FR3132801A1 - Surveillance de courant de fuite lors d’une recharge en mode 4 d’une batterie d’un véhicule - Google Patents
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Abstract
Un procédé de surveillance est mis en œuvre dans un véhicule comprenant une batterie principale rechargeable et couplée à un connecteur de recharge propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation pour recevoir un courant de recharge ayant une valeur informative indiquée et devant alimenter la batterie principale lors d’une recharge en mode 4. Ce procédé comprend une étape (10-30) dans laquelle, pendant une recharge en mode 4, on compare à un seuil choisi une valeur d’écart représentative d’une différence entre cette valeur informative et une mesure d’un courant circulant entre les bornes de la batterie principale, et, lorsque cette valeur d’écart est supérieure au seuil, on ordonne à la source d’alimentation de cesser de fournir le courant de recharge. Figure 3
Description
L’invention concerne les véhicules comprenant une batterie rechargeable en mode 4 par une source d’alimentation externe, et plus précisément la surveillance au sein de tels véhicules des phases de recharge en mode 4.
Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une batterie dite « principale » (ou de traction) couplée à un connecteur de recharge qui est propre, lors d’une recharge en mode 4, à être couplé temporairement à une source d’alimentation via un câble de recharge (généralement solidarisé fixement à cette dernière).
On entend ici par « batterie principale (ou de traction) » une batterie chargée d’alimenter en courant électrique un réseau de bord via un convertisseur et une machine motrice électrique faisant partie du groupe motopropulseur (ou GMP) de son véhicule.
Par ailleurs, il est rappelé que dans une recharge en mode 4, la batterie principale (à recharger) est alimentée directement en courant continu élevé (typiquement entre 100 A et 400 A) sous une tension d’entrée basse (typiquement 450 V) par la source d’alimentation (via le connecteur de recharge), c’est-à-dire sans conversion par un convertisseur de courant du véhicule.
Dans un véhicule tel que ceux présentés ci-dessus, une fois que le connecteur de recharge est correctement couplé à la source d’alimentation, un calculateur du véhicule transmet à la source d’alimentation, via le connecteur de recharge, une information définissant le courant de recharge maximum, puis la source d’alimentation fournit au connecteur de recharge un courant de recharge continu qui est au plus égal au courant de recharge maximum, et ce courant circule jusqu’aux bornes de la batterie principale afin de la recharger.
Actuellement, lors d’une recharge en mode 4 la surveillance de la bonne isolation électrique de l’ensemble source d’alimentation - véhicule est la responsabilité de la source d’alimentation. Mais l’efficacité de cette surveillance s’avère variable d’un fabriquant de source d’alimentation à l’autre. Par conséquent, il peut arriver qu’un court-circuit (ou analogue) survienne au niveau de la source d’alimentation ou de son câble de recharge, ce qui peut, par exemple, provoquer un courant de fuite pouvant être à l’origine d’un incendie dans la source d’alimentation ou le câble de recharge qui peut alors se propager au véhicule via son connecteur de recharge. A titre d’exemple, une oxydation anormale d’une vis de fixation du pistolet de connexion d’un câble de recharge peut être à l’origine d’un tel court-circuit.
L’invention a donc notamment pour but de détecter un courant de fuite lors d’une phase de recharge en mode 4 d’une batterie principale d’un véhicule.
Elle propose notamment à cet effet un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant une batterie principale rechargeable et couplée à un connecteur de recharge propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation pour recevoir un courant de recharge ayant une valeur informative indiquée et devant alimenter la batterie principale lors d’une recharge en mode 4.
Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle, pendant une recharge en mode 4, on compare à un seuil choisi une valeur d’écart représentative d’une différence entre la valeur informative indiquée et une mesure d’un courant circulant entre des bornes de la batterie principale, et, lorsque cette valeur d’écart est supérieure à ce seuil, on ordonne à la source d’alimentation de cesser de fournir le courant de recharge.
Grâce à l’invention, on peut détecter un courant de fuite à n’importe quel instant d’une recharge en mode 4, ce qui permet d’éviter, notamment, un incendie au niveau de la source d’alimentation et/ou du véhicule.
