FR3126548A1 - METHOD FOR PROTECTING A HIGH-VOLTAGE BATTERY MANAGEMENT COMPUTER - Google Patents

METHOD FOR PROTECTING A HIGH-VOLTAGE BATTERY MANAGEMENT COMPUTER Download PDF

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Abstract

Un aspect de l’invention concerne un procédé (100) de protection d’un calculateur de gestion d’une batterie haute tension contre une sous-tension d’un réseau de bord d’un véhicule. Le procédé (100) comporte les étapes de : mesurer (101) une tension d’alimentation aux bornes du calculateur de gestion;si la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion est en deçà d’un seuil de tension d’identification d’un mode de défaillance sur une période de temps de détection prédéterminée d’identification du mode de défaillance,limiter (104) une puissance électrique fournit par la batterie à une machine électrique de traction à 0KW,limiter (105) une puissance électrique fournit à la batterie lors d’un freinage récupératif à 0KW, etlimiter (106) un courant de charge de la batterie à 0A. Figure 2 One aspect of the invention relates to a method (100) for protecting a high-voltage battery management computer against an undervoltage of an on-board network of a vehicle. The method (100) includes the steps of: measuring (101) a supply voltage at the terminals of the management computer;if the voltage measured at the terminals of the management computer is below a voltage threshold for identifying a failure mode over a time period of predetermined detection of identification of the mode of failure,limiting (104) an electrical power supplied by the battery to an electric traction machine to 0KW,limiting (105) an electrical power supplied to the battery during regenerative braking to 0KW, andlimiting (106) a charging current of the battery to 0A. Figure 2

Description

PROCEDE DE PROTECTION D’UN CALCULATEUR DE GESTION D’UNE BATTERIE HAUTE-TENSIONMETHOD FOR PROTECTING A HIGH-VOLTAGE BATTERY MANAGEMENT COMPUTER

L'invention a pour objet la protection du fonctionnement d’un calculateur de gestion d’une batterie haute tension contre une sous-tension d’un réseau de bord basse tension, par exemple 12V, 24V ou 48V d’un véhicule automobile électrique ou hybride.The object of the invention is to protect the operation of a computer for managing a high voltage battery against an undervoltage of a low voltage on-board network, for example 12V, 24V or 48V of an electric motor vehicle or hybrid.

Une telle batterie haute tension est généralement contrôlée par un calculateur de gestion de batterie haute tension, plus connu sous l’acronyme BMS (pour « Battery Management System » en anglais).Such a high voltage battery is generally controlled by a high voltage battery management computer, better known by the acronym BMS (for “Battery Management System” in English).

Le système BMS assure une protection de la batterie haute tension en l'empêchant de fonctionner en dehors de sa plage de fonctionnement typique, et assure une protection notamment contre la surintensité et la surtension.The BMS system provides protection for the high voltage battery by preventing it from operating outside its typical operating range, and provides protection in particular against overcurrent and overvoltage.

Le système BMS pilote des contacteurs permettant, quand ils sont fermés, d’autoriser une circulation du courant de la batterie haute tension vers les organes électriques du véhicule. A contrario, lorsque le système BMS pilote l’ouverture des contacteurs, la batterie haute tension se trouve isolée électriquement du reste du réseau électrique haute tension du véhicule.The BMS system controls switches which, when closed, allow current to flow from the high voltage battery to the vehicle's electrical components. Conversely, when the BMS system controls the opening of the contactors, the high voltage battery is electrically isolated from the rest of the vehicle's high voltage electrical network.

Le pilotage de ces contacteurs au moyen du système BMS est donc essentiel et permet, par exemple, lorsqu’un court-circuit est détecté ou lorsque le véhicule n’est pas en roulage, d’isoler électriquement la batterie haute tension du reste du réseau haute tension du véhicule. Le pilotage de ces contacteurs évite ainsi tout risque d’électrocution des occupants du véhicule.The control of these contactors by means of the BMS system is therefore essential and makes it possible, for example, when a short circuit is detected or when the vehicle is not in motion, to electrically isolate the high voltage battery from the rest of the network. vehicle high voltage. The control of these switches thus avoids any risk of electrocution of the occupants of the vehicle.

Lorsqu’une sous-tension à l’alimentation électrique 12V du calculateur de gestion de batterie haute tension se produit, le calculateur de gestion s’arrête de fonctionner. Un tel arrêt du calculateur de gestion peut se produire dans différentes situations.When an undervoltage at the 12V power supply of the high-voltage battery management calculator occurs, the management calculator stops working. Such a shutdown of the management computer can occur in different situations.

Par exemple, en fonctionnement normal, le réseau de bord 12V du véhicule est alimenté électriquement par un chargeur électrique comportant un convertisseur continu-continu qui convertit du courant continu haute-tension, par exemple compris entre 350V et 450V, en courant continu basse tension, par exemple de l’ordre de 13,9V. Si un problème technique intervient sur ce convertisseur, il se peut que la conversion de courant continu haute tension vers un courant continu basse tension soit interrompue. Dans ce cas, le réseau de bord du véhicule n’est plus supporté par le chargeur électrique de sorte que seule la batterie de servitude 12V du véhicule continue d’alimenter le réseau de bord. Comme la batterie de servitude 12V n’est plus alimentée ou rechargée par le convertisseur continu-continu, la tension de la batterie de servitude 12V chute progressivement.For example, in normal operation, the vehicle's 12V on-board network is electrically supplied by an electric charger comprising a DC-DC converter which converts high-voltage direct current, for example between 350V and 450V, into low-voltage direct current, for example of the order of 13.9V. If a technical problem occurs with this converter, the conversion from high voltage direct current to low voltage direct current may be interrupted. In this case, the vehicle's on-board network is no longer supported by the electric charger so that only the vehicle's 12V service battery continues to supply the on-board network. As the 12V service battery is no longer supplied or recharged by the DC-DC converter, the voltage of the 12V service battery gradually drops.

