FR3125930A1 - METHOD FOR PROTECTION AGAINST UNDERVOLTAGE OF AN ELECTRIC MOTOR VEHICLE TRACTION MACHINE - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur un procédé de protection contre des sous-tension d'une machine électrique de traction (11) d'un véhicule automobile comprenant: - une étape de détection d'une sous-tension aux bornes de la machine électrique de traction (11) pendant une durée prédéterminée, - une étape d’ouverture des contacteurs haute tension (13) pour isoler électriquement la batterie de traction (12) par rapport au réseau électrique haute tension (10), - une étape d’arrêt d’une fonction de freinage récupératif pour empêcher que la machine électrique de traction (11) fonctionnant en mode alternateur fournisse un courant au réseau électrique haute tension, et - une étape de réalisation d'une décharge active du réseau électrique haute tension (10) pour évacuer un courant électrique du réseau électrique haute tension (10). Figure 1The invention relates to a method for protecting against undervoltage of an electric traction machine (11) of a motor vehicle comprising: - a step of detecting an undervoltage at the terminals of the electric traction machine (11) for a predetermined period, - a step of opening the high voltage contactors (13) to electrically isolate the traction battery (12) from the high voltage electrical network (10), - a step of stopping a regenerative braking function to prevent the electrical traction machine (11) operating in alternator mode from supplying current to the high voltage electrical network, and - a step of carrying out an active discharge of the high voltage electrical network (10) to evacuate an electric current from the high voltage electric network (10). Figure 1

Description

PROCÉDÉ DE PROTECTION CONTRE DES SOUS-TENSION D'UNE MACHINE ÉLECTRIQUE DE TRACTION DE VÉHICULE AUTOMOBILEMETHOD FOR PROTECTION AGAINST UNDERVOLTAGE OF AN ELECTRIC MOTOR VEHICLE TRACTION MACHINE

La présente invention porte sur un procédé de protection contre des sous-tension d'une machine électrique de traction de véhicule automobile. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les véhicules automobiles de type électrique ou hybride ayant une machine électrique tournante fonctionnant en haute tension, c’est-à-dire une machine électrique tournante ayant une tension de fonctionnement supérieure à 300 Volts.The present invention relates to a method of protecting against undervoltages of an electric motor vehicle traction machine. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with motor vehicles of the electric or hybrid type having a rotating electrical machine operating at high voltage, that is to say a rotating electrical machine having an operating voltage greater than 300 Volts.

De façon connue en soi, un véhicule électrique ou hybride peut comporter un réseau électrique haute tension sur lequel sont connectés une machine électrique de traction ainsi qu'une batterie électrique haute tension, dite batterie de traction. D'autres charges électriques peuvent également être connectées sur le réseau électrique haute tension. La batterie électrique haute tension est associée à des contacteurs pour sélectivement connecter ou déconnecter la batterie au réseau électrique haute tension.In a manner known per se, an electric or hybrid vehicle may comprise a high voltage electrical network to which are connected an electric traction machine as well as a high voltage electric battery, referred to as a traction battery. Other electrical loads can also be connected to the high voltage electrical network. The high voltage electrical battery is associated with contactors to selectively connect or disconnect the battery to the high voltage electrical network.

La tension aux bornes de la machine électrique de traction est surveillée lorsque les contacteurs de la batterie électrique de traction sont fermés. Autrement dit, la tension aux bornes de la machine électrique de traction est surveillée uniquement lorsque la batterie de traction et la machine électrique de traction sont connectées via le réseau électrique haute tension.The voltage at the terminals of the electric traction machine is monitored when the electric traction battery contactors are closed. In other words, the voltage at the terminals of the electric traction machine is monitored only when the traction battery and the electric traction machine are connected via the high voltage electrical network.

L’apparition d’une sous-tension aux bornes d’alimentation de la machine électrique de traction est problématique, dans la mesure où la machine de traction n’est pas dimensionnée pour fonctionner à ce niveau de tension. En outre, cela peut engendrer des problèmes de sécurité des personnes et de fonctionnement du groupe motopropulseur.The appearance of an undervoltage at the supply terminals of the electric traction machine is problematic, insofar as the traction machine is not sized to operate at this voltage level. In addition, it can lead to life safety and powertrain operation issues.

