FR3134355A1 - METHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE - Google Patents

METHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
FR3134355A1
FR3134355A1 FR2203295A FR2203295A FR3134355A1 FR 3134355 A1 FR3134355 A1 FR 3134355A1 FR 2203295 A FR2203295 A FR 2203295A FR 2203295 A FR2203295 A FR 2203295A FR 3134355 A1 FR3134355 A1 FR 3134355A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
state
charge
battery
kilometer
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2203295A
Other languages
French (fr)
Inventor
Olivier Balenghien
Michel Zumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR2203295A priority Critical patent/FR3134355A1/en
Publication of FR3134355A1 publication Critical patent/FR3134355A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13Maintaining the SoC within a determined range
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005Detection of state of health [SOH]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/16Driver interactions by display
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/40Control modes
    • B60L2260/44Control modes by parameter estimation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/40Control modes
    • B60L2260/50Control modes by future state prediction
    • B60L2260/52Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/40Control modes
    • B60L2260/50Control modes by future state prediction
    • B60L2260/54Energy consumption estimation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Abstract

Procédé de détermination de l’autonomie kilométrique restante, à un instant donné, d’un mode de propulsion électrique d’un véhicule automobile, ce procédé exécutant à tout instant des étapes de : - détermination d’un état d’énergie d’une batterie de traction BR1, - détermination d’une capacité énergétique restante de la batterie de traction BR1 - détermination d’un état de charge de la batterie de traction BR1, - affichage de l’autonomie kilométrique restante du véhicule en mode de propulsion électrique, et - tant que l’état de charge est compris entre 100% inclus et un premier seuil d’état de charge, détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante à l’instant donné par une consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante. Figure 1.Method for determining the remaining kilometer range, at a given instant, of an electric propulsion mode of a motor vehicle, this method carrying out at any instant steps of: - determining an energy state of a traction battery BR1, - determination of a remaining energy capacity of the traction battery BR1 - determination of a state of charge of the traction battery BR1, - display of the remaining kilometer range of the vehicle in electric propulsion mode, and - as long as the state of charge is between 100% inclusive and a first state of charge threshold, determination of the remaining kilometer range at the given time by dividing the remaining energy capacity at the given time by a predetermined and constant energy consumption per kilometer. Figure 1.

Description

PROCEDE DE DETERMINATION D’UNE AUTONOMIE D’UN VEHICULE A PROPULSION ELECTRIQUEMETHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE

L’invention concerne la détermination d’une autonomie kilométrique restante d’un véhicule à propulsion électrique ou d’un véhicule propre à fonctionner avec un mode de propulsion électrique dont l’énergie électrique est fournie par une batterie, dite de traction, alimentant un consommateur électrique, notamment une machine motrice électrique.The invention relates to the determination of a remaining kilometer range of an electric-powered vehicle or a vehicle capable of operating with a mode of electric propulsion whose electrical energy is provided by a battery, called a traction battery, powering a electrical consumer, in particular an electric motor machine.

Il est connu que ces batteries soient surveillées par un contrôleur de batterie, ce contrôleur de batterie déterminant par exemple et de façon connue un état de charge de la batterie, un état de santé de la batterie (vieillissement des composants), une ou des tensions, courants et températures de la batterie, et un état d’énergie de la batterie.It is known that these batteries are monitored by a battery controller, this battery controller determining for example and in a known manner a state of charge of the battery, a state of health of the battery (aging of the components), one or more voltages , battery currents and temperatures, and a battery energy state.

On comprendra par état d’énergie de la batterie, dans tout le texte de ce document, la quantité d’énergie disponible pour le fonctionnement d’organes consommateurs de courant couplés à la batterie ou pour le fonctionnement du véhicule. Cette quantité est par exemple exprimée en valeur absolue en Watt Heure ou en joules, ou en pourcentage par rapport à une quantité d’énergie de référence correspondant par exemple lorsque l’état de charge est à 100%.The energy state of the battery will be understood throughout the text of this document as the quantity of energy available for the operation of current-consuming components coupled to the battery or for the operation of the vehicle. This quantity is for example expressed as an absolute value in Watt Hours or in joules, or as a percentage compared to a reference energy quantity corresponding for example when the state of charge is 100%.

Cet état d’énergie est une donnée d’entrée pour la détermination de l’autonomie restante de la batterie. Cette autonomie restante, selon l’application de la batterie, peut s’exprimer en temps restant de fonctionnement et/ou en distance restante parcourable pour un véhicule automobile par exemple. Cette autonomie restante est également fonction d’un profil d’utilisation ou de roulage pour un véhicule, ce profil définissant un niveau de puissance consommée ou régénérée (par exemple un véhicule comprenant un système de régénération d’énergie au freinage), ou, si la tension varie peu, de façon équivalente un profil de consommation de courant de la batterie en fonction du temps. Ce profil de consommation, dit également d’utilisation ou de roulage, est par exemple une projection faite à partir des données d’une dernière utilisation de la batterie, ou un profil type prédéterminé, représentatif d’une utilisation standard de la batterie, ou encore d’un itinéraire programmé du véhicule, mais bien d’autres exemples sont possibles.This energy state is input data for determining the remaining battery life. This remaining autonomy, depending on the application of the battery, can be expressed in remaining operating time and/or in remaining travelable distance for a motor vehicle for example. This remaining autonomy is also a function of a use or driving profile for a vehicle, this profile defining a level of power consumed or regenerated (for example a vehicle including a braking energy regeneration system), or, if the voltage varies little, equivalently a current consumption profile of the battery as a function of time. This consumption profile, also called use or driving profile, is for example a projection made from the data of a last use of the battery, or a predetermined typical profile, representative of a standard use of the battery, or again of a programmed route of the vehicle, but many other examples are possible.

