FR3126659A1 - Supervision optimisée du groupe d’alimentation électrique d’un véhicule - Google Patents

Supervision optimisée du groupe d’alimentation électrique d’un véhicule Download PDF

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Abstract

Un procédé de supervision est mis en œuvre dans un véhicule comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable. Ce procédé comprend une étape (10-30) dans laquelle on détermine une première information représentative de la capacité de production d’énergie électrique du générateur d’énergie électrique, une deuxième information représentative du niveau de risque de décharge de la batterie de servitude, et une troisième information représentative de l’état d’équilibre énergétique du groupe d’alimentation, puis on détermine un état énergétique du groupe d’alimentation en fonction de ces première, deuxième et troisième informations déterminées. Fig. 3

Description

SUPERVISION OPTIMISÉE DU GROUPE D’ALIMENTATION ÉLECTRIQUE D’UN VÉHICULE
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les véhicules comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable, et plus précisément la supervision du groupe d’alimentation (et des équipements électriques que ce dernier alimente) de tels véhicules.
Etat de la technique
Comme le sait l’homme de l’art, certains véhicules comprennent un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable. Par exemple, ce générateur d’énergie électrique peut être un alternateur ou un alterno-démarreur lorsque le véhicule comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant au moins une machine motrice thermique, ou bien un convertisseur de courant et associé à une batterie principale de type basse, moyenne ou haute tension, lorsque le GMP comprend au moins une machine motrice électrique.
Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « batterie de servitude » une batterie rechargeable par au moins un générateur d’énergie électrique et de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V).
Par ailleurs, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique et étant « non prioritaire(s) » pour l’un au moins d’entre eux et « sécuritaire(s) » (et donc prioritaire(s)) pour au moins un autre d’entre eux.
De plus, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « équipement (ou organe) sécuritaire » un équipement (ou organe) assurant au moins une fonction dite « sécuritaire » du fait qu’elle concerne la sécurité des passagers d’un véhicule, et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire. C’est le cas, par exemple, de la direction assistée électrique ou d’un dispositif de freinage électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple), ou encore d’un dispositif de contrôle de trajectoire.
Lorsque le groupe d’alimentation comprend un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable, c’est le générateur d’énergie électrique (associé à la batterie principale) qui est chargé d’alimenter le réseau de bord. Lorsque le réseau de bord nécessite à un instant donné une énergie (ou puissance) électrique que le générateur d’énergie électrique ne peut pas fournir (éventuellement du fait d’une défaillance du générateur d’énergie électrique et/ou de la batterie principale associée), c’est la batterie de servitude qui doit fournir le complément ou l’intégralité de l’énergie électrique au réseau de bord en garantissant des niveaux de tension minima aux organes sécuritaires. Il y a alors un risque de décharge de la batterie de servitude qui provoquerait une chute de tension aux bornes de cette dernière et donc une chute de tension aux bornes du réseau de bord (phénomène dit « d’écroulement ») pouvant impacter le fonctionnement nominal des équipements électriques couplés au réseau de bord et en particulier ceux qui sont sécuritaires. Or, dans certaines situations de vie d’un véhicule, comme par exemple lors de manœuvres dites d’urgence (telles que des freinages d’urgence ou des évitements), il est indispensable que les équipements (ou organes) sécuritaires participant à ces manœuvres soient alimentés avec un niveau de puissance électrique qui garantit leur fonctionnement, ainsi que leur niveau de performance attendu.
Actuellement, il n’existe pas de dispositif de supervision permettant de gérer de façon optimale l’énergie électrique pouvant être fournie au réseau de bord et donc aux équipements électriques qui sont couplés à ce dernier. Cet inconvénient est encore plus problématique lorsque l’on utilise des batteries de servitude de capacité réduite, notamment pour une question de coût.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet un procédé de supervision destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable.
Ce procédé de supervision se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle :
- on détermine une première information représentative d’une capacité de production d’énergie électrique du générateur d’énergie électrique, une deuxième information représentative d’un niveau de risque de décharge de la batterie de servitude, et une troisième information représentative d’un état d’équilibre énergétique du groupe d’alimentation, puis
- on détermine un état énergétique du groupe d’alimentation en fonction de ces première, deuxième et troisième informations déterminées.
Ainsi, on peut désormais gérer de façon optimale, en temps réel, l’énergie électrique qui peut être fournie au réseau de bord, et donc aux équipements électriques qui sont couplés à ce dernier.
Le procédé de supervision selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- dans son étape on peut effectuer dans le véhicule au moins une action en fonction de l’état énergétique déterminé ;
- en présence de la première option, dans son étape chaque action effectuée peut être choisie parmi une priorisation de fourniture d’énergie électrique à des équipements électriques couplés au réseau de bord en fonction d’un niveau de priorité associé, une détection de défaillance du générateur d’énergie électrique et/ou de la batterie de servitude, et une configuration d’au moins un équipement électrique couplé au réseau de bord pour qu’il consomme une énergie électrique compatible avec l’état énergétique déterminé ;
- dans son étape on peut déterminer la première information en fonction d’une puissance électrique produite par le générateur d’énergie électrique à un instant considéré et d’une puissance électrique maximale que le générateur d’énergie électrique pourrait produire à cet instant considéré ;
- dans son étape on peut déterminer la deuxième information en fonction d’une température de la batterie de servitude à un instant considéré, d’un état de charge de la batterie de servitude à cet instant considéré, et d’une tension aux bornes de la batterie de servitude à cet instant considéré ;
- dans son étape on peut déterminer la troisième information en fonction d’une puissance électrique produite par le générateur d’énergie électrique à un instant considéré.
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 supervision du type de celui présenté ci-avant pour superviser un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable et alimentant en énergie électrique un réseau de bord d’un véhicule.
L’invention propose également un dispositif de supervision destiné à équiper un véhicule comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable.
Ce dispositif de supervision se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant :
- à déterminer une première information représentative d’une capacité de production d’énergie électrique du générateur d’énergie électrique, une deuxième information représentative d’un niveau de risque de décharge de la batterie de servitude, et une troisième information représentative d’un état d’équilibre énergétique du groupe d’alimentation, puis
- à déterminer un état énergétique du groupe d’alimentation en fonction de ces première, deuxième et troisième informations.
Par exemple, les processeur et mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher dans le véhicule au moins une action en fonction de l’état énergétique déterminé.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et une batterie de servitude rechargeable, ainsi qu’un dispositif de supervision du type de celui présenté ci-avant.
Brève description des 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 :
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un boîtier de distribution comportant un dispositif de supervision selon l’invention,
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un calculateur de supervision de la distribution d’énergie électrique comprenant un exemple de réalisation d’un dispositif de supervision selon l’invention, et
illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de supervision selon l’invention.