Une sous tension à l’alimentation du calculateur de gestion peut également se produire lors d’un court-circuit à la masse sur le réseau de bord 12V. Un tel court-circuit conduit effectivement à une tension du réseau de bord de 0V.An undervoltage on the management computer supply can also occur during a short circuit to earth on the 12V on-board network. Such a short circuit effectively leads to an on-board network voltage of 0V.

Une défaillance de la batterie de servitude 12V peut également conduire à une sous tension à l’alimentation du calculateur de gestion. En effet, en fonction des appels de courant des composants électroniques du réseau de bord, le courant fournit par le convertisseur continu-continu peut être transitoirement insuffisant. Comme la batterie de servitude 12V défaillante n’est plus en mesure d’assurer sa fonction tampon, la tension du réseau de bord peut chuter par exemple sur un appel de courant de la direction assistée électrique du véhicule ou de la pompe à vide électrique du véhicule lors d’un freinage d’urgence.A failure of the 12V service battery can also lead to an undervoltage in the management computer supply. Indeed, depending on the current inrush of the electronic components of the on-board network, the current supplied by the DC-DC converter may be temporarily insufficient. As the faulty 12V service battery is no longer able to perform its buffer function, the voltage of the on-board network may drop, for example on a current surge from the vehicle's electric power steering or from the electric vacuum pump of the vehicle during emergency braking.

Ces différentes situations entraînent un arrêt du calculateur de gestion de la batterie haute tension. Lorsque le calculateur de gestion ne fonctionne plus, il n’est plus en mesure de piloter les contacteurs permettant d’isoler électriquement la batterie haute tension du véhicule. Ainsi, si un court-circuit se produit, les utilisateurs du véhicule risquent une électrocution.These different situations cause the high voltage battery management computer to stop. When the management computer is no longer working, it is no longer able to control the switches used to electrically isolate the vehicle's high voltage battery. Thus, if a short circuit occurs, the users of the vehicle risk electrocution.

Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé permettant de protéger le fonctionnement d’un calculateur de gestion d’une batterie haute tension contre une sous-tension d’un réseau de bord.The object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a method making it possible to protect the operation of a computer for managing a high voltage battery against an undervoltage of an on-board network.

Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé de protection d’un calculateur de gestion d’une batterie haute tension contre une sous-tension d’un réseau de bord d’un véhicule, le calculateur de gestion étant agencé pour communiquer avec un superviseur. Le procédé comporte les étapes, exécutées par le calculateur de gestion, de :

  • mesurer une tension d’alimentation aux bornes du calculateur de gestion ;
  • lorsque la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion est en deçà d’un seuil de tension d’identification d’un mode de défaillance sur une période de temps de détection prédéterminée d’identification du mode de défaillance,
    • limiter une puissance électrique fournit par la batterie haute tension à une machine électrique de traction à 0KW,
    • limiter une puissance électrique fournit à la batterie haute tension lors d’un freinage récupératif à 0KW, et
    • limiter un courant de charge de la batterie haute tension à 0A.
In this context, the invention thus relates, in its broadest sense, to a method for protecting a computer for managing a high-voltage battery against an undervoltage of an on-board network of a vehicle. , the management computer being arranged to communicate with a supervisor. The method comprises the steps, executed by the management computer, of:
  • measuring a supply voltage across the terminals of the management calculator;
  • when the voltage measured at the terminals of the management computer is below a failure mode identification voltage threshold over a predetermined detection time period for identifying the failure mode,
    • limit an electric power supplied by the high voltage battery to an electric traction machine to 0KW,
    • limit an electrical power supplied to the high voltage battery during regenerative braking to 0KW, and
    • limit a high voltage battery charging current to 0A.

Grâce au procédé selon l’invention, le calculateur de gestion de la batterie haute tension du véhicule est en mesure de détecter une sous-tension au niveau de son alimentation par le réseau de bord 12V, 24V ou 48V. Dès lors, il met en œuvre un certain nombre de limitation afin d’anticiper son propre arrêt.Thanks to the method according to the invention, the vehicle's high-voltage battery management computer is able to detect an undervoltage at the level of its power supply by the 12V, 24V or 48V on-board network. Therefore, he implements a number of limitations in order to anticipate his own judgment.

Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.In addition to the characteristics that have just been mentioned in the previous paragraph, the process may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or in all technically possible combinations.

Selon un aspect de l’invention, le procédé comporte une étape de transmettre une demande d’autorisation d’isolation électrique de la batterie haute tension au superviseur, lorsque

  • la puissance électrique fournit par la batterie haute tension à la machine électrique de traction est de 0KW,
  • la puissance électrique fournit à la batterie haute tension lors d’un freinage récupératif est de 0KW, et
  • le courant de charge de la batterie haute tension est de 0A.
According to one aspect of the invention, the method comprises a step of transmitting a request for authorization of electrical isolation of the high voltage battery to the supervisor, when
  • the electric power supplied by the high voltage battery to the electric traction machine is 0KW,
  • the electrical power supplied to the high voltage battery during regenerative braking is 0KW, and
  • the high voltage battery charging current is 0A.