Le plus souvent, le contrôleur de batterie détermine cet état d’énergie à partir de cartographies issues de mesures faites sur banc ou lors du développement de la batterie. Certains procédés proposent de déterminer cet état d’énergie pour une batterie alimentant un consommateur électrique. Par exemple on connait du document de brevet EP-A1-3245096 un procédé déterminant un tel état d’énergie. Ce procédé pour déterminer une valeur de l'état d'énergie de la batterie comprenant les étapes de :
- déterminer l'état de charge en tant que mesure de la capacité actuelle de ladite batterie; et
- déterminer ledit état d'énergie en tant qu'indication d'au moins l'énergie de charge et de décharge restante de ladite batterie ; ledit procédé comprenant le calcul et la détermination de ladite valeur de l'état d'énergie sur la base des étapes suivantes :
- déterminer un état d'énergie pour charger ladite batterie, sur la base dudit état de charge de ladite batterie, tel que calculé entre l'état de charge actuel et un état de charge autorisé le plus élevé dans lequel aucune charge supplémentaire de la batterie n'est autorisée, pour un courant de batterie donné,
- déterminer un état d'énergie pour décharger ladite batterie, sur la base dudit état de charge de ladite batterie, tel que calculé entre un état de charge autorisé le plus bas, dans lequel la batterie doit être chargée afin de permettre le fonctionnement du consommateur électrique, et l'état actuel de charge pour un courant de batterie donné, dans lequel
- ledit état de charge autorisé le plus élevé et ledit état de charge autorisé le plus bas sont liés au fonctionnement dudit consommateur électrique et varient en fonction d'un mode de fonctionnement dudit véhicule ou consommateur électrique pendant la charge ou la décharge de ladite batterie dans lequel l'état d'énergie de la batterie est déterminé à partir de l'aire sous une courbe représentant la relation entre la tension de la batterie et l'état de charge, dans lequel la tension de la batterie correspond à la somme d'une tension de circuit ouvert et d'une chute de tension, et dans lequel le mode réel du véhicule qui est déterminé par les conditions de fonctionnement réelles du véhicule est utilisé pour prédire le courant de batterie rechargeable appliqué ou retiré, l'état de charge le plus élevé autorisé et l'état de charge le plus bas autorisé pour charger ou décharger la batterie.
Most often, the battery controller determines this energy state from maps resulting from measurements made on the bench or during the development of the battery. Certain methods propose to determine this energy state for a battery supplying an electrical consumer. For example, we know from patent document EP-A1-3245096 a process determining such an energy state. This method for determining a value of the energy state of the battery comprising the steps of:
- determine the state of charge as a measure of the current capacity of said battery; And
- determine said energy state as an indication of at least the remaining charge and discharge energy of said battery; said method comprising calculating and determining said value of the energy state based on the following steps:
- determining an energy state for charging said battery, based on said state of charge of said battery, as calculated between the current state of charge and a highest permitted state of charge in which no additional charging of the battery is not authorized, for a given battery current,
- determining an energy state for discharging said battery, based on said state of charge of said battery, as calculated between a lowest permitted state of charge, in which the battery must be charged in order to enable operation of the consumer electrical, and the current state of charge for a given battery current, in which
- said highest authorized state of charge and said lowest authorized state of charge are linked to the operation of said electrical consumer and vary depending on an operating mode of said vehicle or electrical consumer during the charging or discharging of said battery in wherein the energy state of the battery is determined from the area under a curve representing the relationship between the battery voltage and the state of charge, wherein the battery voltage is the sum of an open circuit voltage and a voltage drop, and wherein the actual mode of the vehicle which is determined by the actual operating conditions of the vehicle is used to predict the rechargeable battery current applied or withdrawn, the state of charge highest allowed and lowest state of charge allowed to charge or discharge the battery.

Ce procédé comprend en outre les étapes de :
- déterminer ledit état d'énergie en fonction en outre d'au moins l'un des paramètres de batterie suivants :
- la capacité de la cellule ;
- l'état actuel de charge ;
- pertes résistives et non résistives ; et
- la température ;
- dans lequel au moins l'un desdits paramètres de batterie dépend dudit mode.
This process further comprises the steps of:
- determine said energy state as a function in addition of at least one of the following battery parameters:
- the capacity of the cell;
- the current state of charge;
- resistive and non-resistive losses; And
- temperature ;
- in which at least one of said battery parameters depends on said mode.

Ce procédé, ou cette méthode cartographique, seront par exemple utilisées pour déterminer l’état d’énergie selon la présente invention.This method, or this cartographic method, will for example be used to determine the energy state according to the present invention.

Quelle que soit la méthode utilisée, fondamentalement l’état d’énergie est influencé par :
- une température de la batterie,
- une tension de la batterie,
- un état de santé de la batterie, dont dépend directement l’évolution de la résistance interne de la batterie.
Whatever the method used, fundamentally the energy state is influenced by:
- a battery temperature,
- battery voltage,
- a state of health of the battery, on which the evolution of the internal resistance of the battery directly depends.

Ce même document EP-A1-3245096 présente en outre, en art antérieur, des procédés de détermination d’un état de charge d’une telle batterie, notamment mais pas uniquement, à partir d’une tension à vide de la batterie, procédé connu de l’homme de l’art. Par exemple le document de brevet cité US-A1-2012112754 détermine des seuils d’état de charge en fonction de l’état de santé de la batterie. Par exemple le document de brevet cité EP-A1-2178187 détermine l’état de charge de la batterie à partir de l’état de charge de chaque cellule de la batterie. Toutes ces méthodes de détermination de l’état de charge sont connues de l’homme de l’art et seront par exemple utilisées pour déterminer l’état de charge selon la présente invention.This same document EP-A1-3245096 further presents, in the prior art, methods for determining a state of charge of such a battery, in particular but not only, from a no-load voltage of the battery, method known to those skilled in the art. For example, the cited patent document US-A1-2012112754 determines state of charge thresholds depending on the state of health of the battery. For example, the cited patent document EP-A1-2178187 determines the state of charge of the battery from the state of charge of each cell of the battery. All of these methods for determining the state of charge are known to those skilled in the art and will for example be used to determine the state of charge according to the present invention.

L’état de santé est fonction par exemple du nombre de cycles de décharge ou recharge, et de la puissance ou intensité de chacun de ces cycles. Cet état de santé dépend également de l’âge des composants de la batterie et en particulier de ses cellules électrochimiques depuis leur instant de fabrication, et/ou des températures maximales ou minimales atteintes par chacune de ces cellules et/ou de la quantité d’énergie reçue et fournie par chacune de ces cellules.The state of health depends, for example, on the number of discharge or recharge cycles, and the power or intensity of each of these cycles. This state of health also depends on the age of the battery components and in particular its electrochemical cells since their moment of manufacture, and/or the maximum or minimum temperatures reached by each of these cells and/or the quantity of energy received and supplied by each of these cells.

On comprendra par état de santé, dans tout le texte de ce document, le rapport entre :
- la capacité maximale (en pleine charge) en énergie dans l’état de vieillissement actuel de la batterie, et
- la capacité maximale (en pleine charge) en énergie à neuf de la batterie, chacune de ces deux capacités étant exprimées en Ampère Heure ou KWh, l’état de santé étant exprimé en pourcentage.
We will understand by state of health, throughout the text of this document, the relationship between:
- the maximum energy capacity (at full charge) in the current aging state of the battery, and
- the maximum capacity (at full charge) in new energy of the battery, each of these two capacities being expressed in Ampere Hour or KWh, the state of health being expressed as a percentage.

On connait en outre des déterminations d’autonomies kilométriques complexes, prenant en compte un trajet futur programmé par exemple, ou comme dans le document de brevet FR-A1-3078670 le comportement plus ou moins sportif du conducteur.We also know complex mileage range determinations, taking into account a planned future journey for example, or as in patent document FR-A1-3078670 the more or less sporty behavior of the driver.

Malheureusement ces procédés de détermination d’autonomies kilométriques sont non seulement complexes à mettre en œuvre pour une amélioration de la précision peu significative, mais en outre le trajet futur n’est pas toujours disponible ou programmé, rendant ce procédé inopérant.Unfortunately these processes for determining kilometer ranges are not only complex to implement for an insignificant improvement in precision, but also the future route is not always available or programmed, making this process ineffective.

A l’inverse, on connait des déterminations simples, basées sur un état de charge en cours d’une batterie alimentant une machine motrice électrique et sur une consommation moyenne d’énergie du véhicule (à partir de l’état d’énergie de la batterie) par rapport à la distance déjà parcourue, mais dont l’autonomie affichée est très fluctuante en fonctions du type de roulage en cours. Par exemple la variation sera brutale lorsque le véhicule passera d’une conduite type embouteillage à une conduite type autoroute, et le conducteur est souvent désorienté devant cette valeur fluctuante.Conversely, we know simple determinations, based on a current state of charge of a battery powering an electric motor machine and on an average energy consumption of the vehicle (from the energy state of the battery) in relation to the distance already traveled, but whose autonomy displayed is very fluctuating depending on the type of driving in progress. For example, the variation will be sudden when the vehicle goes from traffic jam type driving to highway type driving, and the driver is often disoriented when faced with this fluctuating value.