Claims (10)

  1. Procédé de supervision pour un véhicule (V) comprenant un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) et une batterie de servitude (BS) rechargeable, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-30) dans laquelle i) on détermine une première information représentative d’une capacité de production d’énergie électrique dudit générateur d’énergie électrique (GE), une deuxième information représentative d’un niveau de risque de décharge de ladite batterie de servitude (BS), et une troisième information représentative d’un état d’équilibre énergétique dudit groupe d’alimentation, puis ii) on détermine un état énergétique dudit groupe d’alimentation en fonction desdites première, deuxième et troisième informations déterminées.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on effectue dans ledit véhicule (V) au moins une action en fonction dudit état énergétique déterminé.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) ladite action est choisie parmi une priorisation de fourniture d’énergie électrique à des équipements électriques couplés audit réseau de bord (RB) en fonction d’un niveau de priorité associé, une détection de défaillance dudit générateur d’énergie électrique (GE) et/ou de ladite batterie de servitude (BS), et une configuration d’au moins un équipement électrique couplé audit réseau de bord (RB) pour qu’il consomme une énergie électrique compatible avec ledit état énergétique déterminé.
  4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on détermine ladite première information en fonction d’une puissance électrique produite par ledit générateur d’énergie électrique (GE) à un instant considéré et d’une puissance électrique maximale que ledit générateur d’énergie électrique (GE) pourrait produire à cet instant considéré.
  5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on détermine ladite deuxième information en fonction d’une température de ladite batterie de servitude (BS) à un instant considéré, d’un état de charge de ladite batterie de servitude (BS) à cet instant considéré, et d’une tension aux bornes de ladite batterie de servitude (BS) à cet instant considéré.
  6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on détermine ladite troisième information en fonction d’une puissance électrique produite par ledit générateur d’énergie électrique (GE) à un instant considéré.
  7. 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 le procédé de supervision selon l’une des revendications 1 à 6 pour superviser un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) et une batterie de servitude (BS) rechargeable et alimentant en énergie électrique un réseau de bord (RB) d’un véhicule (V).
  8. Dispositif de supervision (DS) pour un véhicule (V) comprenant un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) et une batterie de servitude (BS) rechargeable, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant i) à déterminer une première information représentative d’une capacité de production d’énergie électrique dudit générateur d’énergie électrique (GE), une deuxième information représentative d’un niveau de risque de décharge de ladite batterie de servitude (BS), et une troisième information représentative d’un état d’équilibre énergétique dudit groupe d’alimentation, puis ii) à déterminer un état énergétique dudit groupe d’alimentation en fonction desdites première, deuxième et troisième informations déterminées.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits processeur (PR) et mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher dans ledit véhicule (V) au moins une action en fonction dudit état énergétique déterminé.
  10. Véhicule (V) comprenant un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) et une batterie de servitude (BS) rechargeable, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de supervision (DS) selon la revendication 8 ou 9.
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