En effet, dans le cas où la chute de tension aux bornes de la machine électrique est liée à une chute de courant, plusieurs causes sont possibles :Indeed, in the case where the voltage drop at the terminals of the electrical machine is linked to a drop in current, several causes are possible:

- la batterie de traction peut présenter un dysfonctionnement l'empêchant de fournir un courant nominal au réseau électrique. Il existe alors un risque de défaillance grave de la batterie de traction qui pourrait engendrer une surchauffe nocive pour le fonctionnement du groupe motopropulseur.- the traction battery may have a malfunction preventing it from supplying nominal current to the electrical network. There is then a risk of serious failure of the traction battery which could cause overheating harmful to the operation of the powertrain.

- une partie du courant débité par la batterie a fuité à l’extérieur de la machine électrique vers le véhicule. Compte tenu des niveaux élevés de tension et d’intensité, il existe alors un risque d’électrocution pouvant mettre en danger la vie des personnes.- part of the current delivered by the battery has leaked outside the electrical machine towards the vehicle. Given the high levels of voltage and current, there is then a risk of electrocution that can endanger people's lives.

- une résistance de la machine électrique est détériorée en raison d'une surchauffe d’un de ses composants, ce qui est susceptible d’endommager la machine électrique.- a resistance of the electric machine is damaged due to overheating of one of its components, which is likely to damage the electric machine.

L'invention vise à remédier efficacement aux inconvénients précités en proposant un procédé de protection contre des sous-tensions d'une machine électrique de traction d'un véhicule automobile comprenant un réseau électrique haute tension auquel est connecté ladite machine électrique de traction ainsi qu'une batterie de traction associée à des contacteurs pour sélectivement connecter ou déconnecter la batterie de traction au réseau électrique haute tension, ledit procédé comportant:The invention aims to effectively remedy the aforementioned drawbacks by proposing a method of protecting against undervoltages of an electric traction machine of a motor vehicle comprising a high voltage electric network to which said electric traction machine is connected as well as a traction battery associated with contactors for selectively connecting or disconnecting the traction battery to the high voltage electrical network, said method comprising:

- une étape de détection d'une sous-tension aux bornes de la machine électrique de traction pendant une durée prédéterminée,- a step of detecting an undervoltage at the terminals of the electric traction machine for a predetermined period,

- une étape d’ouverture des contacteurs haute tension pour isoler électriquement la batterie de traction par rapport au réseau électrique haute tension,- a step of opening the high voltage contactors to electrically isolate the traction battery from the high voltage electrical network,

- une étape d’arrêt d’une fonction de freinage récupératif pour empêcher que la machine électrique de traction fonctionnant en mode alternateur fournisse un courant au réseau électrique haute tension, et- a step of stopping a regenerative braking function to prevent the electrical traction machine operating in alternator mode from supplying a current to the high voltage electrical network, and

- une étape de réalisation d'une décharge active du réseau électrique haute tension pour évacuer un courant électrique du réseau électrique haute tension.- A step of performing an active discharge of the high voltage electrical network to evacuate an electrical current from the high voltage electrical network.

L'invention permet ainsi de sécuriser entièrement le réseau électrique du véhicule pour éviter tout risque d’électrocution pour une personne intervenant sur le groupe motopropulseur. L'invention permet également d'isoler le réseau électrique par rapport à la batterie de traction pour éviter de détériorer la machine électrique de traction dans le cas où cette dernière présenterait un dysfonctionnement.The invention thus makes it possible to fully secure the electrical network of the vehicle to avoid any risk of electrocution for a person working on the powertrain. The invention also makes it possible to isolate the electrical network from the traction battery to avoid damaging the electrical traction machine in the event that the latter presents a malfunction.

Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé comporte en outre une étape d'interdiction à un calculateur de la batterie de traction de refermer les contacteurs haute tension de sa propre initiative.According to one implementation of the invention, said method further comprises a step of prohibiting a computer of the traction battery from closing the high voltage contactors on its own initiative.

Selon une mise en œuvre de l'invention, la décharge active consiste à transformer un courant emmagasiné dans des faisceaux électriques du réseau électrique haute tension en chaleur au moyen de résistances.According to one implementation of the invention, the active discharge consists in transforming a current stored in electrical bundles of the high-voltage electrical network into heat by means of resistors.

Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé comporte en outre une étape d'activation d'une pompe à eau du circuit de refroidissement de la machine électrique au cas où un composant électrique dans la machine électrique de traction aurait été détérioré en raison d’une surchauffe.According to one implementation of the invention, said method further comprises a step of activating a water pump of the cooling circuit of the electric machine in the event that an electric component in the electric traction machine has been damaged in due to overheating.

Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé comporte en outre une étape d'émission d'un signal d'alerte à destination du conducteur.According to one implementation of the invention, said method further comprises a step of sending an alert signal to the driver.

Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé comporte en outre une étape de refroidissement de la batterie de traction dans le cas où un capteur de température associé à la batterie de traction retourne une valeur supérieure à un seuil de température.According to one implementation of the invention, said method further comprises a step of cooling the traction battery in the event that a temperature sensor associated with the traction battery returns a value greater than a temperature threshold.

Selon une mise en œuvre de l'invention, la durée prédéterminée est de l'ordre de quelques millisecondes.According to one implementation of the invention, the predetermined duration is of the order of a few milliseconds.

Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé est mis en œuvre uniquement lorsque le véhicule automobile fonctionne dans un mode de roulage.According to one implementation of the invention, said method is implemented only when the motor vehicle is operating in a driving mode.

L'invention a également pour objet un calculateur de véhicule automobile comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé tel que précédemment défini.The invention also relates to a motor vehicle computer comprising a memory storing software instructions for implementing the method as defined above.

L'invention concerne en outre un véhicule automobile comportant un calculateur tel que précédemment défini.The invention further relates to a motor vehicle comprising a computer as defined above.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.The invention will be better understood on reading the following description and on examining the accompanying figures. These figures are given only by way of illustration but in no way limit the invention.

La est une représentation schématique d'un réseau électrique haute tension interfacé avec un réseau de bord d'un véhicule automobile mettant en œuvre le procédé selon l'invention; There is a schematic representation of a high-voltage electrical network interfaced with an on-board network of a motor vehicle implementing the method according to the invention;

La est un diagramme des différentes étapes du procédé de protection contre les sous-tension d'une machine électrique de traction d'un véhicule automobile. There is a diagram of the different steps of the method of protection against undervoltage of an electric traction machine of a motor vehicle.

La montre un réseau électrique haute tension 10 d'un véhicule automobile sur lequel est connectée une machine électrique de traction 11. Une batterie électrique haute tension 12, dite "batterie de traction", est associée à des contacteurs 13 pour sélectivement connecter ou déconnecter la batterie de traction 12 au réseau électrique haute tension 10. Ce réseau électrique 10 présente une tension de fonctionnement supérieure à 300 volts. D'autres charges électriques 14, notamment une deuxième machine électrique 11, peuvent également être connectées sur le réseau électrique haute tension 10.There shows a high voltage electric network 10 of a motor vehicle to which an electric traction machine 11 is connected. A high voltage electric battery 12, called "traction battery", is associated with contactors 13 to selectively connect or disconnect the battery traction 12 to the high voltage electrical network 10. This electrical network 10 has an operating voltage greater than 300 volts. Other electrical loads 14, in particular a second electrical machine 11, can also be connected to the high voltage electrical network 10.

La machine électrique de traction 11 pourra fonctionner dans un mode moteur pour assurer la traction du véhicule automobile. La machine électrique 11 pourra également mettre en œuvre une fonction de freinage récupératif permettant à la machine électrique 11 fonctionnant en mode alternateur de fournir de l'énergie électrique à la batterie lors d'une phase de freinage. Ainsi, lors d'une phase de freinage, la machine électrique 11 transforme au moins une partie de l'énergie cinétique du véhicule en une énergie électrique utilisée pour recharger la batterie de traction 12. La machine électrique 11 pourra par exemple être une machine de type synchrone à aimants permanents ou tout autre type de machine adaptée à l'application (machine asynchrone, polyphasée, avec ou sans balais, etc…).The electric traction machine 11 can operate in a motor mode to ensure the traction of the motor vehicle. The electric machine 11 may also implement a regenerative braking function allowing the electric machine 11 operating in alternator mode to supply electrical energy to the battery during a braking phase. Thus, during a braking phase, the electric machine 11 transforms at least part of the kinetic energy of the vehicle into electric energy used to recharge the traction battery 12. The electric machine 11 could for example be a synchronous type with permanent magnets or any other type of machine suited to the application (asynchronous machine, polyphase, with or without brushes, etc.).