Le but de l’invention est de remédier à ce manque en proposant un procédé de détermination simple tout en affichant une autonomie cohérente par rapport aux capacités du véhicule.The aim of the invention is to remedy this lack by proposing a simple determination method while displaying autonomy consistent with the capabilities of the vehicle.

A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de détermination de l’autonomie kilométrique restante, à un instant donné, d’un mode de propulsion électrique d’un véhicule automobile, ce véhicule comprenant :
- un ensemble de dispositifs consommateurs comprenant une machine motrice électrique apte à propulser le véhicule pour le mode de propulsion électrique,
- une batterie de traction propre à alimenter l’ensemble des dispositifs consommateurs,
- un moyen de recharge de la batterie de traction,
- un contrôleur de batterie propre à mettre en œuvre le procédé,
ce procédé exécutant à tout instant des étapes de :
- détermination d’un état d’énergie de la batterie de traction,
- détermination d’une capacité énergétique restante de la batterie de traction,
- détermination d’un état de charge de la batterie de traction,
- affichage de l’autonomie kilométrique restante du véhicule en mode de propulsion électrique.
Ce procédé est tel qu’il exécute des étapes de:
- tant que l’état de charge est compris entre 100% inclus et un premier seuil d’état de charge, détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante à l’instant donné par une consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante.
To this end, the subject of the invention is a method for determining the remaining kilometer range, at a given instant, of a mode of electric propulsion of a motor vehicle, this vehicle comprising:
- a set of consumer devices comprising an electric driving machine capable of propelling the vehicle for the electric propulsion mode,
- a traction battery suitable for powering all the consumer devices,
- a means of recharging the traction battery,
- a battery controller suitable for implementing the process,
this process executing at any time steps of:
- determination of an energy state of the traction battery,
- determination of a remaining energy capacity of the traction battery,
- determination of a state of charge of the traction battery,
- display of the remaining kilometer range of the vehicle in electric propulsion mode.
This process is such that it performs steps of:
- as long as the state of charge is between 100% inclusive and a first state of charge threshold, determination of the remaining kilometer range at the given time by dividing the remaining energy capacity at the given time by consumption kilometer of predetermined and constant energy.

L’autonomie kilométrique restante du mode de propulsion électrique du véhicule automobile est bien entendu le kilométrage que peut encore parcourir ce véhicule avec le mode de propulsion électrique. Si le véhicule est à propulsion hybride, par exemple comprenant en outre un groupe motopropulseur à combustion interne, dit moteur thermique, l’autonomie kilométrique restante du véhicule est l’addition de l’autonomie restante du mode de propulsion électrique et de l’autonomie restante du mode de propulsion thermique. L’invention concerne uniquement l’autonomie kilométrique restante du mode de propulsion électrique et pourra s’appliquer aussi bien à ce véhicule hybride qu’à un véhicule à propulsion uniquement électrique rechargeable.The remaining mileage range of the electric propulsion mode of the motor vehicle is of course the mileage that this vehicle can still cover with the electric propulsion mode. If the vehicle is hybrid-powered, for example also comprising an internal combustion powertrain, called a thermal engine, the remaining kilometer range of the vehicle is the addition of the remaining range of the electric propulsion mode and the range remaining thermal propulsion mode. The invention concerns only the remaining kilometer range of the electric propulsion mode and can be applied both to this hybrid vehicle and to a vehicle with rechargeable electric propulsion only.

L’état d’énergie de la batterie de traction est une caractéristique de la batterie connue de l’homme de l’art et n’est pas l’objet de cette invention, même si elle en utilise le résultat. On comprendra par état d’énergie de la batterie, dans tout le texte de ce document, la quantité d’énergie de la batterie de traction pour le fonctionnement de l’ensemble des dispositifs consommateurs. Cette quantité est par exemple exprimée en valeur absolue en Watt Heure ou en joules, ou en pourcentage par rapport à une quantité d’énergie de référence par exemple lorsqu’un état de charge est à 100%.The energy state of the traction battery is a characteristic of the battery known to those skilled in the art and is not the subject of this invention, even if it uses the result. We will understand by energy state of the battery, throughout the text of this document, the quantity of energy of the traction battery for the operation of all the consuming devices. This quantity is for example expressed as an absolute value in Watt Hours or in joules, or as a percentage compared to a reference energy quantity for example when a state of charge is at 100%.

Dans le cadre de cette invention, l’état d’énergie sera exprimé en en valeur absolue en Watt heure ou KWh pour Kilo Watt heure.In the context of this invention, the state of energy will be expressed in absolute value in Watt hour or KWh for Kilo Watt hour.

Cet état d’énergie est une donnée d’entrée pour la détermination de l’autonomie kilométrique restante de la batterie de traction.This energy state is input data for determining the remaining mileage range of the traction battery.

Des exemples de détermination de cet état d’énergie applicables à l’invention ont précédemment été donnés.Examples of determining this energy state applicable to the invention have previously been given.

La capacité énergétique restante de la batterie de traction selon l’invention est la différence entre deux états d’énergie : le premier est l’état d’énergie à l’instant considéré, par exemple calculé selon la méthode précédente, et le deuxième est un état d’énergie minimal admissible par la batterie de traction. Cet état d’énergie minimal admissible correspond à un état d’énergie non nul mais proche de 0 KWh, par exemple entre 0,5 et 5 KWh pour une batterie de traction donnée pour un état d’énergie maximal de 50 KWh. Cet état d’énergie minimal admissible ne doit pas être franchi sous peine de dégrader fortement l’intégrité des cellules électrochimiques de la batterie, voire de mettre la batterie de traction définitivement en panne. Cette caractéristique sera décrite en détail dans la description de la .The remaining energy capacity of the traction battery according to the invention is the difference between two energy states: the first is the energy state at the instant considered, for example calculated according to the previous method, and the second is a minimum energy state admissible by the traction battery. This minimum admissible energy state corresponds to an energy state that is not zero but close to 0 KWh, for example between 0.5 and 5 KWh for a given traction battery for a maximum energy state of 50 KWh. This minimum admissible energy state must not be exceeded otherwise the integrity of the electrochemical cells of the battery will be seriously degraded, or even the traction battery will permanently fail. This feature will be described in detail in the description of the .

On comprendra par batterie de traction dans tout le texte de ce document un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un carter et forment alors un bloc batterie, ce bloc batterie étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack battery », ce carter formant une enceinte hermétique et comprenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement.Traction battery will be understood throughout the text of this document to mean an assembly comprising at least one battery module containing at least one electrochemical cell. This battery possibly comprises electrical or electronic means for managing the electrical energy of this at least one module. When there are several modules, they are grouped together in a casing and then form a battery pack, this battery pack often being referred to by the English expression "battery pack", this casing forming a hermetic enclosure and generally including a mounting interface , and connection terminals.

Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou encore plomb.Furthermore, by electrochemical cell we will understand throughout the text of this document, cells generating current by chemical reaction, for example of the lithium-ion (or Li-ion) type, of the Ni-Mh type, or Ni-Cd or still lead.

L’état de charge de la batterie de traction est également une caractéristique très connue de l’homme de l’art et des méthodes de détermination applicables à l’invention ont déjà été présentées précédemment.The state of charge of the traction battery is also a characteristic well known to those skilled in the art and determination methods applicable to the invention have already been presented previously.

La consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante a pour principale caractéristique d’être invariable. Sa valeur en tant que telle n’est pas quelconque, comme nous le verrons ci-après, mais l’essentiel pour l’invention est qu’elle soit constante. Ainsi, selon l’invention, à chaque fois que l’état de charge est compris entre 100% et ce premier seuil, le seul paramètre influençant la détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné est la capacité énergétique restante à l’instant donné qui elle-même n’est dépendante que de l’état d’énergie à l’instant donné. Ainsi, après une recharge conséquente de la batterie de traction et/ou un niveau d’état d’énergie important, l’autonomie kilométrique restante n’est pas perturbée par une consommation kilométrique d’énergie inadaptée au trajet en cours, et est plus proche de la valeur à laquelle peut logiquement s’attendre le conducteur après une recharge complète (état de charge 100%) par exemple. Cette autonomie reste cependant fonction de l’état d’énergie qui lui-même varie en fonction de l’état de santé comme décrit précédemment et d’une température des cellules de la batterie. Ainsi cette autonomie kilométrique, par exemple à un état de charge de 100%, diminuera logiquement avec l’âge de la batterie de traction, de façon cohérente et attendue.The main characteristic of predetermined and constant energy consumption per kilometer is that it is invariable. Its value as such is not arbitrary, as we will see below, but the essential thing for the invention is that it is constant. Thus, according to the invention, each time the state of charge is between 100% and this first threshold, the only parameter influencing the determination of the remaining kilometer autonomy at the given instant is the remaining energy capacity at the given moment. the given moment which itself is only dependent on the state of energy at the given moment. Thus, after a significant recharge of the traction battery and/or a significant energy state level, the remaining mileage range is not disturbed by mileage energy consumption unsuitable for the current journey, and is more close to the value that the driver can logically expect after a complete recharge (100% state of charge), for example. This autonomy, however, remains a function of the state of energy which itself varies depending on the state of health as described previously and the temperature of the battery cells. Thus this mileage autonomy, for example at a state of charge of 100%, will logically decrease with the age of the traction battery, in a consistent and expected manner.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier seuil d’état de charge est compris entre 70 et 90% inclus, notamment 80%.According to one embodiment of the invention, the first state of charge threshold is between 70 and 90% inclusive, in particular 80%.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante est mémorisée par le contrôleur de batterie et correspond à une capacité énergétique à neuf de la batterie à un état de charge de 100%, divisée par une autonomie kilométrique homologuée du véhicule.According to one embodiment of the invention, the predetermined and constant kilometric energy consumption is memorized by the battery controller and corresponds to a new energy capacity of the battery at a state of charge of 100%, divided by an autonomy approved mileage of the vehicle.

L’autonomie kilométrique homologuée du véhicule est une constante dépendante du véhicule et du type de batterie de traction. Elle est déterminée de la façon suivante : Tous les constructeurs de véhicules électriques doivent faire homologuer l’autonomie de leur véhicule par les organismes compétents de chaque zone géographique où les constructeurs veulent vendre leurs véhicules électriques.The approved mileage range of the vehicle is a constant depending on the vehicle and the type of traction battery. It is determined as follows: All manufacturers of electric vehicles must have the autonomy of their vehicle approved by the competent organizations in each geographical area where the manufacturers want to sell their electric vehicles.

Pour un véhicule à propulsion uniquement électrique, cette homologation consiste à mettre ce véhicule dont la batterie de traction est chargée à 100% sur un banc à rouleaux et de faire suivre au véhicule une succession de vitesses véhicule. Lorsque le véhicule ne sait plus suivre les vitesses imposées sur le cycle, l’essai est arrêté et l’on regarde le nombre de kilomètres parcourus qui deviennent l’autonomie kilométrique homologuée du véhicule pour tous les véhicules produits.For a vehicle with purely electric propulsion, this approval consists of placing this vehicle whose traction battery is 100% charged on a dynamometer and making the vehicle follow a succession of vehicle speeds. When the vehicle can no longer follow the speeds imposed on the cycle, the test is stopped and we look at the number of kilometers traveled which become the approved kilometer autonomy of the vehicle for all vehicles produced.

La capacité énergétique à neuf de la batterie à un état de charge de 100% est là différence entre l’état d’énergie à neuf de la batterie à un état de charge de 100% et l’état d’énergie minimal admissible à neuf par la batterie de traction.The new energy capacity of the battery at a state of charge of 100% is the difference between the new energy state of the battery at a state of charge of 100% and the minimum admissible energy state at new by the traction battery.

Cette disposition permet que, à neuf et pour un état de charge de 100%, l’autonomie kilométrique restante déterminée sera égale à l’autonomie kilométrique homologuée.This provision allows that, when new and for a state of charge of 100%, the remaining kilometer range determined will be equal to the approved kilometer range.

Selon une variante de réalisation de l’invention, la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante est mémorisée par le contrôleur de batterie et correspond à la plus petite capacité énergétique à neuf pour un état de charge de 100% parmi des batteries d’un parc de cette batterie, divisée par l’autonomie kilométrique homologuée du véhicule. Les définitions de la capacité énergétique à neuf et de l’autonomie kilométrique homologuée du véhicule sont les mêmes que précédemment.According to a variant embodiment of the invention, the predetermined and constant kilometric energy consumption is memorized by the battery controller and corresponds to the smallest energy capacity at new for a state of charge of 100% among batteries of a park of this battery, divided by the approved kilometer autonomy of the vehicle. The definitions of the new energy capacity and the approved mileage range of the vehicle are the same as previously.

Cette disposition permet que, quel que soit le véhicule considéré, à neuf et pour un état de charge de 100%, l’autonomie kilométrique restante déterminée sera égale ou supérieure à l’autonomie kilométrique homologuée. En effet, si le véhicule considéré a une capacité énergétique à neuf pour un état de charge de 100% qui est supérieure à la plus petite capacité énergétique à neuf pour un état de charge de 100% parmi des batteries du parc de cette batterie, cette autonomie kilométrique restante déterminée et affichée sera supérieure à l’autonomie kilométrique homologuée.This provision allows that, whatever the vehicle considered, when new and for a state of charge of 100%, the remaining kilometer autonomy determined will be equal to or greater than the approved kilometer autonomy. Indeed, if the vehicle considered has a new energy capacity for a 100% state of charge which is greater than the smallest new energy capacity for a 100% state of charge among the batteries in the fleet of this battery, this remaining kilometer range determined and displayed will be greater than the approved kilometer range.

Selon un mode de réalisation de l’invention, ce procédé exécute à tout instant une étape de détermination d’une consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée par l’ensemble des dispositifs consommateurs, et tant que l’état de charge est compris entre le premier seuil d’état de charge inclus et un troisième seuil d’état de charge inclus strictement inférieur au premier seuil d’état de charge, exécute une étape de :
- détermination d’une consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence,
- détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante à l’instant donné par la consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence,
cette consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence étant telle que :
- elle est égale à la valeur de la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante si l’état de charge est égal au premier seuil d’état de charge,
- elle est égale à la valeur de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée si l’état de charge est égal au troisième seuil d’état de charge,
- et elle évolue linéairement entre la valeur de la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante et la valeur de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée pour chaque valeur de l’état de charge comprise entre le premier seuil d’état de charge et le troisième seuil d’état de charge.
According to one embodiment of the invention, this method executes at any time a step of determining an average energy consumption per kilometer carried out by all the consuming devices, and as long as the state of charge is between the first state of charge threshold included and a third state of charge threshold included strictly lower than the first state of charge threshold, executes a step of:
- determination of an average convergence kilometer energy consumption,
- determination of the remaining kilometer range at the given time by dividing the remaining energy capacity at the given time by the average convergence kilometer energy consumption,
this average convergence kilometer energy consumption being such that:
- it is equal to the value of the predetermined and constant kilometric energy consumption if the state of charge is equal to the first state of charge threshold,
- it is equal to the value of the average kilometric energy consumption achieved if the state of charge is equal to the third state of charge threshold,
- and it evolves linearly between the value of the predetermined and constant kilometric energy consumption and the value of the average kilometric energy consumption achieved for each value of the state of charge between the first state of charge threshold and the third state of charge threshold.