Selon un aspect de l’invention, si le calculateur de gestion ne reçoit pas d’autorisation en provenance du superviseur sur une période de temps d’autorisation prédéterminée, le procédé comporte une étape de piloter, au moyen du calculateur de gestion, l’isolation électrique de la batterie haute tension.According to one aspect of the invention, if the management computer does not receive authorization from the supervisor over a predetermined authorization time period, the method includes a step of controlling, by means of the management computer, the electrical isolation of the high voltage battery.

Selon un aspect de l’invention, si la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion est en deçà d’un seuil de tension d’identification d’un premier mode de défaillance et au-delà d’un seuil de tension d’identification d’un deuxième mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée d’identification du premier mode de défaillance, le procédé comporte une étape d’identifier un premier mode de défaillance du réseau de bord.According to one aspect of the invention, if the voltage measured at the terminals of the management computer is below an identification voltage threshold of a first failure mode and above an identification voltage threshold of a second mode of failure over a predetermined time period of identification of the first mode of failure, the method comprises a step of identifying a first mode of failure of the on-board network.

Selon un aspect de l’invention, si la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion est en deçà du seuil de tension d’identification du deuxième mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée d’identification du deuxième mode de défaillance, le procédé comporte une étape d’identifier un deuxième mode de défaillance du réseau de bord.According to one aspect of the invention, if the voltage measured at the terminals of the management computer is below the voltage threshold for identifying the second failure mode over a predetermined period of time for identifying the second failure mode, the method includes a step of identifying a second failure mode of the on-board network.

Selon un aspect de l’invention, lorsque le premier mode de défaillance est identifié, le procédé comporte une étape de transmettre une information d’identification du premier mode de défaillance au superviseur.According to one aspect of the invention, when the first failure mode is identified, the method comprises a step of transmitting information identifying the first failure mode to the supervisor.

Selon un aspect de l’invention, lorsque le premier mode de défaillance est identifié, le procédé comporte les étapes de :

  • poursuivre la mesure de tension aux bornes du calculateur de gestion,
  • si la tension mesurée est au delà d’un seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée de rétablissement du premier mode de défaillance,
    • supprimer la limitation de la puissance électrique fournit par la batterie haute tension à la machine électrique de traction,
    • supprimer la limitation de la puissance électrique fournit à la batterie haute tension lors d’un freinage récupératif, et
    • supprimer la limitation du courant de charge de la batterie haute tension.
According to one aspect of the invention, when the first failure mode is identified, the method comprises the steps of:
  • continue measuring the voltage at the terminals of the management computer,
  • if the measured voltage is above a first failure mode recovery voltage threshold over a predetermined first failure mode recovery time period,
    • eliminate the limitation of the electrical power supplied by the high voltage battery to the electric traction machine,
    • remove the limitation of the electrical power supplied to the high voltage battery during regenerative braking, and
    • remove the high voltage battery charging current limitation.

Selon un aspect de l’invention, le procédé comporte une étape de transmettre une information de rétablissement du premier mode de défaillance au superviseur.According to one aspect of the invention, the method includes a step of transmitting first failure mode recovery information to the supervisor.

Selon un aspect de l’invention, lorsque le deuxième mode de défaillance est identifié, le procédé comporte les étapes de :

  • poursuivre la mesure de tension aux bornes du calculateur de gestion,
  • si la tension mesurée est au delà d’un seuil de tension de rétablissement du deuxième mode de défaillance et inférieur à un seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance sur une période de temps prédéterminé de rétablissement du deuxième mode de défaillance, le procédé comporte une étape de transmettre une information de rétablissement du deuxième mode de défaillance au superviseur.
According to one aspect of the invention, when the second failure mode is identified, the method comprises the steps of:
  • continue measuring the voltage at the terminals of the management computer,
  • if the measured voltage is above a second failure mode recovery voltage threshold and less than a first failure mode recovery voltage threshold over a predetermined second failure mode recovery time period, the method includes a step of transmitting second failure mode recovery information to the supervisor.

Selon un aspect de l’invention, lorsque le deuxième mode de défaillance est identifié, le procédé comporte une étape de transmettre une information d’identification du deuxième mode de défaillance au superviseur.According to one aspect of the invention, when the second failure mode is identified, the method comprises a step of transmitting information identifying the second failure mode to the supervisor.

Un autre aspect de l’invention se rapporte à un calculateur de gestion d’une batterie haute tension de véhicule muni d’une machine électrique de traction, le calculateur de gestion étant agencé pour communiquer avec un superviseur et mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités.Another aspect of the invention relates to a computer for managing a high-voltage vehicle battery provided with an electric traction machine, the management computer being arranged to communicate with a supervisor and implement the steps of the method according to any one of the aforementioned aspects of the invention.

L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures.

représente, de façon schématique, un calculateur de gestion d’une batterie haute tension d’un véhicule selon un mode de réalisation non limitatif de l’invention. schematically represents a computer for managing a high voltage battery of a vehicle according to a non-limiting embodiment of the invention.

illustre, de façon schématique, un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention. schematically illustrates a diagram of steps of an embodiment of the method according to the invention.

illustre, de façon schématique, un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre différent du procédé selon l’invention. schematically illustrates a step diagram of a different mode of implementation of the method according to the invention.

La illustre un calculateur de gestion 1 d’une batterie haute tension 2 d’un véhicule 3 selon un aspect non limitatif de l’invention. Le calculateur de gestion 1 peut être formé par un calculateur de type BMS (pour « Battery Management System » en anglais). Le calculateur de gestion 1 est agencé pour communiquer avec un superviseur 4, par exemple de type eVCU (pour Electric Vehicle Control Unit en anglais).There illustrates a computer 1 for managing a high voltage battery 2 of a vehicle 3 according to a non-limiting aspect of the invention. The management computer 1 can be formed by a computer of the BMS type (standing for “Battery Management System”). The management computer 1 is arranged to communicate with a supervisor 4, for example of the eVCU type (for Electric Vehicle Control Unit in English).

