FR3126209A1 - CONTROL OF THE USE OF SWITCHES FOR COUPLING A VEHICLE ELECTRIC POWER SOURCE TO A POWER SUPPLY NETWORK - Google Patents
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Abstract
Un procédé de contrôle est mis en œuvre dans un véhicule comprenant une source d’énergie électrique, un réseau d’alimentation électrique, et des commutateurs propres à prendre des états fermé et ouvert dans lesquels respectivement ils couplent et découplent la source au/du réseau d’alimentation électrique. Ce procédé comprend une étape (10-50) dans laquelle on incrémente une valeur d’un compteur d’un nombre choisi chaque fois que les commutateurs ont été placés dans l’un au moins des état fermé et état ouvert, et, lorsque la valeur de ce compteur est supérieure à un premier seuil, on alerte un usager du véhicule d’un besoin de vérification de ce dernier dans un service après-vente. Fig. 2A control method is implemented in a vehicle comprising a source of electrical energy, an electrical power supply network, and switches able to assume closed and open states in which they respectively couple and decouple the source to/from the network power supply. This method comprises a step (10-50) in which a value of a counter is incremented by a chosen number each time the switches have been placed in at least one of the closed state and the open state, and, when the value of this counter is greater than a first threshold, a user of the vehicle is alerted of a need to check the latter in an after-sales service. Fig. 2
Description
Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention
L’invention concerne les véhicules comprenant une source d’énergie électrique chargée d’alimenter un réseau d’alimentation électrique, et plus précisément le contrôle de l’utilisation de commutateurs assurant le couplage/découplage de la source au réseau d’alimentation électrique dans de tels véhicules.The invention relates to vehicles comprising a source of electrical energy responsible for supplying an electrical supply network, and more specifically the control of the use of switches ensuring the coupling/decoupling of the source to the electrical supply network in such vehicles.
Etat de la techniqueState of the art
Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une source d’énergie électrique chargée d’alimenter en courant électrique un réseau d’alimentation électrique. Par exemple, ce réseau d’alimentation électrique peut alimenter, notamment, un réseau de bord et au moins une machine motrice électrique du groupe motopropulseur (ou GMP) de son véhicule. La source d’énergie électrique peut, par exemple, être une pile à combustible ou une batterie rechargeable (dite « principale » et parfois appelée « batterie de traction ») pouvant être rechargée par un chargeur de batterie embarqué lorsque ce dernier a été couplé à une source d’alimentation en courant alternatif, comme par exemple une borne de recharge, un boîtier mural (ou « wallbox ») ou une prise de courant murale, via un câble de recharge. Par exemple, dans le cas d’une batterie principale supportant des recharges dites de mode 2 ou 3 la tension d’entrée nominale (c’est-à-dire normale) est d’environ 220 V et la tension de sortie est d’environ 450 V (dans ce cas, on dit qu’il s’agit d’une moyenne tension).Certain vehicles, possibly of the automobile type, comprise a source of electrical energy responsible for supplying electrical current to an electrical power supply network. For example, this electrical power supply network can supply, in particular, an on-board network and at least one electric motor machine of the powertrain (or GMP) of its vehicle. The source of electrical energy may, for example, be a fuel cell or a rechargeable battery (known as "main" and sometimes called "traction battery") which can be recharged by an on-board battery charger when the latter has been coupled to an alternating current power source, such as for example a charging station, a wall box (or “wallbox”) or a wall socket, via a charging cable. For example, in the case of a main battery supporting so-called mode 2 or 3 recharges, the nominal (i.e. normal) input voltage is approximately 220 V and the output voltage is about 450 V (in this case it is said to be medium voltage).
Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » une sous-partie du réseau d’alimentation électrique qui comprend des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique et étant « non prioritaire(s) » ou « sécuritaire(s) » (et donc prioritaire(s)). Par exemple, la tension au sein du réseau de bord peut être comprise entre 12 V et 48 V (dans ce cas, on dit qu’il s’agit d’une très basse tension).In the following and the foregoing, the term "on-board network" means a sub-part of the electrical power supply network which includes electrical (or electronic) equipment (or components) consuming electrical energy and being "not priority(s)” or “safe(s)” (and therefore priority(ies)). For example, the voltage within the on-board network can be between 12 V and 48 V (in this case it is said to be very low voltage).