Cette disposition permet de passer de la valeur de la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante à la valeur de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée sans afficher une variation soudaine de l’autonomie kilométrique restante, d’où le terme de convergence.This arrangement makes it possible to move from the value of the predetermined and constant kilometer energy consumption to the value of the average kilometer energy consumption achieved without displaying a sudden variation in the remaining kilometer autonomy, hence the term convergence.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le troisième seuil d’état de charge est compris entre 40% et 60% inclus, notamment 50%.According to one embodiment of the invention, the third state of charge threshold is between 40% and 60% inclusive, in particular 50%.

Selon un mode de réalisation de l’invention, ce procédé détermine un instant initial égal à l’instant de la fin d’un cycle de recharge de la batterie au cours duquel l’état de charge atteint ou dépasse un deuxième seuil d’état de charge de la batterie supérieur au premier seuil d’état de charge, et exécutant à tout instant une étape de détermination d’un kilométrage parcouru depuis cet instant initial, la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée correspondant à une consommation énergétique cumulée de l’ensemble des dispositifs consommateurs depuis l’instant initial jusqu’à l’instant donné, divisée par le kilométrage parcouru à l’instant donné.According to one embodiment of the invention, this method determines an initial instant equal to the instant of the end of a battery recharge cycle during which the state of charge reaches or exceeds a second state threshold. of charge of the battery greater than the first state of charge threshold, and executing at any instant a step of determining a mileage traveled since this initial instant, the average energy consumption per kilometer achieved corresponding to a cumulative energy consumption of all consumer devices from the initial instant to the given instant, divided by the mileage traveled at the given instant.

Cette première disposition permet de déterminer une consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée peu sensible aux variations brutales et ponctuelles de consommation énergétique qui ne sont pas nécessairement représentatives du cycle de roulage en cours du véhicule, par exemple lors d’un dépassement d’un autre véhicule. Ainsi l’autonomie kilométrique restante aura une évolution sensiblement linéaire au cours du temps, et potentiellement optimiste.This first arrangement makes it possible to determine an average energy consumption per kilometer achieved which is not very sensitive to sudden and occasional variations in energy consumption which are not necessarily representative of the current driving cycle of the vehicle, for example when overtaking another vehicle. Thus the remaining kilometer autonomy will have a substantially linear evolution over time, and potentially optimistic.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le deuxième seuil d’état de charge est compris entre 90% et 100% inclus.According to one embodiment of the invention, the second state of charge threshold is between 90% and 100% inclusive.

Selon une variante de réalisation de l’invention, la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée correspond à une moyenne glissante d’une consommation énergétique cumulée de l’ensemble des dispositifs consommateurs sur un kilométrage parcouru prédéterminé se terminant à l’instant donné, notamment de 50 Km.According to a variant embodiment of the invention, the average energy consumption per kilometer achieved corresponds to a sliding average of a cumulative energy consumption of all the consumer devices over a predetermined mileage traveled ending at the given instant, in particular of 50 km.

Cette deuxième disposition permet de déterminer une consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée qui s’adapte plus rapidement aux variations de comportement du conducteur et/ou du profil de la route, et est plus sensible aux variations brutales et ponctuelles de consommation énergétique qui ne sont pas nécessairement représentatives du cycle de roulage en cours du véhicule, par exemple lors d’un dépassement d’un autre véhicule. Ainsi l’autonomie kilométrique restante aura une évolution moins linéaire au cours du temps par rapport à la première disposition, et potentiellement pessimiste.This second provision makes it possible to determine an average energy consumption per kilometer achieved which adapts more quickly to variations in driver behavior and/or the profile of the road, and is more sensitive to sudden and occasional variations in energy consumption which are not not necessarily representative of the current driving cycle of the vehicle, for example when overtaking another vehicle. Thus the remaining kilometer autonomy will have a less linear evolution over time compared to the first provision, and potentially pessimistic.

Bien entendu, le procédé peut combiner la première et la deuxième disposition en déterminant par exemple une moyenne de ces deux déterminations de consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée.Of course, the method can combine the first and the second arrangement by determining for example an average of these two determinations of average energy consumption per kilometer achieved.

On notera que, dans tout le texte de ce document, on comprendra par des dispositifs consommateurs tout dispositif apte à consommer de l’énergie de la batterie de traction pendant un cycle de roulage du véhicule, c’est-à-dire pendant un temps où le véhicule est susceptible d’avancer au moyen de la machine motrice électrique, même si certains de ces dispositifs peuvent être réversibles et charger, pour de courtes durées, la batterie de traction, notamment la machine motrice électrique lorsqu’elle est réversible. Par exemple, si le moyen de recharge de la batterie de traction est un chargeur embarqué réversible ou non, nécessitant l’immobilisation du véhicule pour pouvoir être raccordé à un réseau électrique terrestre, il n’est pas, selon le sens de l’invention, un dispositif consommateur.It will be noted that, throughout the text of this document, consumer devices will be understood to mean any device capable of consuming energy from the traction battery during a driving cycle of the vehicle, that is to say for a period of time. where the vehicle is capable of moving forward by means of the electric driving machine, even if some of these devices can be reversible and charge, for short periods of time, the traction battery, in particular the electric driving machine when it is reversible. For example, if the means of recharging the traction battery is an on-board charger, reversible or not, requiring the immobilization of the vehicle in order to be connected to a terrestrial electrical network, it is not, according to the meaning of the invention , a consumer device.

Ainsi pour ces deux cas de détermination de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée, la consommation énergétique cumulée de l’ensemble des dispositifs consommateurs peut être déterminée par plusieurs méthodes différentes. Par exemple :
- une première méthode en ne cumulant que les consommations énergétiques de chaque consommateur, et l’énergie générée temporairement par l’un des consommateurs réversibles n’est pas déduite de ce cumul et est ignorée sauf bien sûr pour la détermination de l’état d’énergie et de charge, ou
- une deuxième méthode en déduisant justement l’énergie générée temporairement de ce cumul.
Thus for these two cases of determining the average energy consumption per kilometer achieved, the cumulative energy consumption of all the consuming devices can be determined by several different methods. For example :
- a first method by only accumulating the energy consumption of each consumer, and the energy generated temporarily by one of the reversible consumers is not deducted from this accumulation and is ignored except of course for the determination of the state of energy and charge, or
- a second method by deducting the energy temporarily generated from this accumulation.

La première méthode aboutira à une détermination de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée surestimée, le procédé déterminera alors une autonomie kilométrique restante pessimiste (faible) car en réalité au cours du trajet le véhicule aura peut-être la possibilité de générer une énergie par l’un de ses dispositifs consommateurs réversible, alors que la deuxième méthode aboutira à une détermination de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée sous-estimée, et le procédé déterminera alors une autonomie kilométrique restante optimiste (forte) car en réalité au cours du trajet le véhicule n’aura peut-être pas la possibilité de générer une énergie par l’un de ses dispositifs consommateurs réversible. Bien entendu, on peut combiner ces deux méthodes en faisant par exemple une moyenne de la détermination optimiste et de la détermination pessimiste, ou une moyenne pondérée ou tout autre méthode.The first method will result in a determination of the overestimated average energy consumption per kilometer achieved, the process will then determine a pessimistic (low) remaining kilometer autonomy because in reality during the journey the vehicle will perhaps have the possibility of generating energy by one of its reversible consumer devices, while the second method will result in a determination of the average energy consumption per kilometer achieved which is underestimated, and the method will then determine an optimistic remaining kilometer autonomy (strong) because in reality during the journey the vehicle will perhaps not be able to generate energy through one of its reversible consumer devices. Of course, we can combine these two methods by, for example, taking an average of the optimistic determination and the pessimistic determination, or a weighted average or any other method.