La batterie haute tension 2 est également connectée à une machine électrique de traction 5. Ainsi, la batterie haute tension 2 est en mesure de fournir une puissance électrique à la machine électrique de traction 5 et de recevoir une puissance électrique en provenance de la machine électrique de traction 5, par exemple lors d’un freinage récupératif.The high voltage battery 2 is also connected to an electric traction machine 5. Thus, the high voltage battery 2 is able to supply electric power to the electric traction machine 5 and to receive electric power from the electric machine traction 5, for example during regenerative braking.

Le calculateur de gestion 1 est notamment agencé pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention décrit ci-après à l’appui des figures 2 et 3.The management computer 1 is in particular arranged to implement the steps of the method according to the invention described below in support of Figures 2 and 3.

La montre un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre du procédé 100 selon l’invention. Les étapes du procédé 100 sont exécutées par un calculateur de gestion d’une batterie haute tension d’un véhicule, tel que par exemple le calculateur de gestion 1 représenté à la .There shows a diagram of steps of an embodiment of the method 100 according to the invention. The steps of the method 100 are executed by a computer for managing a high-voltage battery of a vehicle, such as for example the management computer 1 shown in .

Le procédé 100 comporte une étape de mesurer 101 une tension d’alimentation aux bornes du calculateur de gestion 1.The method 100 includes a step of measuring 101 a supply voltage across the terminals of the management computer 1.

Le procédé 100 comporte une étape d’identifier 102 un premier mode de défaillance du réseau de bord lorsque la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion 1 est en deçà d’un seuil de tension d’identification d’un premier mode de défaillance et au-delà d’un seuil de tension d’identification d’un deuxième mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée d’identification du premier mode de défaillance.The method 100 comprises a step of identifying 102 a first failure mode of the on-board network when the voltage measured at the terminals of the management computer 1 is below a voltage threshold for identifying a first failure mode and beyond a second failure mode identification voltage threshold over a predetermined first failure mode identification time period.

Par exemple,

  • le seuil de tension d’identification d’un premier mode de défaillance est de 8V ;
  • le seuil de tension d’identification d’un deuxième mode de défaillance est de 5V ;
  • la période de temps prédéterminée d’identification d’un premier mode de défaillance est de 1000 millisecondes.
For example,
  • the identification voltage threshold of a first failure mode is 8V;
  • the voltage threshold for identifying a second failure mode is 5V;
  • the predetermined time period for identifying a first failure mode is 1000 milliseconds.

Lorsque le premier mode de défaillance est identifié, le procédé 100 comporte une étape de transmettre 103 une information d’identification du premier mode de défaillance au superviseur 4. Cette information d’identification du premier mode de défaillance peut être mémorisée dans la mémoire du superviseur 4. Cette étape facilite le diagnostic du fonctionnement du véhicule.When the first failure mode is identified, the method 100 comprises a step of transmitting 103 information identifying the first failure mode to the supervisor 4. This information identifying the first failure mode can be stored in the memory of the supervisor 4. This step makes it easier to diagnose vehicle operation.

Le procédé 100 comporte une étape de limiter 104 la puissance électrique fournit par la batterie haute tension 2 à la machine électrique de traction 5 à 0KW.The method 100 includes a step of limiting 104 the electric power supplied by the high voltage battery 2 to the electric traction machine 5 to 0KW.

Cette limitation peut par exemple s’effectuer de façon linéaire sur une période de temps prédéterminée de 60 secondes.This limitation can for example be carried out linearly over a predetermined period of time of 60 seconds.

Le procédé 100 comporte une étape de limiter 105 la puissance électrique fournit à la batterie haute tension 2 lors d’un freinage récupératif à 0KW.The method 100 includes a step of limiting 105 the electrical power supplied to the high voltage battery 2 during regenerative braking at 0KW.

Cette limitation peut par exemple s’effectuer de façon linéaire sur une période de temps prédéterminée de 60 secondes.This limitation can for example be carried out linearly over a predetermined period of time of 60 seconds.

Le procédé 100 comporte une étape de limiter 106 le courant de charge de la batterie haute tension 2 à 0A. Dans ce cas, le calculateur de gestion 1 stoppe toute opération de recharge de la batterie haute tension 2 et il stoppe également la fourniture de courant au convertisseur de courant continu-continu du véhicule. Autrement dit, seule la batterie de servitude 12V alimente le réseau de bord.The method 100 includes a step of limiting 106 the charging current of the high voltage battery 2 to 0A. In this case, the management computer 1 stops any recharging operation of the high voltage battery 2 and it also stops the supply of current to the DC-DC converter of the vehicle. In other words, only the 12V service battery supplies the on-board network.

Cette limitation peut s’effectuer sur une période de temps prédéterminée, par exemple de 100 millisecondes.This limitation can be carried out over a predetermined period of time, for example 100 milliseconds.

Le procédé 100 comporte une étape de transmettre 107 une demande d’autorisation d’isolation électrique de la batterie haute tension 2 au superviseur 4, lorsque

  • la puissance électrique fournit par la batterie haute tension 2 à la machine électrique de traction 5 est de 0KW,
  • la puissance électrique fournit à la batterie haute tension 2 lors d’un freinage récupératif est de 0KW, et
  • le courant de charge de la batterie haute tension 2 est de 0A.
The method 100 comprises a step of transmitting 107 a request for authorization of electrical isolation of the high voltage battery 2 to the supervisor 4, when
  • the electrical power supplied by the high voltage battery 2 to the electric traction machine 5 is 0KW,
  • the electrical power supplied to the high voltage battery 2 during regenerative braking is 0KW, and
  • the charging current of high voltage battery 2 is 0A.

