 33, le dispositif de recharge 9 communique une consigne d’arrêt de la recharge à la borne. Cette consigne est immédiate dès l’instant de détection que la consigne de recharge CSImax est inférieure au seuil S1. Puis, le dispositif de recharge 9 détecte que le courant de charge est nul à une étape 34, et signale la fin de la recharge au dispositif de contrôle 4 de la batterie 3. Ce dernier pilote alors à une étape 35 la déconnexion électrique de la batterie de la borne de recharge 7, c’est-à-dire l’ouverture des contacteurs haute tension 5. Grâce à ce protocole de fin de recharge, l’ouverture des contacteurs est réalisée à courant nul, pour éviter une dégradation des contacteurs, et le courant de recharge ne dépasse à aucun instant la consigne de recharge. On évite ainsi une dégradation des cellules électriques.

En parallèle des étapes 33, 34 et 35, le dispositif de contrôle de la batterie opère une temporisation de la mesure de protection de manière à permettre la déconnexion électrique de la batterie avant le déclenchement de la mesure de sécurité. Plus précisément, suivant l’instant de détection que la consigne de recharge CSImax est inférieure au seuil S1, le procédé comporte une étape de détermination 36 du deuxième seuil de tolérance S2, S2 dépendant de la valeur de la consigne de recharge CSImax. S2 est représentatif d’une valeur de courant, supérieure à la consigne de recharge CSImax, mais qui reste acceptable en fin de recharge durant un court instant. S2 est par exemple défini selon la relation suivante : S2 = CSImax + 1A environ.

Puis, en cas de détection que le courant de charge I mesuré et circulant à travers la batterie 3 est supérieur à la consigne CSImax tout en restant inférieur au deuxième seuil S2, le procédé comporte le déclenchement d’une temporisation 37, puis une requête de la mesure de protection 39 après vérification 38 que la temporisation se soit écoulée. La temporisation est égale à environ 10 secondes par exemple. Cette requête 39 sera effectuée seulement si les contacteurs haute tension sont encore fermés après la temporisation afin d’éviter de maintenir un courant de charge supérieure à la consigne au-delà de la temporisation, même pour ces valeurs de courant faibles. Il s’agit d’une stratégie stricte du constructeur visant à empêcher un vieillissement des cellules. Toutefois, on rappelle que si le protocole de fin de charge 33, 34, 35 s’est bien déroulé, cette mesure de protection n’est pas nécessaire car les contacteurs seront déjà ouverts.

Dans une autre situation, si le dispositif de contrôle de la recharge détecte que le courant de charge I mesuré est supérieur au deuxième seuil S2, le procédé comporte alors la commande 40 de la mesure de protection immédiatement à l’instant de détection. Ainsi, on évite la circulation d’un courant de charge pouvant dégrader les cellules électriques. Le protocole de fin de charge tel que défini aux étapes 33, 34 et 35 n’est alors pas commandé car le dépassement de courant dépasse le niveau de tolérance.

Claims

Procédé de pilotage d’une recharge d’une batterie de traction (3) de véhicule électrifié (1), le procédé comportant la détermination (31) en permanence d’une consigne de recharge maximale (CSImax) acceptée par la batterie (3), la communication de la consigne (CSImax) à une borne de recharge (7) extérieure au véhicule (1) et la commande d’une mesure de protection (39, 40) de la batterie (3) en cas de détection que le courant de charge (I) mesuré circulant à travers la batterie est supérieur à la consigne (CSImax), caractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes :
La surveillance (32) de ladite consigne (CSImax) communiquée à la borne (7) par rapport à un premier seuil (S1) représentatif d’une valeur de courant minimum délivrable par la borne (7),

La commande (33, 34, 35) d’une procédure de fin de recharge lorsque ladite consigne (CSImax) est inférieure audit premier seuil (S1).
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte en outre :
La détermination (36) d’un deuxième seuil de tolérance (S2) représentatif d’une valeur de courant maximum, supérieure à la consigne de recharge (CSImax), qui est acceptée en fin de recharge,

En cas de détection que le courant de charge (I) est supérieur à la consigne (CSImax) et est inférieur au deuxième seuil (S2), le déclenchement d’une temporisation (37) à l’instant de ladite détection, puis la commande de la mesure de protection (39) après l’écoulement de la temporisation (38).

En cas de détection que le courant de charge (I) est supérieur au deuxième seuil (S2), la commande de la mesure de protection (40) immédiatement à l’instant de ladite détection.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la procédure de fin de recharge comporte les étapes successives suivantes :
La commande d’arrêt de la recharge (33) immédiatement à la suite de l’instant où la consigne de recharge est inférieure au premier seuil (S1),

La déconnexion électrique de la batterie (35) lorsque que le courant de charge est nul (34).
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la consigne de recharge (CSImax) est une consigne de courant de charge maximum acceptée par la batterie (3).
Procédé selon la revendication 4, en ce que la consigne (CSImax) est calculée à partir d’une cartographie (22) déterminant une puissance maximale de recharge (Pmax) prenant en entrée une première valeur mesurée (T) de la température instantanée de la batterie (3) et une deuxième valeur mesurée (U) représentative de l’état de charge instantané de la batterie (3), et à partir de la tension mesurée (U) de la batterie (3).
Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le premier seuil (S1) a une valeur inférieure à 2A, de préférence égale à environ 1A.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la mesure de protection (39, 40) consiste à déconnecter électriquement la batterie en présence d’un courant de charge non nul et à signaler un défaut.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la tension de recharge est une tension continue de valeur supérieure à 300 Volts, de préférence comprise entre 400V et 1000V, et en ce que ladite tension est appliquée directement par la borne de recharge (7) aux bornes de la batterie (3).
Dispositif de contrôle de recharge (9) d’une batterie de traction de véhicule électrifié, caractérisé en ce qu’il est configuré pour mettre en œuvre le procédé de pilotage d’une recharge selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
Véhicule électrifié (1) comportant une batterie de traction (3) et au moins un dispositif de contrôle de la recharge (9), caractérisé en ce que le dispositif est selon la revendication 9.