En outre, la consommation énergétique cumulée de l’ensemble des dispositifs consommateurs peut être déterminée directement ou indirectement.In addition, the cumulative energy consumption of all consuming devices can be determined directly or indirectly.

Par exemple pour une détermination directe le procédé pourra :
- Intégrer dans le temps une mesure de la puissance consommée de chaque dispositifs consommateurs (mesure de tensions et courants), ou de la puissance, ou
- Intégrer dans le temps une mesure de la puissance consommée aux bornes de la batterie de traction, ce qui est par exemple une façon de procéder très simple pour automatiquement déduire l’énergie générée par le dispositif consommateur réversible, en lien avec la deuxième méthode décrite précédemment.
For example, for a direct determination, the process could:
- Integrate over time a measurement of the power consumed by each consumer device (measurement of voltages and currents), or of the power, or
- Integrate over time a measurement of the power consumed at the terminals of the traction battery, which is for example a very simple way of proceeding to automatically deduce the energy generated by the reversible consumer device, in connection with the second method described previously.

Par exemple pour une détermination indirecte le procédé pourra comprendre un certain nombre de modèles de comportement de chaque dispositif consommateur et, en fonction de consignes de contrôle de ces dispositifs, calculer la puissance consommée pour chaque dispositif consommateur.For example, for an indirect determination, the method could include a certain number of behavior models of each consumer device and, based on control instructions for these devices, calculate the power consumed for each consumer device.

Selon un mode de réalisation de l’invention, ce procédé exécute une étape de détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant l’état d’énergie à l’instant donné par la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée à l’instant donné tant que l’état de charge est compris entre 0% inclus et le troisième seuil d’état de charge.According to one embodiment of the invention, this method executes a step of determining the remaining kilometer range at the given time by dividing the energy state at the given time by the average kilometer energy consumption achieved. at the given time as long as the state of charge is between 0% inclusive and the third state of charge threshold.

L’invention a en outre pour objet un véhicule automobile comprenant :
- un ensemble de dispositifs consommateurs comprenant une machine motrice électrique apte à propulser le véhicule pour le mode de propulsion électrique,
- une batterie de traction propre à alimenter l’ensemble des dispositifs consommateurs,
- un moyen de recharge de la batterie de traction,
- un contrôleur de batterie comprenant les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en œuvre d’un procédé tel que précédemment décrit.
The invention further relates to a motor vehicle comprising:
- a set of consumer devices comprising an electric driving machine capable of propelling the vehicle for the electric propulsion mode,
- a traction battery suitable for powering all the consumer devices,
- a means of recharging the traction battery,
- a battery controller comprising the means of acquisition, processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required to implement a method as previously described.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le mode de propulsion électrique est l’unique mode de propulsion du véhicule.According to one embodiment of the invention, the electric propulsion mode is the only propulsion mode of the vehicle.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de recharge de la batterie est un chargeur embarqué propre à être connecté à un réseau électrique terrestre, et/ou la machine motrice électrique en mode générateur de courant.According to one embodiment of the invention, the means for recharging the battery is an on-board charger capable of being connected to a terrestrial electrical network, and/or the electric motor machine in current generator mode.

D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :Other particularities and advantages will appear on reading the following description of a particular, non-limiting embodiment of the invention, made with reference to the figures in which:

: illustre un exemple de véhicule pour lequel le procédé selon l’invention s’applique. : illustrates an example of a vehicle for which the method according to the invention applies.

: illustre les étapes principales d’un procédé selon l’invention. : illustrates the main steps of a process according to the invention.

: illustre une représentation visuelle d’une correspondance entre différents états d’énergie d’un parc de batteries et des états de charge de chacune de ces batteries, pour expliquer un aspect particulier de l’invention. : illustrates a visual representation of a correspondence between different energy states of a battery bank and the charge states of each of these batteries, to explain a particular aspect of the invention.

Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation.It should be kept in mind that the figures are given as examples and are not limiting to the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily on the scale of practical applications. Furthermore, in what follows, reference is made to all the figures taken in combination. When reference is made to one or more specific figures, these figures must be taken in combination with the other figures for the recognition of the designated numerical references. The references of unchanged elements or having the same function are common to all the figures, and the variant embodiments.

Le véhicule de la comprend :
- une batterie de stockage d’énergie électrique principale BR1, dite de traction, rechargeable, fonctionnant sous une première haute tension continue par exemple 350V, ou encore entre 350V et 800V,
- un moyen de contrôle BMS de la batterie de traction BR1, ici intégré à la batterie de traction BR1, et apte par exemple à déterminer un état de charge SOC et un état d’énergie SOE et un état de santé de la batterie de traction et une capacité énergétique restante CSOE de la batterie de traction BR1 à partir par exemple des variations de l’état d’énergie SOE, ce moyen de contrôle BMS de la batterie de traction BR1 comprenant par exemple un dispositif de détermination 102 de ces états de charge SOC, d’énergie SOE, de santé et la capacité énergétique restante CSOE de la batterie de traction BR1.
The vehicle of the understand :
- a main electrical energy storage battery BR1, called traction, rechargeable, operating under a first high direct voltage for example 350V, or between 350V and 800V,
- a BMS control means of the traction battery BR1, here integrated into the traction battery BR1, and capable for example of determining a state of charge SOC and a state of energy SOE and a state of health of the traction battery and a remaining energy capacity CSOE of the traction battery BR1 based for example on variations in the energy state SOE, this BMS control means of the traction battery BR1 comprising for example a device 102 for determining these states of charging SOC, energy SOE, health and the remaining energy capacity CSOE of the traction battery BR1.

Le véhicule comprend un circuit électrique comprenant par exemple :
- la batterie de traction BR1,
- un premier réseau électrique haute tension comprenant des faisceaux haute tension Hc1, Hc2, H1, H2 travaillant à la tension de la batterie de traction BR1,
- un chargeur embarqué OBC, comprenant son propre moyen de contrôle, et étant couplé à la batterie de traction BR1 par un premier faisceau haute tension de charge Hc1,
- un convertisseur de courant C1, comprenant un moyen de contrôle OBCDC du convertisseur C1, et étant couplé à la batterie de traction BR1 par un second faisceau haute tension de charge Hc2.
The vehicle comprises an electrical circuit comprising for example:
- the BR1 traction battery,
- a first high voltage electrical network comprising high voltage harnesses Hc1, Hc2, H1, H2 working at the voltage of the traction battery BR1,
- an on-board charger OBC, comprising its own control means, and being coupled to the traction battery BR1 by a first high voltage charging harness Hc1,
- a current converter C1, comprising an OBCDC control means of the converter C1, and being coupled to the traction battery BR1 by a second high voltage charging beam Hc2.