Le réseau électrique haute tension 10 est interfacé avec un réseau électrique basse tension 16 correspondant au réseau de bord par l'intermédiaire d'un convertisseur continu/continu 17. Des consommateurs électriques 18 du véhicule de type éclairage, actionneurs de vitres ou de sièges, et contrôle moteur, sont connectés au réseau de bord 16. Le réseau de bord 16 est associé à une batterie basse tension 20 présentant une tension de fonctionnement inférieure à celle du réseau électrique haute tension 10. La tension de fonctionnement du réseau de bord 16 est de l'ordre de 12 Volts.The high voltage electrical network 10 is interfaced with a low voltage electrical network 16 corresponding to the on-board network via a DC/DC converter 17. Electrical consumers 18 of the vehicle of the lighting type, window or seat actuators, and engine control, are connected to the onboard network 16. The onboard network 16 is associated with a low voltage battery 20 having an operating voltage lower than that of the high voltage electrical network 10. The operating voltage of the onboard network 16 is around 12 volts.

La batterie de traction 12 est associée à un calculateur appelé BMS 21 pour "Battery Management System" en anglais. Le calculateur BMS 21 gère la batterie de traction 12 du véhicule. Le calculateur BMS 21 est apte à estimer le niveau de charge de la batterie de traction 12 et à envoyer l’information au superviseur 22 du groupe motopropulseur appelé eVCU (pour "Electric Vehicle Control Unit" en anglais).The traction battery 12 is associated with a computer called BMS 21 for "Battery Management System" in English. The BMS computer 21 manages the traction battery 12 of the vehicle. The BMS computer 21 is able to estimate the charge level of the traction battery 12 and to send the information to the supervisor 22 of the powertrain called eVCU (for "Electric Vehicle Control Unit").

La machine électrique de traction 11 est associée à un calculateur 23 appelé le calculateur MCU (pour "Motor Control Unit"). Le calculateur MCU 23 gère la machine électrique de traction 11 en assurant notamment le pilotage du courant circulant dans les phases de la machine électrique de traction 11 ainsi que le contrôle de la température de la machine électrique 11.The electric traction machine 11 is associated with a computer 23 called the MCU computer (for "Motor Control Unit"). The MCU computer 23 manages the electric traction machine 11 by ensuring in particular the control of the current flowing in the phases of the electric traction machine 11 as well as the control of the temperature of the electric machine 11.

Le superviseur eVCU 22 du groupe motopropulseur coordonne les calculateurs connectés sur un bus de données 19 du véhicule, par exemple un bus de données de type CAN (pour "Controller Area Network"). Le superviseur eVCU 22 calcule notamment l’autonomie restante du véhicule sur la base de l’estimation du niveau de charge retourné par le calculateur BMS 21 de la batterie de traction 12.The eVCU supervisor 22 of the powertrain coordinates the computers connected to a data bus 19 of the vehicle, for example a CAN type data bus (for "Controller Area Network"). The eVCU supervisor 22 calculates in particular the remaining autonomy of the vehicle on the basis of the estimate of the charge level returned by the BMS computer 21 of the traction battery 12.

Un module de charge OBCDC 24 est un organe composé de deux parties : une partie OBC (pour On-Board Charger) et une partie convertisseur continu/continu (DC/DC). La partie OBC gère un fonctionnement du chargeur de courant électrique du véhicule. En particulier, la partie OBC gère la communication avec les différentes bornes de recharge 25 et surveille la recharge électrique du véhicule. La partie convertisseur DC/DC gère un fonctionnement du convertisseur de courant. Suivant certaines phases de recharges électriques, le convertisseur DC/DC convertit un courant alternatif 220V d'un réseau électrique domestique en un courant continu pouvant atteindre 450V. Suivant d'autres phases de recharges électriques, la partie convertisseur DC/DC n’intervient pas car le courant continu est directement envoyé à la batterie de traction 12 via une tension de 450V continu. Lors d'une phase de roulage, le convertisseur DC/DC convertit une partie du courant continu de la batterie de traction 12 haute tension 350V/450V en un courant basse intensité pour alimenter le réseau de bord 16 et recharger la batterie basse tension 12V correspondante.An OBCDC 24 charging module is a component composed of two parts: an OBC part (for On-Board Charger) and a DC/DC converter part. The OBC part manages an operation of the electric current charger of the vehicle. In particular, the OBC part manages the communication with the various charging stations 25 and monitors the electrical charging of the vehicle. The DC/DC converter part manages an operation of the current converter. Following certain electrical charging phases, the DC/DC converter converts 220V alternating current from a domestic electrical network into direct current that can reach 450V. Following other electrical charging phases, the DC/DC converter part does not intervene because the direct current is sent directly to the traction battery 12 via a voltage of 450 V direct. During a driving phase, the DC/DC converter converts part of the direct current of the 350V/450V high voltage traction battery 12 into a low intensity current to supply the on-board network 16 and recharge the corresponding low voltage 12V battery .