Le procédé de surveillance selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- dans son étape on peut ordonner à la source d’alimentation de cesser de fournir le courant de recharge lorsque la valeur d’écart est supérieure au seuil pendant une durée choisie ;
- en présence de la première option, dans son étape la durée choisie peut être comprise entre 50 ms et 1 s ;
- dans son étape on peut déterminer la valeur absolue de la différence entre la valeur informative et la mesure du courant circulant entre les bornes de la batterie principale, puis on peut déterminer la valeur d’écart en divisant par la valeur informative un résultat d’une multiplication de cette valeur absolue déterminée par cent ;
- en présence de la dernière option, dans son étape le seuil peut être un pourcentage compris entre 3% et 20%. Par exemple, ce seuil peut être égal à 5% ;
- dans son étape, lorsque la valeur d’écart est supérieure au seuil, on peut découpler la batterie principale du connecteur de recharge.
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 surveillance du type de celui présenté ci-avant pour surveiller une phase de recharge en mode 4 d’une batterie principale équipant un véhicule, rechargeable et couplée à un connecteur de recharge du véhicule propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation.
L’invention propose également un dispositif de surveillance destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie principale rechargeable et couplée à un connecteur de recharge propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation pour recevoir un courant de recharge ayant une valeur informative indiquée et devant alimenter la batterie principale lors d’une recharge en mode 4.
Ce dispositif de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant, pendant une recharge en mode 4, à comparer à un seuil choisi une valeur d’écart représentative d’une différence entre la valeur informative et une mesure d’un courant circulant entre des bornes de la batterie principale, et, lorsque cette valeur d’écart est supérieure à ce seuil, à déclencher une cessation de fourniture du courant de recharge par la source d’alimentation.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant :
- une batterie principale rechargeable et couplée à un connecteur de recharge propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation pour recevoir un courant de recharge ayant une valeur informative indiquée et devant alimenter la batterie principale lors d’une recharge en mode 4, et
- un dispositif de surveillance du type de celui présenté ci-avant.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de surveillance, et un dispositif de surveillance DS associé, destinés à permettre la surveillance des phases de recharge en mode 4 d’une batterie principale BP d’un véhicule V.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant une batterie principale rechargeable au moins en mode 4. Ainsi, elle concerne, par exemple, les véhicules terrestres (véhicules utilitaires, camping-cars, minibus, cars, camions, motocyclettes, engins de voirie, engins de chantier, engins agricoles, engins de loisir (motoneige, kart), et engins à chenille(s), par exemple), les bateaux et les aéronefs.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) de type tout électrique (et donc dont la motricité est assurée exclusivement par au moins une machine motrice électrique MME). Mais le GMP pourrait être de type hybride (thermique et électrique).
On a schématiquement représenté sur la un véhicule V comprenant une chaîne de transmission à GMP électrique, un réseau de bord RB, une batterie de servitude BS, une batterie principale (ou de traction) BP, un convertisseur CV, un connecteur de recharge CN (ici temporairement couplé à une source d’alimentation SA), et un dispositif de surveillance DS selon l’invention.
Le réseau de bord RB est un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) qui consomment de l’énergie électrique.
La batterie de servitude BS est chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord RB, en complément de celle fournie par le convertisseur CV alimenté par la batterie principale BP, et parfois à la place de ce convertisseur CV. Par exemple, cette batterie de servitude BS peut être agencée sous la forme d’une batterie de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V). Elle est rechargeable au moins par le convertisseur de courant CV. On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie de servitude BS est de type Lithium-ion 12 V.
La chaîne de transmission a un GMP qui est, ici, purement électrique et donc qui comprend, notamment, une machine motrice électrique MME, un arbre moteur AM, et un arbre de transmission AT. On entend ici par « machine motrice électrique » une machine électrique agencée de manière à fournir ou récupérer du couple pour déplacer le véhicule V.
Le fonctionnement du GMP est supervisé par un calculateur de supervision CS.
La machine motrice électrique MME (ici un moteur électrique) est couplée à la batterie principale BP, afin d’être alimentée en énergie électrique, ainsi qu’éventuellement d’alimenter cette batterie principale BP en énergie électrique, notamment lors d’un freinage récupératif.
Par ailleurs, cette machine motrice électrique MME est couplée à l’arbre moteur AM, pour lui fournir du couple par entraînement en rotation. Cet arbre moteur AM est ici couplé à un réducteur RD qui est aussi couplé à l’arbre de transmission AT, lui-même couplé à un premier train T1 (ici de roues), de préférence via un différentiel D1.
Ce premier train T1 est ici situé dans la partie avant PVV du véhicule V. Mais dans une variante ce premier train T1 pourrait être celui qui est ici référencé T2 et qui est situé dans la partie arrière PRV du véhicule V.