Lorsque la source d’énergie électrique est de type basse ou moyenne tension (typiquement comprise entre 350 V et 600 V), elle peut fournir des courants électriques continus (ou DC (« Direct Current »)) très importants, ce qui peut s’avérer dangereux pour les usagers d’un véhicule, notamment lorsque survient un court-circuit ou lors d’une phase de recharge. Il y a en effet un risque d’électrocution et/ou de brulure. Afin de limiter ce risque, il a été proposé d’équiper les véhicules de commutateurs (ou coupe-circuits) qui sont propres à prendre un état fermé dans lequel ils couplent la source d’énergie électrique au réseau d’alimentation électrique et un état ouvert dans lequel ils découplent la source d’énergie électrique du réseau d’alimentation électrique afin de l’isoler. L’état fermé est autorisé lorsque le véhicule est dans une phase de roulage ou dans une phase de recharge de la source d’énergie électrique, et pendant toute la durée du placement des commutateurs dans l’état fermé on réalise en permanence dans le véhicule une surveillance des défauts de découplage (ou d’isolation) pour éviter tout risque d’électrocution.When the source of electrical energy is of the low or medium voltage type (typically between 350 V and 600 V), it can supply very high direct currents (or DC (“Direct Current”)), which can be prove to be dangerous for the users of a vehicle, in particular when a short circuit occurs or during a charging phase. There is a risk of electrocution and/or burns. In order to limit this risk, it has been proposed to equip vehicles with switches (or circuit breakers) which are suitable for assuming a closed state in which they couple the source of electrical energy to the electrical power supply network and a state open in which they decouple the source of electrical energy from the electrical supply network in order to isolate it. The closed state is authorized when the vehicle is in a rolling phase or in a phase of recharging the source of electrical energy, and throughout the duration of the placement of the switches in the closed state, permanent operation is carried out in the vehicle monitoring of decoupling (or insulation) faults to avoid any risk of electrocution.
Ces commutateurs ont une durée de vie qui dépend au moins du nombre de fois où ils sont activés, c’est-à-dire lorsqu’ils font l’objet d’une transition de l’état ouvert à l’état fermé ou de l’état fermé à l’état ouvert. Ils sont donc conçus pour être activés un nombre moyen de fois très important, typiquement compris entre 80000 et 200000. Cela signifie que plus le nombre d’activations des commutateurs d’un véhicule est supérieur à ce nombre moyen d’activations, plus ces commutateurs ont une probabilité importante de ne plus pouvoir être activés et donc de rester dans l’état ouvert qui interdit le roulage du véhicule ou dans l’état fermé qui empêche le découplage (ou l’isolation) de la source d’énergie électrique.These switches have a lifetime which depends at least on the number of times they are activated, i.e. when they are subject to a transition from the open state to the closed state or from the closed state to the open state. They are therefore designed to be activated a very high average number of times, typically between 80000 and 200000. This means that the more the number of activations of the switches of a vehicle is higher than this average number of activations, the more these have a high probability of no longer being able to be activated and therefore of remaining in the open state, which prevents the vehicle from being driven, or in the closed state, which prevents the decoupling (or isolation) of the source of electrical energy.
Lorsque le GMP d’un véhicule est tout électrique ou hybride, l’activation des commutateurs de source (d’énergie électrique) est beaucoup plus fréquente que lorsque le GMP est purement thermique. Par conséquent, le risque que les commutateurs de source d’un véhicule ne soient plus activables avant l’expiration de la durée de vie moyenne de ce dernier est notablement plus important lorsque le GMP est de type tout électrique ou hybride. Or, actuellement tant que les commutateurs de source d’un véhicule ne sont pas devenus inactivables, les usagers de ce véhicule ne peuvent pas en être informés, ce qui peut s’avérer dangereux en cas de blocage dans l’état fermé.When the GMP of a vehicle is all-electric or hybrid, the activation of the source switches (of electrical energy) is much more frequent than when the GMP is purely thermal. Consequently, the risk that the source switches of a vehicle can no longer be activated before the expiry of the average life of the latter is notably greater when the GMP is of the all-electric or hybrid type. However, currently, as long as the source switches of a vehicle have not become inactivated, the users of this vehicle cannot be informed of them, which can prove to be dangerous in the event of blocking in the closed state.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.The aim of the invention is therefore in particular to improve the situation.
Présentation de l’inventionPresentation of the invention
Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant une source d’énergie électrique, un réseau d’alimentation électrique, et des commutateurs propres à prendre des états fermé et ouvert dans lesquels respectivement ils couplent et découplent la source au/du réseau d’alimentation électrique.In particular, it proposes for this purpose a control method intended to be implemented in a vehicle comprising a source of electrical energy, an electrical power supply network, and switches capable of assuming closed and open states in which they respectively couple and decouple the source to/from the power supply network.
Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on incrémente une valeur d’un compteur d’un nombre choisi chaque fois que les commutateurs ont été placés dans l’un au moins des état fermé et état ouvert, et, lorsque la valeur de ce compteur est supérieure à un premier seuil, on alerte un usager du véhicule d’un besoin de vérification de ce dernier dans un service après-vente.This control method is characterized in that it comprises a step in which a value of a counter is incremented by a chosen number each time the switches have been placed in at least one of the closed state and open state. , and, when the value of this counter is greater than a first threshold, a user of the vehicle is alerted of a need to check the latter in an after-sales service.