La batterie de traction 12 alimente la machine électrique de traction 11 et le convertisseur DC/DC. La tension de la batterie de traction 12 dépend de son état de chargement. Ainsi la tension de la batterie de traction 12 peut varier entre 350V lorsque l’état de charge de cette batterie de traction 12 est inférieur à 5% et 450V lorsque l’état de charge de cette batterie de traction 12 est à 100%. Bien entendu, cette plage de tension varie en fonction de la puissance de la machine électrique 11 implantée dans le groupe motopropulseur du véhicule et des caractéristiques de la batterie de traction 12.The traction battery 12 powers the electric traction machine 11 and the DC/DC converter. The voltage of the traction battery 12 depends on its state of charge. Thus the voltage of the traction battery 12 can vary between 350V when the state of charge of this traction battery 12 is less than 5% and 450V when the state of charge of this traction battery 12 is at 100%. Of course, this voltage range varies according to the power of the electric machine 11 installed in the powertrain of the vehicle and the characteristics of the traction battery 12.

On décrit ci-après, en référence avec la , les différentes étapes du procédé de protection de la machine électrique 11 contre les sous-tension aux bornes de la machine électrique de traction 11. Un ou plusieurs calculateurs du véhicule comporte une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre de ce procédé.We describe below, with reference to the , the different steps of the method for protecting the electric machine 11 against undervoltage at the terminals of the electric traction machine 11. One or more computers of the vehicle includes a memory storing software instructions for the implementation of this method.

Le procédé est déclenché lorsque le calculateur MCU 23 détecte, au cours d'une étape 100, une sous-tension aux bornes de la machine électrique de traction 11 pendant une durée prédéterminée. On considère que la machine électrique 11 subit une sous-tension lorsque la tension de la machine électrique 11 passe en dessous d'un seuil de tension, par exemple de l'ordre de 220 V pendant la durée prédéterminée. Bien entendu, ce seuil de tension est paramétrable en fonction de la machine électrique de traction 11 embarquée dans le véhicule.The method is triggered when the MCU computer 23 detects, during a step 100, an undervoltage at the terminals of the electric traction machine 11 for a predetermined duration. It is considered that the electric machine 11 undergoes an undervoltage when the voltage of the electric machine 11 falls below a voltage threshold, for example of the order of 220 V for the predetermined duration. Of course, this voltage threshold can be configured according to the electric traction machine 11 on board the vehicle.

Tant que la tension de la machine électrique 11 demeure supérieure au seuil de tension, le calculateur MCU 23 ne remonte pas de défaut au superviseur du véhicule automobile. Dès que la tension aux bornes de la machine électrique de traction 11 passe sous le seuil de tension pendant la durée prédéterminée, le calculateur MCU 23 remonte un défaut au superviseur eVCU 22. La durée prédéterminée est avantageusement de l'ordre de quelques millisecondes, par exemple 19ms. La durée prédéterminée est bien entendu calibrable en fonction des caractéristiques du groupe motopropulseur.As long as the voltage of the electric machine 11 remains above the voltage threshold, the MCU computer 23 does not report any fault to the supervisor of the motor vehicle. As soon as the voltage at the terminals of the electric traction machine 11 falls below the voltage threshold for the predetermined duration, the MCU computer 23 reports a fault to the eVCU supervisor 22. The predetermined duration is advantageously of the order of a few milliseconds, for example 19ms. The predetermined duration can of course be calibrated according to the characteristics of the powertrain.

Même si la tension aux bornes de la machine électrique 11 remonte au-delà de la durée prédéterminée, le calculateur MCU 23 remonte le défaut vers le superviseur eVCU 22. La fonction de protection détaillée ci-après sera lancée sans possibilité de rétablissement sur le cycle de roulage sur lequel le défaut a été détecté.Even if the voltage at the terminals of the electric machine 11 rises beyond the predetermined duration, the MCU computer 23 sends the fault back to the eVCU supervisor 22. The protection function detailed below will be launched without the possibility of restoration on the cycle road on which the fault was detected.