Ce véhicule comprend en outre :
- un deuxième réseau électrique basse tension continue comprenant un faisceau basse tension B1,
- une batterie secondaire BR2, dite de servitude, rechargeable, fonctionnant sous une deuxième basse tension continue par exemple 12V, ou encore entre 12V et 48V, cette batterie secondaire BR2 étant couplée au convertisseur de courant C1 par le faisceau basse tension B1, cette batterie secondaire BR2 comprenant en outre un boîtier BECB apte par exemple à déterminer un état de charge de la batterie secondaire BR2,
- un équipement électrique E1 du véhicule alimenté par la batterie secondaire BR2 via le faisceau basse tension B1.
This vehicle also includes:
- a second low voltage direct current electrical network comprising a low voltage harness B1,
- a secondary battery BR2, called service battery, rechargeable, operating under a second low direct voltage for example 12V, or between 12V and 48V, this secondary battery BR2 being coupled to the current converter C1 by the low voltage harness B1, this battery secondary BR2 further comprising a BECB box capable for example of determining a state of charge of the secondary battery BR2,
- electrical equipment E1 of the vehicle powered by the secondary battery BR2 via the low voltage harness B1.

Ce véhicule comprend également :
- une première chaîne de transmission comportant au moins une première machine motrice électrique MM1 comprenant un premier onduleur OD1, et fournissant du couple pour entraîner au moins un train T1 à partir de l’énergie stockée dans la batterie de traction BR1, cette première machine motrice MM1 étant couplée à la batterie de traction BR1 via le premier onduleur OD1 par un premier faisceau haute tension H1,
- un compresseur de climatisation CLI couplé à la batterie de traction BR1 via le premier faisceau haute tension H1, ou un autre faisceau haute tension,
- optionnellement une deuxième chaîne de transmission comportant au moins une deuxième machine motrice électrique MM2 comprenant un deuxième onduleur OD2, et fournissant du couple pour entraîner au moins un deuxième train T2 à partir de l’énergie stockée dans la batterie de traction BR1, cette deuxième machine motrice MM2 étant couplée à la batterie de traction BR1 via le deuxième onduleur OD2 par un deuxième faisceau haute tension H2.
This vehicle also includes:
- a first transmission chain comprising at least a first electric driving machine MM1 comprising a first inverter OD1, and providing torque to drive at least one train T1 from the energy stored in the traction battery BR1, this first driving machine MM1 being coupled to the traction battery BR1 via the first inverter OD1 by a first high voltage beam H1,
- an air conditioning compressor CLI coupled to the traction battery BR1 via the first high voltage harness H1, or another high voltage harness,
- optionally a second transmission chain comprising at least a second electric motor machine MM2 comprising a second inverter OD2, and providing torque to drive at least a second train T2 from the energy stored in the traction battery BR1, this second driving machine MM2 being coupled to the traction battery BR1 via the second inverter OD2 by a second high voltage harness H2.

Le circuit électrique comprend en outre le premier onduleur OD1, le premier faisceau haute tension H1, le deuxième onduleur OD2, le deuxième faisceau haute tension H2, et le compresseur de climatisation CLI.The electrical circuit further comprises the first inverter OD1, the first high voltage harness H1, the second inverter OD2, the second high voltage harness H2, and the air conditioning compressor CLI.

On notera également que le premier onduleur OD1, le deuxième onduleur OD2, le compresseur de climatisation CLI, le convertisseur de courant C1, sont susceptibles de décharger la batterie de traction BR1 lors d’un cycle de roulage du véhicule, et sont donc des dispositifs consommateurs OD1, C1, CLI, même si tous ces dispositifs peuvent être réversibles et charger, pour de courtes durées, la batterie de traction BR1. On notera que la première et la deuxième machine motrice MM1, MM2 sont intimement liées au premier et deuxième onduleur OD1, OD2, et qu’elles sont des dispositifs consommateurs au même titre que le premier et le deuxième onduleur OD1, OD2. A l’inverse, le chargeur embarqué OBC non réversible, c’est-à-dire n’ayant que des modes de fonctionnement de recharge de la batterie principale BR1, n’est pas un dispositif consommateur car non seulement il ne peut décharger la batterie de traction TR1 mais la recharge est faite à l’arrêt du véhicule, c’est-à-dire hors cycle de roulage du véhicule. Ainsi, même si ce chargeur embarqué OBC est par exemple réversible et permet de décharger la batterie de traction BR1 à travers un réseau électrique terrestre, il ne sera pas considéré comme un dispositif consommateur au sens de l’invention car le véhicule est à l’arrêt.It will also be noted that the first inverter OD1, the second inverter OD2, the air conditioning compressor CLI, the current converter C1, are capable of discharging the traction battery BR1 during a driving cycle of the vehicle, and are therefore devices consumers OD1, C1, CLI, even if all these devices can be reversible and charge, for short periods, the traction battery BR1. It will be noted that the first and second driving machine MM1, MM2 are closely linked to the first and second inverter OD1, OD2, and that they are consumer devices in the same way as the first and second inverter OD1, OD2. Conversely, the non-reversible OBC on-board charger, that is to say having only operating modes for recharging the main battery BR1, is not a consumer device because not only cannot it discharge the traction battery TR1 but recharging is done when the vehicle is stopped, that is to say outside the vehicle's driving cycle. Thus, even if this on-board charger OBC is for example reversible and allows the traction battery BR1 to be discharged through a terrestrial electrical network, it will not be considered as a consumer device within the meaning of the invention because the vehicle is at the stop.

Ce véhicule comprend en outre :
- un réseau de communication CAN,
- un dispositif de contrôle DC, dit de supervision du véhicule.
This vehicle also includes:
- a CAN communication network,
- a DC control device, called vehicle supervision.

Ce réseau de communication CAN, par exemple un bus de données série CAN pour l’acronyme anglais « Controller Area Network » mais d’autres types de bus sont envisageables, couple entre eux :
- le moyen de contrôle BMS de la batterie de traction BR1,
- le moyen de contrôle du chargeur embarqué OBC,
- le moyen de contrôle du convertisseur OBCDC,
- le boîtier BECB,
- un premier moyen de contrôle (non représenté) du premier onduleur OD1,
- un deuxième moyen de contrôle (non représenté) du deuxième onduleur OD2,
- le dispositif de contrôle DC.
This CAN communication network, for example a CAN serial data bus for the English acronym “Controller Area Network” but other types of bus are possible, couples together:
- the BMS control means of the BR1 traction battery,
- the means of controlling the OBC on-board charger,
- the means of controlling the OBCDC converter,
- the BECB box,
- a first control means (not shown) of the first inverter OD1,
- a second control means (not shown) of the second inverter OD2,
- the DC control device.

Ainsi par exemple, le moyen de contrôle BMS de la batterie de traction BR1 transmet, via ce réseau de communication CAN, les résultats du dispositif de détermination 102 à n’importe quel moyen ou dispositif de contrôle couplé à ce réseau de communication CAN, et notamment au dispositif de contrôle DC.So for example, the BMS control means of the traction battery BR1 transmits, via this CAN communication network, the results of the determination device 102 to any control means or device coupled to this CAN communication network, and in particular to the DC control device.

Ce réseau de communication CAN est représenté sur la par un trait en pointillés, alors que le premier réseau électrique haute tension et le deuxième réseau électrique basse tension sont représentés par un trait plein « gras ».This CAN communication network is represented on the by a dotted line, while the first high-voltage electrical network and the second low-voltage electrical network are represented by a solid “bold” line.

On notera que le premier réseau électrique haute tension comprend :
- le premier faisceau haute tension de charge Hc1,
- le second faisceau haute tension de charge Hc2,
- le premier faisceau haute tension H1,
- le deuxième faisceau haute tension H2.
Note that the first high voltage electrical network includes:
- the first high voltage charging beam Hc1,
- the second high voltage charging beam Hc2,
- the first high voltage beam H1,
- the second high voltage beam H2.