Si le calculateur de gestion 1 reçoit une autorisation en provenance du superviseur 4 sur une période de temps d’autorisation prédéterminée, le procédé 100 comporte une étape de piloter 108, au moyen du calculateur de gestion 1, l’isolation électrique de la batterie haute tension 2.If the management computer 1 receives an authorization from the supervisor 4 over a predetermined authorization time period, the method 100 includes a step of controlling 108, by means of the management computer 1, the electrical insulation of the high battery tension 2.

Si le calculateur de gestion 1 ne reçoit pas d’autorisation en provenance du superviseur 4 sur la période de temps d’autorisation prédéterminée, par exemple de 60 secondes, le procédé 100 comporte également une étape de piloter 108, au moyen du calculateur de gestion 1, l’isolation électrique de la batterie haute tension 2.If the management computer 1 does not receive authorization from the supervisor 4 over the predetermined authorization time period, for example 60 seconds, the method 100 also includes a step of controlling 108, by means of the management computer 1, the electrical insulation of the high voltage battery 2.

A cette fin, dans un mode de mise en œuvre non limitatif, le calculateur de gestion 1 pilote l’ouverture de contacteurs d’isolation de la batterie haute tension 2.To this end, in a non-limiting mode of implementation, the management computer 1 controls the opening of the high-voltage battery 2 isolation contactors.

A titre non limitatif, ces contacteurs d’isolation peuvent être formés par :

  • un premier contacteur positif relié à une sortie positive de la batterie haute tension 2 et une entrée positive de la machine électrique de traction 5 ;
  • un deuxième contacteur négatif relié à une sortie négative de la batterie haute tension 2 et à une entrée négative de la machine électrique de traction 5.
As a non-limiting example, these isolation contactors can be formed by:
  • a first positive contactor connected to a positive output of the high voltage battery 2 and a positive input of the electric traction machine 5;
  • a second negative contactor connected to a negative output of the high voltage battery 2 and to a negative input of the electric traction machine 5.

Ces contacteurs sont des contacteurs de type coupe-circuit :

  • quand ils sont fermés, le courant circule de la batterie haute tension 2 vers les organes électriques du véhicule, autrement dit le courant peut circuler dans le réseau électrique haute tension du véhicule 3 ;
  • quand ils sont ouverts, la batterie haute tension 2 est isolée électriquement du réseau électrique haute tension du véhicule 3.
These contactors are circuit breaker type contactors:
  • when they are closed, the current flows from the high voltage battery 2 to the electrical components of the vehicle, in other words the current can flow in the high voltage electrical network of the vehicle 3;
  • when they are open, the high voltage battery 2 is electrically isolated from the high voltage electrical network of the vehicle 3.

Ainsi, en pilotant l’ouverture de ces contacteurs, la batterie haute tension 2 est isolée électriquement et ne risque pas, en cas de défaut d’isolation du circuit haute tension, de provoquer une électrocution.Thus, by controlling the opening of these contactors, the high voltage battery 2 is electrically isolated and does not risk, in the event of a fault in the insulation of the high voltage circuit, of causing an electrocution.

Le procédé 100 comporte une étape de poursuivre 109 la mesure de tension aux bornes du calculateur de gestion 1.The method 100 includes a step of continuing 109 the voltage measurement at the terminals of the management computer 1.

Si la tension mesurée au cours de l’étape précédente 109 est au delà d’un seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée de rétablissement du premier mode de défaillance, le procédé 100 comporte les étapes de :

  • supprimer 110 la limitation de la puissance électrique fournit par la batterie haute tension 2 à la machine électrique de traction 5,
  • supprimer 111 la limitation de la puissance électrique fournit à la batterie haute tension 2 lors d’un freinage récupératif, et
  • supprimer 112 la limitation du courant de charge de la batterie haute tension 2.
If the voltage measured during the previous step 109 is beyond a first failure mode recovery voltage threshold over a predetermined first failure mode recovery time period, the method 100 includes the steps of:
  • remove 110 the limitation of the electric power supplied by the high voltage battery 2 to the electric traction machine 5,
  • remove 111 the limitation of the electrical power supplied to the high voltage battery 2 during regenerative braking, and
  • remove 112 the high voltage battery charge current limitation 2.

Le seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance peut par exemple être de l’ordre de 8,5V. La période de temps prédéterminée de rétablissement du premier mode de défaillance peut, quant à elle, être de l’ordre de 1000 millisecondes.The restoration voltage threshold for the first failure mode can for example be of the order of 8.5V. The predetermined period of time for restoring the first failure mode can, for its part, be of the order of 1000 milliseconds.

Le procédé 100 comporte une étape de transmettre 113 une information de rétablissement du premier mode de défaillance au superviseur 4.The method 100 includes a step of transmitting 113 information on restoring the first failure mode to the supervisor 4.

La montre un diagramme d’étapes d’un autre mode de mise en œuvre du procédé 100 selon l’invention. Les étapes du procédé 100 sont exécutées par un calculateur de gestion d’une batterie haute tension d’un véhicule, tel que par exemple le calculateur de gestion 1 représenté à la .There shows a step diagram of another embodiment of the method 100 according to the invention. The steps of the method 100 are executed by a computer for managing a high-voltage battery of a vehicle, such as for example the management computer 1 shown in .