Le convertisseur CV est aussi chargé pendant les phases de roulage du véhicule V de convertir une partie du courant électrique stocké dans la batterie principale BP pour alimenter en courant électrique converti, d’une part, le réseau de bord RB, et, d’autre part, la batterie de servitude BS (pour la recharger).
On notera, comme illustré non limitativement sur la , que le convertisseur CV peut faire partie d’un chargeur CH comprenant aussi un calculateur de recharge CC chargé, au moins, de contrôler la recharge de la batterie principale BP, notamment en mode 4.
Il est rappelé que dans une recharge en mode 4, la batterie principale BP est alimentée directement en courant continu élevé (typiquement entre 100 A et 400 A) sous une tension d’entrée basse (typiquement 450 V) par la source d’alimentation SA qui est temporairement couplée au connecteur de recharge CN du véhicule V via un câble de recharge CR. Dans ce mode 4 il n’y a donc pas de conversion par le convertisseur CV du courant de recharge qui est fourni par la source d’alimentation SA, contrairement à ce qui se passe dans un mode 2 ou 3.
La batterie principale (ou de traction) BP peut, par exemple, comprendre des cellules de stockage d’énergie électrique, éventuellement électrochimiques (par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd). Egalement par exemple, la batterie principale BP peut être de type basse tension (typiquement 450 V à titre illustratif). Mais elle pourrait être de type moyenne tension ou haute tension.
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la la batterie principale BP est adaptée non seulement aux recharges en mode 4, mais aussi aux recharges en mode 2 ou 3, sous le contrôle du calculateur de recharge CC associé au convertisseur CV. Mais la batterie principale BP pourrait n’être adaptée qu’aux recharges en mode 4.
On notera également que la batterie principale BP est associée à un boîtier de batterie BB qui comprend notamment un calculateur de batterie CB, un dispositif d’isolement DI, et des moyens de mesure de tension/courant (non illustrés). Cette batterie principale BP et son boîtier de batterie BB constituent un pack batterie.
Le dispositif d’isolement DI est agencé de manière à isoler en cas de besoin la batterie principale BP du connecteur de recharge CN et/ou du convertisseur CV et/ou de la machine motrice électrique MME. Par exemple, ce dispositif d’isolement DI peut comprendre des contacteurs (ou interrupteurs), éventuellement à base de MOSFET(s) et pouvant prendre chacun un état ouvert (ou non passant) et un état fermé (ou passant). Il est donc intercalé entre le connecteur de recharge CN et la batterie principale BP, entre la batterie principale BP et le convertisseur CV, entre la batterie principale BP et la machine motrice électrique MME, entre le convertisseur CV et la machine motrice électrique MME, et entre le connecteur de recharge CN et la machine motrice électrique MME, comme illustré non limitativement sur la .
On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la le véhicule V comprend aussi un boîtier de distribution BD auquel sont couplés la batterie de servitude BS, le convertisseur CV et le réseau de bord RB. Ce boîtier de distribution BD est chargé de distribuer dans le réseau de bord RB l’énergie électrique stockée dans la batterie de servitude BS ou produite par le convertisseur CV, pour l’alimentation des organes (ou équipements) électriques couplés au réseau de bord RB en fonction de demandes d’alimentation reçues (notamment du calculateur de supervision CS du GMP).
Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de surveillance destiné à permettre la surveillance des phases de recharge en mode 4 de la batterie principale BP, et donc lorsque le connecteur de recharge CN est couplé temporairement à une source d’alimentation SA via un câble de recharge CR.
Ce procédé (de contrôle) peut être mis en œuvre au moins partiellement par le dispositif de surveillance DS (illustré sur les figures 1 et 2) qui comprend à cet effet au moins un processeur PR1, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD. Ce dispositif de surveillance DS peut donc être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). A titre d’exemple, il peut s’agir d’un microcontrôleur.
La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR1 d’une partie au moins du procédé de surveillance. Le processeur PR1 peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de surveillance DS fait partie du calculateur de recharge CC (et donc du chargeur CH). Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de surveillance DS pourrait comprendre son propre calculateur dédié, lequel est alors couplé au calculateur de recharge CC, ou bien pourrait faire partie d’un autre calculateur embarqué, comme par exemple le calculateur de batterie CB.
Comme illustré non limitativement sur la , le procédé (de surveillance), selon l’invention, comprend une étape 10-30 qui est mise en œuvre dans chaque phase de recharge en mode 4.