Il est à noter que la tension aux bornes de la machine électrique de traction 11 est surveillée uniquement lorsque le véhicule fonctionne dans un mode de roulage. Lorsque le véhicule se trouve à l'arrêt dans une phase de recharge à une borne de recharge électrique, la tension aux bornes de la machine électrique 11 n’est pas surveillée. Autrement dit, la tension aux bornes de la machine électrique de traction 11 n’est surveillée qu’une fois que les contacteurs 13 de la batterie de traction 12 sont fermés, c’est-à-dire que la tension aux bornes de la machine électrique de traction 11 n’est surveillée qu’une fois que la batterie de traction 12 et la machine électrique de traction 11 sont connectées via le réseau électrique haute tension 10.It should be noted that the voltage at the terminals of the electric traction machine 11 is monitored only when the vehicle is operating in a driving mode. When the vehicle is stationary in a charging phase at an electric charging station, the voltage at the terminals of the electrical machine 11 is not monitored. In other words, the voltage at the terminals of the electric traction machine 11 is only monitored once the contactors 13 of the traction battery 12 are closed, that is to say that the voltage at the terminals of the machine electric traction 11 is only monitored once the traction battery 12 and the electric traction machine 11 are connected via the high voltage electrical network 10.

Au cours d'une phase de roulage, lorsque le calculateur MCU 23 remonte une alerte au superviseur eVCU 22 via le bus de données CAN 19, le superviseur eVCU 22 commande, dans une étape 101, l’ouverture des contacteurs haute tension 13. Cela permet d'isoler électriquement la batterie de traction 12 par rapport au réseau électrique haute tension 10.During a driving phase, when the MCU computer 23 sends an alert to the eVCU supervisor 22 via the CAN data bus 19, the eVCU supervisor 22 commands, in a step 101, the opening of the high voltage contactors 13. This makes it possible to electrically isolate the traction battery 12 from the high voltage electrical network 10.

La batterie de traction 12 ne peut alors plus fournir de courant au réseau électrique haute tension 10 dans le cas où le réseau électrique haute tension 10 serait en court-circuit avec la structure du véhicule. Dans une étape 102, le superviseur eVCU interdit au calculateur BMS 21 de refermer les contacteurs 13 de sa propre initiative.The traction battery 12 can then no longer supply current to the high voltage electrical network 10 in the event that the high voltage electrical network 10 is short-circuited with the structure of the vehicle. In a step 102, the eVCU supervisor prohibits the BMS computer 21 from closing the contactors 13 on its own initiative.

En outre, le superviseur eVCU 22 arrête, dans une étape 103, la fonction de freinage récupératif pour empêcher que la machine électrique 11 fonctionnant en mode alternateur fournisse un courant au réseau électrique haute tension, en particulier dans le cas où le réseau électrique haute tension 10 serait en court-circuit avec la structure du véhicule.In addition, the eVCU supervisor 22 stops, in a step 103, the regenerative braking function to prevent the electrical machine 11 operating in alternator mode from supplying a current to the high voltage electrical network, in particular in the case where the high voltage electrical network 10 would be short-circuited with the structure of the vehicle.

Lorsque les contacteurs 13 sont ouverts, le superviseur eVCU 22 sollicite le calculateur MCU 23 et/ou le calculateur du module de charge OBCDC 24 pour réaliser, dans une étape 104, une décharge active visant à évacuer le courant électrique encore présent dans le réseau électrique haute tension 10 du véhicule.When the contactors 13 are open, the eVCU supervisor 22 requests the MCU computer 23 and/or the OBCDC charging module computer 24 to perform, in a step 104, an active discharge aimed at evacuating the electric current still present in the electrical network. high voltage 10 of the vehicle.

La décharge active consiste à transformer un courant emmagasiné dans des faisceaux électriques du réseau électrique haute tension en chaleur au moyen de résistances. En effet, il est possible que le courant de la batterie de traction 12 qui a été fourni au groupe motopropulseur avant l’ouverture des contacteurs 13 n’ait pas encore été consommé. La décharge active permet donc de vider le courant haute intensité des faisceaux électriques du groupe motopropulseur lorsque les contacteurs 13 sont ouverts.Active discharge consists of transforming a current stored in electrical bundles of the high voltage electrical network into heat by means of resistors. Indeed, it is possible that the current from the traction battery 12 which was supplied to the powertrain before the opening of the contactors 13 has not yet been consumed. The active discharge therefore makes it possible to drain the high-intensity current from the electrical harnesses of the powertrain when the contactors 13 are open.