Le procédé 100 comporte une étape de mesurer 101 une tension d’alimentation aux bornes du calculateur de gestion 1.The method 100 includes a step of measuring 101 a supply voltage across the terminals of the management computer 1.

Le procédé 100 comporte une étape d’identifier 114 un deuxième mode de défaillance du réseau de bord lorsque la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion 1 est en deçà d’un seuil de tension d’identification du deuxième mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée d’identification du deuxième mode de défaillance.The method 100 comprises a step of identifying 114 a second failure mode of the on-board network when the voltage measured at the terminals of the management computer 1 is below a voltage threshold for identifying the second failure mode over a period predetermined time for identification of the second failure mode.

Par exemple,

  • le seuil de tension d’identification d’un deuxième mode de défaillance est de 5V ;
  • la période de temps prédéterminée d’identification du deuxième mode de défaillance est de 500 millisecondes.
For example,
  • the voltage threshold for identifying a second failure mode is 5V;
  • the predetermined time period for identifying the second failure mode is 500 milliseconds.

Lorsque le deuxième mode de défaillance est identifié, le procédé 100 comporte une étape de transmettre 115 une information d’identification du deuxième mode de défaillance au superviseur 4. Cette information d’identification du deuxième mode de défaillance peut être mémorisée dans la mémoire du superviseur 4. Cette étape facilité le diagnostic du fonctionnement du véhicule.When the second failure mode is identified, the method 100 comprises a step of transmitting 115 identification information of the second failure mode to the supervisor 4. This identification information of the second failure mode can be stored in the memory of the supervisor 4. This step facilitates the diagnosis of the operation of the vehicle.

Le procédé 100 comporte une étape de limiter 104 la puissance électrique fournit par la batterie haute tension 2 à la machine électrique de traction 5 à 0KW.The method 100 includes a step of limiting 104 the electric power supplied by the high voltage battery 2 to the electric traction machine 5 to 0KW.

Cette limitation peut par exemple s’effectuer de façon linéaire sur une période de temps prédéterminée de 2000 millisecondes.This limitation can for example be carried out linearly over a predetermined period of time of 2000 milliseconds.

Le procédé 100 comporte une étape de limiter 105 la puissance électrique fournit à la batterie haute tension 2 lors d’un freinage récupératif à 0KW.The method 100 includes a step of limiting 105 the electrical power supplied to the high voltage battery 2 during regenerative braking at 0KW.

Cette limitation peut par exemple s’effectuer de façon linéaire sur une période de temps prédéterminée de 2000 millisecondes.This limitation can for example be carried out linearly over a predetermined period of time of 2000 milliseconds.

Le procédé 100 comporte une étape de limiter 106 le courant de charge de la batterie haute tension 2 à 0A. Dans ce cas, le calculateur de gestion 1 stoppe toute opération de recharge de la batterie haute tension 2 et il stoppe également la fourniture de courant au convertisseur de courant continu-continu du véhicule. Autrement dit, seule la batterie de servitude 12V alimente le réseau de bord.The method 100 includes a step of limiting 106 the charging current of the high voltage battery 2 to 0A. In this case, the management computer 1 stops any recharging operation of the high voltage battery 2 and it also stops the supply of current to the DC-DC converter of the vehicle. In other words, only the 12V service battery supplies the on-board network.

Cette limitation peut s’effectuer sur une période de temps prédéterminée, par exemple de 100 millisecondes.This limitation can be carried out over a predetermined period of time, for example 100 milliseconds.

Le procédé 100 comporte une étape de transmettre 107 une demande d’autorisation d’isolation électrique de la batterie haute tension 2 au superviseur 4, lorsque

  • la puissance électrique fournit par la batterie haute tension 2 à la machine électrique de traction 5 est de 0KW,
  • la puissance électrique fournit à la batterie haute tension 2 lors d’un freinage récupératif est de 0KW, et
  • le courant de charge de la batterie haute tension 2 est de 0A.
The method 100 comprises a step of transmitting 107 a request for authorization of electrical isolation of the high voltage battery 2 to the supervisor 4, when
  • the electrical power supplied by the high voltage battery 2 to the electric traction machine 5 is 0KW,
  • the electrical power supplied to the high voltage battery 2 during regenerative braking is 0KW, and
  • the charging current of high voltage battery 2 is 0A.

Si le calculateur de gestion 1 reçoit une autorisation en provenance du superviseur 4 sur une période de temps d’autorisation prédéterminée, le procédé 100 comporte une étape de piloter 108, au moyen du calculateur de gestion 1, l’isolation électrique de la batterie haute tension 2.If the management computer 1 receives an authorization from the supervisor 4 over a predetermined authorization time period, the method 100 includes a step of controlling 108, by means of the management computer 1, the electrical insulation of the high battery tension 2.

Si le calculateur de gestion 1 ne reçoit pas d’autorisation en provenance du superviseur 4 sur la période de temps d’autorisation prédéterminée, par exemple de 2000 millisecondes, le procédé 100 comporte une étape de piloter 108, au moyen du calculateur de gestion 1, l’isolation électrique de la batterie haute tension 2.If the management computer 1 does not receive authorization from the supervisor 4 over the predetermined authorization time period, for example 2000 milliseconds, the method 100 includes a step of controlling 108, by means of the management computer 1 , the electrical insulation of the high voltage battery 2.