Il est rappelé qu’une fois que le connecteur de recharge CN a été correctement couplé à une source d’alimentation SA (via un câble de recharge CR), un calculateur du véhicule V transmet à cette source d’alimentation SA, via le connecteur de recharge CN et le câble de recharge CR, une information icrm qui définit le courant de recharge maximum crm que le calculateur de batterie CB a déterminé pour sa batterie principale BP compte tenu de son état en cours. Par exemple, ce calculateur peut être le calculateur de recharge CC du chargeur CH, qui reçoit alors cette information icrm du calculateur de batterie CB. Puis, la source d’alimentation SA transmet à ce calculateur (ici CC), toujours via le câble de recharge CR et le connecteur de recharge CN, une valeur informative vi qui indique le courant de recharge crs qu’elle va immédiatement fournir et qui est au plus égal au courant de recharge maximum crm. En l’absence de problème au niveau de la source d’alimentation SA et du câble de recharge CR, le connecteur de recharge CN reçoit ce courant de recharge crs qui circule ensuite jusqu’aux bornes de la batterie principale BP, après traversée d’une sous-partie du dispositif d’isolement DI, afin de la recharger.
L’étape 10-30 du procédé comprend une sous-étape 20 dans laquelle on (le dispositif de surveillance DS) compare à un seuil s1 choisi une valeur d’écart ve qui est représentative de la différence entre la valeur informative vi (transmise par la source d’alimentation SA) et une mesure mc du courant qui circule entre les bornes (positive et négative) de la batterie principale BP.
Par exemple, l’étape 10-30 du procédé peut comprendre une sous-étape 10 dans laquelle on (le dispositif de surveillance DS) commence par déterminer la différence entre la valeur informative vi et la mesure de courant mc qui est fournie par un dispositif de mesure DM couplé aux bornes de la batterie principale BP (soit vi – mc). On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la le dispositif de mesure DM est externe à la batterie principale BP. Mais dans une variante de réalisation (non illustrée) le dispositif de mesure DM pourrait faire partie de la batterie principale BP.
Lorsque la valeur d’écart ve est supérieure au seuil s1 (soit ve > s1), on (le dispositif de surveillance DS) ordonne à la source d’alimentation SA de cesser de fournir le courant de recharge crs dans une sous-étape 30 de l’étape 10-30. On comprendra que lorsque la condition ve > s1 est remplie, le courant de recharge mc qui alimente la batterie principale BP diffère sensiblement (voire notablement) du courant de recharge crs qui est fourni par la source d’alimentation SA et donc il y a de façon certaine un courant de fuite, à priori au niveau de la source d’alimentation SA ou du câble de recharge CR. Par conséquent, pour une question de sécurité (notamment éviter un incendie au niveau de la source d’alimentation SA et/ou du véhicule V) il faut interrompre immédiatement (de façon anticipée) la recharge.
On notera que c’est le dispositif de surveillance DS qui déclenche dans la sous-étape 30 la cessation de fourniture du courant de recharge crs par la source d’alimentation SA grâce aux opérations effectuées par ses processeur PR1 et mémoire MD.
On notera également que le dispositif de surveillance DS génère un ordre (ou message) d’interruption de la recharge qui est transmis à la source d’alimentation SA, via le connecteur de recharge CN et le câble de recharge CR, (ici) par le calculateur de recharge CC du chargeur CH.
On comprendra que lorsque la valeur d’écart ve est inférieure ou égale au seuil s1 (soit ve ≤ s1), on (le dispositif de surveillance DS) sait que la recharge se passe normalement (et donc qu’il n’y a pas de courant de fuite), et donc on retourne effectuer la sous-étape 10 avec une nouvelle mesure de courant mc.
De préférence, pour éviter de décider d’une cessation de la fourniture du courant de recharge crs (ou d’une interruption anticipée de la recharge), par exemple du fait d’une erreur de mesure du courant mc par le dispositif de mesure DM ou d’une brusque variation non significative de la mesure de courant mc, le dispositif de surveillance DS ne décide de cette cessation, dans la sous-étape 30, qu’à condition que la valeur d’écart ve demeure supérieure au seuil s1 pendant une durée d1 choisie.
Si la valeur d’écart ve reste supérieure au seuil s1 pendant une durée qui est strictement inférieure à la durée d1 choisie, on (le dispositif de surveillance DS) considère que la recharge se passe normalement (et donc qu’il n’y a pas de courant de fuite), et donc on retourne effectuer la sous-étape 10 avec une nouvelle mesure de courant mc.