Le circuit électrique du module de charge OBCDC 24 et le circuit électrique de la machine électrique de traction 11 comportent des résistances permettant de réaliser cette fonction de décharge active. La décharge active peut être réalisée de façon indépendante par l’électronique de la machine électrique de traction 11 ou l’électronique du module de charge OBCDC 24. Le réseau électrique haute tension 10 est alors sûr pour les opérateurs qui ne risquent pas d'être électrocutés lors d'une intervention.The electric circuit of the OBCDC charging module 24 and the electric circuit of the electric traction machine 11 include resistors enabling this active discharge function to be performed. The active discharge can be carried out independently by the electronics of the electric traction machine 11 or the electronics of the OBCDC charging module 24. The high voltage electrical network 10 is then safe for the operators who do not risk being electrocuted during an operation.

S'il y a lieu, le superviseur eVCU 22 active, dans une étape 105, la pompe à eau d'un circuit de refroidissement de la machine électrique 11 au cas où un composant électrique dans la machine électrique de traction 11 aurait été détérioré en raison d’une surchauffe.If necessary, the eVCU supervisor 22 activates, in a step 105, the water pump of a cooling circuit of the electric machine 11 in the event that an electric component in the electric traction machine 11 has been damaged in due to overheating.

Le superviseur eVCU 22 pourra commander, dans une étape 106, une émission d'un signal d'alerte à destination du conducteur. Le signal d'alerte pourra par exemple être un signal sonore ou visuel, comme par exemple l'affichage d'un voyant rouge stop sur le tableau de bord invitant le conducteur à arrêter le véhicule et à contacter le service après-vente.The eVCU supervisor 22 will be able to command, in a step 106, an emission of an alert signal intended for the driver. The warning signal may for example be an audible or visual signal, such as for example the display of a red stop light on the dashboard inviting the driver to stop the vehicle and contact the after-sales service.

Le refroidissement de la batterie de traction 12 n’est pas déclenché automatiquement par le superviseur eVCU 22 car la température de la batterie de traction 12 est surveillée par un capteur de température dédié. En effet, tant que la température de la batterie de traction 12 est inférieure à un seuil de température, la procédure de refroidissement de la batterie de traction 12 n'est pas déclenchée. Ce n'est que lorsque le capteur de température retourne une valeur dépassant le seuil de température que la procédure de refroidissement de la batterie de traction 12 est déclenchée dans une étape 107.The cooling of the traction battery 12 is not triggered automatically by the eVCU supervisor 22 because the temperature of the traction battery 12 is monitored by a dedicated temperature sensor. Indeed, as long as the temperature of the traction battery 12 is lower than a temperature threshold, the cooling procedure of the traction battery 12 is not triggered. It is only when the temperature sensor returns a value exceeding the temperature threshold that the cooling procedure for the traction battery 12 is triggered in a step 107.

On décrit ci-après la stratégie de remise en fonctionnement du véhicule automobile. Le passage d'un véhicule sous tension (état "key on" en anglais) à un véhicule éteint (état "key off" en anglais) puis de nouveau à un véhicule sous tension (état "key on" en anglais) n'est pas suffisant pour inhiber l’alerte du calculateur MCU 23 vers le superviseur eVCU 22.The strategy for restarting the motor vehicle is described below. Changing from a vehicle powered up (key on state) to a vehicle off (key off state) and then back to a vehicle powered up (key on state) is not not sufficient to inhibit the alert from the MCU 23 computer to the eVCU 22 supervisor.

En effet, il est nécessaire d'attendre un endormissement complet des calculateurs MCU 23, BMS 21, eVCU 22 pour ensuite les réveiller par une mise sous tension du véhicule (état "key on" en anglais).In fact, it is necessary to wait for the computers MCU 23, BMS 21, eVCU 22 to fall asleep completely in order to then wake them up by powering up the vehicle (“key on” state).

Suite à cette mise sous tension, le calculateur MCU 23 contrôle la tension aux bornes de la machine électrique de traction 11. Si la tension aux bornes de la machine électrique 11 repasse au-dessus du critère de tension minimal, la machine électrique 11 pourra retrouver un fonctionnement normal. En revanche, si la tension aux bornes de la machine électrique 11 reste ou repasse sous le critère de tension minimal, le procédé de sécurisation est répété avec l'ouverture des contacteurs 13 haute tension, l'arrêt de la fonction de freinage récupératif, et la réalisation d'une décharge active du réseau électrique.Following this power-up, the MCU computer 23 controls the voltage at the terminals of the electric traction machine 11. If the voltage at the terminals of the electric machine 11 goes back above the minimum voltage criterion, the electric machine 11 will be able to regain normal operation. On the other hand, if the voltage at the terminals of the electrical machine 11 remains or returns below the minimum voltage criterion, the securing process is repeated with the opening of the high voltage contactors 13, the stopping of the regenerative braking function, and the realization of an active discharge of the electrical network.