A cette fin, le calculateur de gestion 1 pilote l’ouverture de contacteurs d’isolation de la batterie haute tension 2. Ainsi, en pilotant l’ouverture de ces contacteurs, la batterie haute tension 2 est isolée électriquement et ne risque pas, en cas de défaut d’isolation du circuit haute tension, de provoquer une électrocution.To this end, the management computer 1 controls the opening of high-voltage battery 2 isolation contactors. Thus, by controlling the opening of these contactors, the high-voltage battery 2 is electrically isolated and does not risk, in In the event of a fault in the insulation of the high voltage circuit, to cause an electric shock.

Le procédé 100 comporte une étape de poursuivre 109 la mesure de tension aux bornes du calculateur de gestion 1.The method 100 includes a step of continuing 109 the voltage measurement at the terminals of the management computer 1.

Si la tension mesurée au cours de l’étape précédente 109 est au delà d’un seuil de tension de rétablissement du deuxième mode de défaillance et inférieur au seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance sur une période de temps prédéterminé de rétablissement du deuxième mode de défaillance, le procédé comporte une étape de transmettre 116 une information de rétablissement du deuxième mode de défaillance au superviseur 4. Dans ce cas, on se retrouve dans le premier mode de défaillance et le procédé 100 met en œuvre les étapes décrites à l’appui de la .If the voltage measured during the previous step 109 is above a second failure mode recovery voltage threshold and below the first failure mode recovery voltage threshold over a predetermined second failure mode, the method includes a step of transmitting 116 information on restoring the second failure mode to the supervisor 4. In this case, we find ourselves in the first failure mode and the method 100 implements the steps described in the support of the .

Le seuil de tension de rétablissement du deuxième mode de défaillance peut par exemple être de l’ordre de 6V et le seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance peut par exemple être de l’ordre de 8,5V. La période de temps prédéterminée de rétablissement du deuxième mode de défaillance peut, quant à elle, être de l’ordre de 500 millisecondes.The recovery voltage threshold of the second failure mode can for example be of the order of 6V and the recovery voltage threshold of the first failure mode can for example be of the order of 8.5V. The predetermined recovery time period for the second failure mode can, for its part, be of the order of 500 milliseconds.

Les différents aspects de l’invention susmentionnés présentent de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer :

  • garantir le fonctionnement du calculateur de gestion 1 de la batterie haute tension 2, et
  • assurer la sécurité des occupants du véhicule.
The various aspects of the invention mentioned above have numerous advantages. Among these, we can cite:
  • guarantee the operation of the management computer 1 of the high voltage battery 2, and
  • ensure the safety of vehicle occupants.

Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant les valeurs des différentes tensions seuils ou des différentes périodes de temps.It should be noted that the person skilled in the art is able to make different variants to the aforementioned aspects of the invention, for example by modifying the values of the different threshold voltages or of the different time periods.

De même, dans la description, le réseau de bord est un réseau de bord 12V. Il est entendu que l’invention s’applique à d’autres types de réseau de bord, par exemple de type 24V ou 48V.Likewise, in the description, the on-board network is a 12V on-board network. It is understood that the invention applies to other types of on-board network, for example of the 24V or 48V type.

En outre, l’invention s’applique autant à un véhicule 100% électrique, qu’un véhicule hybride ou hybride rechargeable.In addition, the invention applies as much to a 100% electric vehicle as to a hybrid or rechargeable hybrid vehicle.

Claims (10)