Afin de mettre en œuvre cette dernière option, on (le dispositif de surveillance DS) peut déclencher une temporisation ayant la durée d1 choisie dès que la valeur d’écart ve devient pour une première fois supérieure au seuil s1, et lorsque cette temporisation expire (et que l’on a toujours ve > s1, sans interruption), on (le dispositif de surveillance DS) décide de l’interruption anticipée de la recharge.
Par exemple, dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30, la durée d1 choisie peut être comprise entre 50 ms et 1 s. A titre d’exemple illustratif, la durée d1 peut être égale à 300 ms. Mais d’autres valeurs de durée d1 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de la durée d1 peut être choisie pendant la phase de mise au point du véhicule V.
Egalement par exemple, dans la sous-étape 10 de l’étape 10-30, on (le dispositif de surveillance DS) peut déterminer la valeur absolue va de la différence entre la valeur informative vi et la mesure mc du courant circulant entre les bornes de la batterie principale BP (soit va = |vi - mc|). Puis, on (le dispositif de surveillance DS) peut déterminer la valeur d’écart ve en divisant par la valeur informative vi le résultat de la multiplication de la valeur absolue va déterminée par cent (soit ve = (va*100)/vi = (|vi - mc|*100)/vi). Dans ce cas la valeur d’écart ve correspond à un pourcentage de perte de courant.
Par exemple, en présence de la dernière option dans la sous-étape 20 de l’étape 10-30, le seuil s1 choisi peut être un pourcentage qui est compris entre 3% et 20%. A titre d’exemple illustratif, le seuil s1 peut être égal à 5%. Mais d’autres valeurs de seuil s1 peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur du seuil s1 peut être choisie pendant la phase de mise au point du véhicule V.
Mais dans une variante de réalisation la valeur d’écart ve pourrait être égale à la valeur absolue va, par exemple.
On notera que dans la sous-étape 30 de l’étape 10-30, lorsque la valeur d’écart ve est supérieure au seuil s1 (soit ve > s1), on peut aussi découpler (le dispositif de surveillance DS peut aussi déclencher un découplage de) la batterie principale BP du connecteur de recharge CN. Cette option est destinée à sécuriser la batterie principale BP en évitant qu’un incendie se propage jusqu’à elle.
Par exemple, l’isolement de la batterie principale BP du connecteur de recharge CN peut se faire via le dispositif d’isolement DI. Pour ce faire, on peut, par exemple placer au moins un contacteur (ou interrupteur) du dispositif d’isolement DI dans son état ouvert.
On notera également que dans la sous-étape 30 on peut éventuellement alerter un (le dispositif de surveillance DS peut déclencher l’alerte d’un) usager du véhicule V, par exemple au moyen d’un voyant allumé et/ou d’un message (de préférence dédié à l’interruption de recharge) qui est affiché sur au moins un écran du véhicule V (par exemple du tableau de bord ou d’un combiné central) ou sur l’écran d’un téléphone intelligent (ou « smartphone ») de l’usager, et/ou diffusé par au moins un haut-parleur du véhicule V ou de ce téléphone intelligent. Ainsi, l’usager est informé du problème rencontré et peut, par exemple, décider de changer de source d’alimentation pour effectuer une nouvelle recharge.
On notera également que dans la sous-étape 30 on peut aussi éventuellement enregistrer (le dispositif de surveillance DS peut aussi éventuellement déclencher l’enregistrement) dans au moins une mémoire du véhicule V au (d’au) moins un code défaut qui est représentatif d’une interruption anticipée de recharge.
L’enregistrement de chaque code défaut est utile au personnel d’un service après-vente qui prend en charge le véhicule V pour informer l’usager de ce dernier (V) d’un problème d’interruption anticipée de recharge résultant d’un courant de fuite détecté lors d’une recharge par une source d’alimentation SA qu’il a utilisé.
On notera également que dans la sous-étape 30, lorsque le véhicule V dispose d’une fonction de navigation propre à déterminer sa position géographique en cours, on peut aussi enregistrer avec chaque code défaut la position géographique du véhicule V. Ainsi, dans un service après-vente on peut aussi informer l’usager du véhicule V de l’endroit où le problème de courant de fuite a été détecté afin qu’il puisse déterminer la source d’alimentation SA induisant ce problème. Le service après-vente peut aussi informer le gestionnaire de la source d’alimentation SA où le problème de courant de fuite a été détecté.