Lors d'une réparation du véhicule, un contrôle des défauts de la batterie de traction 12, de la machine électrique 11, et du réseau électrique haute tension 10 est effectué pour déterminer la cause du problème et y remédier par le remplacement du système défaillant.During a repair of the vehicle, a check of the faults of the traction battery 12, of the electric machine 11, and of the high voltage electric network 10 is carried out to determine the cause of the problem and remedy it by replacing the faulty system.

Claims (10)

Procédé de protection contre des sous-tension d'une machine électrique de traction (11) d'un véhicule automobile comprenant un réseau électrique haute tension (10) auquel est connecté ladite machine électrique de traction (11) ainsi qu'une batterie de traction (12) associée à des contacteurs (13) pour sélectivement connecter ou déconnecter la batterie de traction (12) au réseau électrique haute tension (10), caractérisé en ce que ledit procédé comporte:
- une étape de détection d'une sous-tension aux bornes de la machine électrique de traction (11) pendant une durée prédéterminée,
- une étape d’ouverture des contacteurs haute tension (13) pour isoler électriquement la batterie de traction (12) par rapport au réseau électrique haute tension (10),
- une étape d’arrêt d’une fonction de freinage récupératif pour empêcher que la machine électrique de traction (11) fonctionnant en mode alternateur fournisse un courant au réseau électrique haute tension, et
- une étape de réalisation d'une décharge active du réseau électrique haute tension (10) pour évacuer le courant électrique encore présent dans le réseau électrique haute tension (10).
Method for protecting against undervoltage an electric traction machine (11) of a motor vehicle comprising a high voltage electric network (10) to which said electric traction machine (11) is connected as well as a traction battery (12) associated with contactors (13) for selectively connecting or disconnecting the traction battery (12) to the high voltage electrical network (10), characterized in that said method comprises:
- a step of detecting an undervoltage at the terminals of the electric traction machine (11) for a predetermined period,
- a step of opening the high voltage contactors (13) to electrically isolate the traction battery (12) from the high voltage electrical network (10),
- a step of stopping a regenerative braking function to prevent the electrical traction machine (11) operating in alternator mode from supplying a current to the high voltage electrical network, and
- a step of carrying out an active discharge of the high voltage electrical network (10) to evacuate the electrical current still present in the high voltage electrical network (10).
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'interdiction à un calculateur de la batterie de traction (12) de refermer les contacteurs haute tension (13) de sa propre initiative.Method according to claim 1, characterized in that it further comprises a step of prohibiting a computer of the traction battery (12) from closing the high voltage contactors (13) on its own initiative. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la décharge active consiste à transformer un courant emmagasiné dans des faisceaux électriques du réseau électrique haute tension en chaleur au moyen de résistances.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the active discharge consists in transforming a current stored in electrical bundles of the high-voltage electrical network into heat by means of resistors. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'activation d'une pompe à eau du circuit de refroidissement de la machine électrique de traction (11) au cas où un composant électrique dans la machine électrique de traction (11) aurait été détérioré en raison d’une surchauffe.Method according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that it also comprises a step of activating a water pump of the cooling circuit of the electric traction machine (11) in the event that a component electric in the electric traction machine (11) would have been damaged due to overheating. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'émission d'un signal d'alerte à destination du conducteur.Method according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that it also comprises a step of sending an alert signal to the driver. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de refroidissement de la batterie de traction (12) dans le cas où un capteur de température associé à la batterie de traction (12) retourne une valeur supérieure à un seuil de température.Method according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that it also comprises a step of cooling the traction battery (12) in the case where a temperature sensor associated with the traction battery (12) returns a value greater than a temperature threshold. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la durée prédéterminée est de l'ordre de quelques millisecondes.Method according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the predetermined duration is of the order of a few milliseconds. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre uniquement lorsque le véhicule automobile fonctionne dans un mode de roulage.Method according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that it is implemented only when the motor vehicle is operating in driving mode. Calculateur de véhicule automobile comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.Motor vehicle computer comprising a memory storing software instructions for implementing the method as defined according to any one of the preceding claims. Véhicule automobile comportant un calculateur selon la revendication 9.Motor vehicle comprising a computer according to claim 9.
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