Procédé (100) de protection d’un calculateur de gestion (1) d’une batterie haute tension (2) contre une sous-tension d’un réseau de bord d’un véhicule (3), ledit calculateur de gestion (1) étant notamment agencé pour communiquer avec un superviseur (4), ledit procédé (100) comportant les étapes, exécutées par ledit calculateur de gestion (1), de :
  • mesurer (101) une tension d’alimentation aux bornes du calculateur de gestion (1);
  • si la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion (1) est en deçà d’un seuil de tension d’identification d’un mode de défaillance sur une période de temps de détection prédéterminée d’identification du mode de défaillance,
    • limiter (104) une puissance électrique fournit par la batterie haute tension (2) à une machine électrique de traction (5) à 0KW,
    • limiter (105) une puissance électrique fournit à la batterie haute tension (2) lors d’un freinage récupératif à 0KW, et
    • limiter (106) un courant de charge de la batterie haute tension (2) à 0A.
Method (100) for protecting a management computer (1) of a high voltage battery (2) against an undervoltage of an on-board network of a vehicle (3), said management computer (1) being in particular arranged to communicate with a supervisor (4), said method (100) comprising the steps, executed by said management computer (1), of:
  • measuring (101) a supply voltage across the terminals of the management computer (1);
  • if the voltage measured at the terminals of the management computer (1) is below a failure mode identification voltage threshold over a predetermined detection time period for identifying the failure mode,
    • limit (104) an electric power supplied by the high voltage battery (2) to an electric traction machine (5) to 0KW,
    • limiting (105) an electrical power supplied to the high voltage battery (2) during regenerative braking to 0KW, and
    • limiting (106) a charging current of the high voltage battery (2) to 0A.
Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte une étape de transmettre (107) une demande d’autorisation d’isolation électrique de la batterie haute tension (2) au superviseur (4), lorsque
  • la puissance électrique fournit par la batterie haute tension (2) à la machine électrique de traction (5) est de 0KW,
  • la puissance électrique fournit à la batterie haute tension (2) lors d’un freinage récupératif est de 0KW, et
  • le courant de charge de la batterie haute tension (2) est de 0A.
Method (100) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a step of transmitting (107) a request for authorization of electrical isolation of the high voltage battery (2) to the supervisor (4), when
  • the electrical power supplied by the high voltage battery (2) to the electric traction machine (5) is 0KW,
  • the electrical power supplied to the high voltage battery (2) during regenerative braking is 0KW, and
  • the charging current of the high voltage battery (2) is 0A.
Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que si le calculateur de gestion (1) ne reçoit pas d’autorisation en provenance du superviseur (4) sur une période de temps d’autorisation prédéterminée, le procédé comporte une étape de piloter (108), au moyen du calculateur de gestion (1), l’isolation électrique de la batterie haute tension (2).Method (100) according to the preceding claim, characterized in that if the management computer (1) does not receive authorization from the supervisor (4) over a predetermined authorization time period, the method comprises a step of controlling (108), by means of the management computer (1), the electrical insulation of the high voltage battery (2). Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que :
  • si la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion (1) est en deçà d’un seuil de tension d’identification d’un premier mode de défaillance et au-delà d’un seuil de tension d’identification d’un deuxième mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée d’identification du premier mode de défaillance, le procédé (100) comporte une étape d’identifier (102) un premier mode de défaillance du réseau de bord;
  • si la tension mesurée aux bornes du calculateur de gestion (1) est en deçà du seuil de tension d’identification du deuxième mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée d’identification du deuxième mode de défaillance, le procédé (100) comporte une étape d’identifier (114) un deuxième mode de défaillance du réseau de bord.
Method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that:
  • if the voltage measured at the terminals of the management computer (1) is below a voltage threshold for identifying a first mode of failure and above a voltage threshold for identifying a second mode failure over a predetermined time period of identification of the first failure mode, the method (100) comprises a step of identifying (102) a first failure mode of the on-board network;
  • if the voltage measured at the terminals of the management computer (1) is below the voltage threshold for identifying the second failure mode over a predetermined period of time for identifying the second failure mode, the method (100) comprises a step of identifying (114) a second failure mode of the on-board network.
Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que lorsque le premier mode de défaillance est identifié, le procédé (100) comporte une étape de transmettre (103) une information d’identification du premier mode de défaillance au superviseur (4).Method (100) according to the preceding claim, characterized in that when the first failure mode is identified, the method (100) comprises a step of transmitting (103) information identifying the first failure mode to the supervisor (4). Procédé (100) selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que lorsque le premier mode de défaillance est identifié, le procédé (100) comporte les étapes de :
  • poursuivre (109) la mesure de tension aux bornes du calculateur de gestion (1),
  • si la tension mesurée est au delà d’un seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance sur une période de temps prédéterminée de rétablissement du premier mode de défaillance,
    • supprimer la limitation (110) de la puissance électrique fournit par la batterie haute tension (2) à la machine électrique de traction (5),
    • supprimer la limitation (111) de la puissance électrique fournit à la batterie haute tension (2) lors d’un freinage récupératif, et
    • supprimer la limitation (112) du courant de charge de la batterie haute tension (2).
Method (100) according to Claim 4 or 5, characterized in that when the first failure mode is identified, the method (100) comprises the steps of:
  • continue (109) the voltage measurement at the terminals of the management computer (1),
  • if the measured voltage is above a first failure mode recovery voltage threshold over a predetermined first failure mode recovery time period,
    • remove the limitation (110) of the electric power supplied by the high voltage battery (2) to the electric traction machine (5),
    • remove the limitation (111) of the electrical power supplied to the high voltage battery (2) during regenerative braking, and
    • remove the limitation (112) of the charging current of the high voltage battery (2).
Procédé (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte une étape de transmettre (113) une information de rétablissement du premier mode de défaillance au superviseur (4).Method (100) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a step of transmitting (113) information on restoring the first failure mode to the supervisor (4). Procédé (100) selon la revendication 4 caractérisé en ce que lorsque le deuxième mode de défaillance est identifié, le procédé (100) comporte les étapes de :
  • poursuivre (109) la mesure de tension aux bornes du calculateur de gestion (1),
  • si la tension mesurée est au delà d’un seuil de tension de rétablissement du deuxième mode de défaillance et inférieur à un seuil de tension de rétablissement du premier mode de défaillance sur une période de temps prédéterminé de rétablissement du deuxième mode de défaillance, transmettre (116) une information de rétablissement du deuxième mode de défaillance au superviseur (4).
Method (100) according to Claim 4, characterized in that when the second failure mode is identified, the method (100) comprises the steps of:
  • continue (109) the voltage measurement at the terminals of the management computer (1),
  • if the measured voltage is above a second failure mode recovery voltage threshold and below a first failure mode recovery voltage threshold over a predetermined second failure mode recovery time period, transmitting ( 116) a second failure mode recovery information to the supervisor (4).
Procédé (100) selon la revendication 4 caractérisé en ce que lorsque le deuxième mode de défaillance est identifié, le procédé (100) comporte une étape de transmettre (115) une information d’identification du deuxième mode de défaillance au superviseur (4).Method (100) according to claim 4 characterized in that when the second failure mode is identified, the method (100) comprises a step of transmitting (115) information identifying the second failure mode to the supervisor (4). Calculateur de gestion (1) d’une batterie haute tension (2) de véhicule (3) muni d’une machine électrique de traction (5), ledit calculateur de gestion (1) étant agencé pour communiquer avec un superviseur (4), ledit calculateur de gestion (1) étant caractérisé en ce qu’il est en outre agencé pour mettre en œuvre les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.Management computer (1) of a high voltage battery (2) of a vehicle (3) equipped with an electric traction machine (5), said management computer (1) being arranged to communicate with a supervisor (4), said management computer (1) being characterized in that it is further arranged to implement the steps of the method (100) according to any one of claims 1 to 9.
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