Par exemple, on peut rétablir l’autorisation d’effectuer une nouvelle recharge lorsque le calculateur de recharge CC ou le calculateur de batterie CB détecte que le câble de recharge CR n’est plus connecté au connecteur de recharge CN du véhicule V. Une nouvelle recharge peut alors être tentée par l’usager du véhicule V sur la même source d’alimentation SA ou sur une autre source d’alimentation (après une nouvelle connexion au connecteur de recharge CN), avec une nouvelle mise en œuvre du procédé de surveillance du courant de fuite.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que le calculateur de recharge CC (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une mémoire de masse MM1, notamment pour le stockage temporaire des mesures de courant mc et d’éventuelles données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de recharge CC (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les mesures de courant mc pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR2. De plus, ce calculateur de recharge CC (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer des ordres d’interruption de la recharge en mode 4, des ordres de découplage entre la batterie principale BP et le connecteur de recharge CN (ouverture de contacteur(s) (ou interrupteur(s)) du dispositif d’isolement DI), ou des messages contenant un code défaut (avec une éventuelle position géographique de source d’alimentation SA), ou des messages d’alerte de l’usager.
On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR1, est propre à mettre en œuvre le procédé de surveillance décrit ci-avant pour surveiller les phases de recharge en mode 4 de la batterie principale BP du véhicule V.
Claims (10)
- Procédé de surveillance pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable et couplée à un connecteur de recharge (CN) propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation (SA) pour recevoir un courant de recharge ayant une valeur informative indiquée et devant alimenter ladite batterie principale (BP) lors d’une recharge en mode 4, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-30) dans laquelle, pendant une recharge en mode 4, on compare à un seuil choisi une valeur d’écart représentative d’une différence entre ladite valeur informative et une mesure d’un courant circulant entre des bornes de ladite batterie principale (BP), et, lorsque ladite valeur d’écart est supérieure audit seuil, on ordonne à ladite source d’alimentation (SA) de cesser de fournir ledit courant de recharge.
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on ordonne à ladite source d’alimentation (SA) de cesser de fournir ledit courant de recharge lorsque ladite valeur d’écart est supérieure audit seuil pendant une durée choisie.
- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) ladite durée choisie est comprise entre 50 ms et 1 s.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on détermine la valeur absolue de ladite différence entre ladite valeur informative et ladite mesure du courant circulant entre les bornes de ladite batterie principale (BP), puis on détermine ladite valeur d’écart en divisant par ladite valeur informative un résultat d’une multiplication de ladite valeur absolue déterminée par cent.
- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) ledit seuil est un pourcentage compris entre 3% et 20%.
- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) ledit seuil est égal à 5%.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30), lorsque ladite valeur d’écart est supérieure audit seuil, on découple ladite batterie principale (BP) dudit connecteur de recharge (CN).
- 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 surveillance selon l’une des revendications 1 à 7 pour surveiller une phase de recharge en mode 4 d’une batterie principale (BP) équipant un véhicule (V), rechargeable et couplée à un connecteur de recharge (CN) dudit véhicule (V) propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation (SA).
- Dispositif de surveillance (DS) pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable et couplée à un connecteur de recharge (CN) propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation (SA) pour recevoir un courant de recharge ayant une valeur informative indiquée et devant alimenter ladite batterie principale (BP) lors d’une recharge en mode 4, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant, pendant une recharge en mode 4, à comparer à un seuil choisi une valeur d’écart représentative d’une différence entre ladite valeur informative et une mesure d’un courant circulant entre des bornes de ladite batterie principale (BP), et, lorsque ladite valeur d’écart est supérieure audit seuil, à déclencher une cessation de fourniture dudit courant de recharge par ladite source d’alimentation (SA).
- Véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable et couplée à un connecteur de recharge (CN) propre à être couplé temporairement à une source d’alimentation (SA) pour recevoir un courant de recharge ayant une valeur informative indiquée et devant alimenter ladite batterie principale (BP) lors d’une recharge en mode 4, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon la revendication 9.
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|---|---|---|---|---|
| US20090277705A1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and method of controlling the same |
| US20120249066A1 (en) * | 2009-11-26 | 2012-10-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charging apparatus |
| US20140109556A1 (en) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
| US20180269013A1 (en) * | 2013-01-30 | 2018-09-20 | Eaton Intelligent Power Limited | Annunciating or power vending circuit breaker for an electric load |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090277705A1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and method of controlling the same |
| US20120249066A1 (en) * | 2009-11-26 | 2012-10-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charging apparatus |
| US20140109556A1 (en) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
| US20180269013A1 (en) * | 2013-01-30 | 2018-09-20 | Eaton Intelligent Power Limited | Annunciating or power vending circuit breaker for an electric load |
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