Ainsi, il est désormais possible de contrôler (ou surveiller) le nombre d’utilisations des commutateurs, afin d’alerter les usagers du véhicule dès que le risque d’impossibilité d’activation de ces commutateurs devient trop important compte tenu du nombre moyen d’activations que ces derniers sont censés pouvoir supporter théoriquement.Thus, it is now possible to control (or monitor) the number of uses of the switches, in order to alert the users of the vehicle as soon as the risk of impossibility of activating these switches becomes too great given the average number of activations that the latter are supposed to be able to support theoretically.
Le procédé de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :The control method according to the invention may comprise other characteristics which may be taken separately or in combination, and in particular:
- dans son étape on peut incrémenter la valeur du compteur d’un nombre choisi chaque fois que les commutateurs ont été placés dans l’état fermé ou dans l’état ouvert ;- in its step, the value of the counter can be incremented by a chosen number each time the switches have been placed in the closed state or in the open state;
- dans son étape le premier seuil peut être compris entre 148000 et 248000 ;- in its stage, the first threshold can be between 148000 and 248000;
- dans son étape, lorsque la valeur du compteur est supérieure à un second seuil, supérieur au premier seuil, on peut imposer un placement des commutateurs dans l’état ouvert afin d’interdire l’alimentation du réseau d’alimentation électrique ;- in its step, when the value of the counter is greater than a second threshold, greater than the first threshold, it is possible to impose a placement of the switches in the open state in order to prohibit the supply of the electrical supply network;
- en présence de la dernière option, dans son étape le second seuil peut être compris entre 150000 et 250000 ;- in the presence of the last option, in its step the second threshold can be between 150000 and 250000;
- dans son étape on peut incrémenter la valeur du compteur d’un nombre qui est choisi en fonction d’une valeur d’un courant fourni par la source au réseau d’alimentation électrique après un placement des commutateurs dans l’état fermé ou juste avant un placement des commutateurs dans l’état ouvert ;- in its step, the value of the counter can be incremented by a number which is chosen according to a value of a current supplied by the source to the power supply network after placing the switches in the closed or just state before placing the switches in the open state;
- en présence de la dernière option, dans son étape le nombre d’incrémentation peut être choisi parmi N nombres associés respectivement à N intervalles successifs de valeurs de courant fourni, avec N ≥ 3.- in the presence of the last option, in its step the number of increments can be chosen from among N numbers associated respectively with N successive intervals of current values supplied, with N ≥ 3.
L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé de contrôle du type de celui présenté ci-avant pour contrôler, dans un véhicule comprenant une source d’énergie électrique, un réseau d’alimentation électrique, et des commutateurs propres à prendre des états fermé et ouvert dans lesquels respectivement ils couplent et découplent la source au/du réseau d’alimentation électrique, le nombre de placements des commutateurs dans l’un au moins des état fermé et état ouvert.The invention also proposes a computer program product comprising a set of instructions which, when it is executed by processing means, is capable of implementing a control method of the type of that presented above for controlling , in a vehicle comprising a source of electrical energy, an electrical power supply network, and switches adapted to assume closed and open states in which they respectively couple and decouple the source to/from the electrical power supply network, the number placement of the switches in at least one of the closed state and the open state.
L’invention propose également un dispositif de contrôle destiné à équiper un véhicule comprenant une source d’énergie électrique, un réseau d’alimentation électrique, et des commutateurs propres à prendre des états fermé et ouvert dans lesquels respectivement ils couplent et découplent la source au/du réseau d’alimentation électrique.The invention also proposes a control device intended to equip a vehicle comprising a source of electrical energy, an electrical power supply network, and switches capable of assuming closed and open states in which they respectively couple and decouple the source to the /from the power supply network.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à incrémenter une valeur d’un compteur d’un nombre choisi chaque fois que les commutateurs ont été placés dans l’un au moins des état fermé et état ouvert, et, lorsque la valeur de ce compteur est supérieure à un premier seuil, à déclencher une alerte d’un usager du véhicule d’un besoin de vérification de ce dernier dans un service après-vente.This control device is characterized in that it comprises at least one processor and at least one memory arranged to perform the operations consisting in incrementing a value of a counter by a chosen number each time the switches have been placed in at least one of the closed state and open state, and, when the value of this counter is greater than a first threshold, to trigger an alert for a user of the vehicle of a need to check the latter in an after service -sale.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une source d’énergie électrique, un réseau d’alimentation électrique, des commutateurs propres à prendre des états fermé et ouvert dans lesquels respectivement ils couplent et découplent la source au/du réseau d’alimentation électrique, et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.The invention also proposes a vehicle, optionally of the automobile type, and comprising a source of electrical energy, an electrical power supply network, switches capable of assuming closed and open states in which they respectively couple and decouple the source to/from the of the power supply network, and a control device of the type presented above.
Brève description des figuresBrief description of figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examination of the detailed description below, and of the appended drawings, in which:
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Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Effective date: 20240423 |