Cette architecture de faisceaux haute tension n’est qu’un exemple, et d’autres architectures économisant des longueurs de faisceaux sont bien entendu envisageables comme par exemple fusionner le premier faisceau haute tension H1 avec le deuxième faisceau haute tension H2, l’idée subjacente étant également de n’avoir qu’une sortie (prise) de puissance haute tension sur la batterie de traction BR1 par exemple.This high voltage beam architecture is only an example, and other architectures saving beam lengths are of course possible, such as merging the first high voltage beam H1 with the second high voltage beam H2, the underlying idea also being to have only one high voltage power output (socket) on the traction battery BR1 for example.

On notera que le deuxième réseau électrique basse tension comprend :
- le faisceau basse tension B1.
It should be noted that the second low-voltage electrical network includes:
- the low voltage harness B1.

Cette architecture de faisceaux basse tension n’est qu’un exemple, et d’autres architectures sont bien entendu envisageables par exemple en prenant en compte le fait que le véhicule comprend plus qu’un seul équipement électrique E1.This architecture of low voltage harnesses is only an example, and other architectures are of course possible, for example taking into account the fact that the vehicle includes more than a single piece of electrical equipment E1.

Ce deuxième réseau électrique basse tension est notamment le réseau de bord du véhicule, qui par exemple alimente tous les moyens de contrôle ou dispositifs de contrôle DC du véhicule.This second low-voltage electrical network is in particular the vehicle's on-board network, which for example supplies all the control means or DC control devices of the vehicle.

Le premier réseau électrique haute tension et le deuxième réseau électrique basse tension sont deux réseaux fonctionnant respectivement sous la première tension et la deuxième tension, ces tensions étant par exemple différentes comme précédemment décrit, le convertisseur de courant C1 adaptant la tension d’un réseau à l’autre selon le sens du courant souhaité, dans le cas d’un convertisseur C1 réversible pour transférer du courant de la batterie secondaire BR2 à la batterie de traction BR1 et inversement. Ce convertisseur de courant C1 est par exemple un convertisseur de courant continu / continu, mais pas nécessairement. Sur la ce convertisseur C1 est représenté en dehors de la batterie de traction BR1 et de la batterie secondaire BR2, mais ce n’est pas obligatoire et il peut être intégré par exemple dans la batterie de traction BR1, au niveau de ses modules ou même de ses cellules.The first high voltage electrical network and the second low voltage electrical network are two networks operating respectively under the first voltage and the second voltage, these voltages being for example different as previously described, the current converter C1 adapting the voltage of a network to the other according to the direction of the desired current, in the case of a reversible converter C1 to transfer current from the secondary battery BR2 to the traction battery BR1 and vice versa. This current converter C1 is for example a direct current / direct current converter, but not necessarily. On the this converter C1 is represented outside the traction battery BR1 and the secondary battery BR2, but this is not obligatory and it can be integrated for example in the traction battery BR1, at the level of its modules or even its cells.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant une chaîne de transmission comportant au moins une machine motrice électrique produisant du couple pour entraîner au moins un train (par exemple de roues). Par conséquent, l’invention concerne au moins les véhicules terrestres.In what follows, we consider, by way of non-limiting example, that the vehicle is of the automobile type. This is for example a car. But the invention is not limited to this type of vehicle. It concerns in fact any type of vehicle comprising a transmission chain comprising at least one electric driving machine producing torque to drive at least one train (for example wheels). Consequently, the invention relates at least to land vehicles.

On entend par « machine motrice électrique », dans tout le texte de ce document, une machine (ou un moteur) électrique agencé(e) de manière à fournir ou récupérer du couple pour déplacer un véhicule, soit seul(e) soit en complément d’au moins une éventuelle autre machine motrice électrique ou thermique (comme par exemple un moteur thermique (réacteur, turboréacteur ou moteur chimique)).The term “electric driving machine” means, throughout the text of this document, an electric machine (or motor) arranged so as to provide or recover torque to move a vehicle, either alone or in addition. at least one possible other electric or thermal engine (such as for example a heat engine (reactor, turbojet or chemical engine)).

On entend ici par équipement électrique E1, dans tout le texte de ce document, un équipement électrique alimenté par le réseau basse tension de la batterie secondaire BR2, cette alimentation pouvant se faire sans utiliser le convertisseur de courant C1 et donc sans l’aide de la batterie de traction BR1, et qui a besoin d’une quantité d’énergie électrique plus ou moins forte pour fonctionner et qui peut éventuellement assurer une fonction sécuritaire.Here we mean electrical equipment E1, throughout the text of this document, electrical equipment powered by the low voltage network of the secondary battery BR2, this power supply being able to be done without using the current converter C1 and therefore without the help of the traction battery BR1, and which requires a greater or lesser quantity of electrical energy to operate and which can possibly ensure a safe function.

Dans l’exemple illustré non limitativement sur la , la chaîne de transmission est de type tout électrique et peut comprendre une unique machine motrice électrique MM1. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de chaîne de transmission. En effet, la chaîne de transmission pourrait être de type hybride en comportant en complément une machine motrice thermique associée à au moins un train (par exemple le second T2), ou, comme illustré, une deuxième machine motrice MM2.In the example illustrated non-limitingly on the , the transmission chain is of the all-electric type and can include a single MM1 electric driving machine. But the invention is not limited to this type of transmission chain. Indeed, the transmission chain could be of the hybrid type by additionally comprising a thermal engine associated with at least one train (for example the second T2), or, as illustrated, a second engine MM2.

La chaîne de transmission comprend ici, en complément de la première machine motrice électrique MM1, un arbre de transmission et des moyens de couplage de cette première machine motrice à cet arbre de transmission. Le contrôle d’au moins la première machine motrice électrique MM1 et des moyens de couplage est assuré par le dispositif de contrôle DC, dit de supervision du véhicule, via le réseau de communication CAN. Le dispositif de contrôle DC contrôle le premier onduleur OD1 de la première machine motrice MM1.The transmission chain here comprises, in addition to the first electric drive machine MM1, a transmission shaft and means for coupling this first drive machine to this transmission shaft. The control of at least the first electric motor machine MM1 and the coupling means is ensured by the DC control device, called vehicle supervision, via the CAN communication network. The DC control device controls the first inverter OD1 of the first driving machine MM1.

Les moyens de couplage sont ici chargés de coupler/découpler la première machine motrice électrique MM1 à/de l’arbre de transmission, sur ordre du dispositif de contrôle DC, afin de communiquer du couple qu’elle produit et qui est défini par une consigne (de couple ou de régime), grâce à l’énergie électrique stockée dans la batterie de traction BR1, à l’arbre de transmission. Ce dernier est ici couplé au premier train T1 (ici de roues).The coupling means are here responsible for coupling/decoupling the first electric motor machine MM1 to/from the transmission shaft, on order of the DC control device, in order to communicate the torque that it produces and which is defined by a setpoint (torque or speed), thanks to the electrical energy stored in the traction battery BR1, to the transmission shaft. The latter is here coupled to the first train T1 (here of wheels).

Par exemple, le premier train T1 est situé à l’avant du véhicule V, et de préférence. Mais dans une variante ce premier train T1 pourrait être situé à l’arrière du véhicule.For example, the first train T1 is located at the front of the vehicle V, and preferably. But in a variant this first train T1 could be located at the rear of the vehicle.

Les moyens de couplage peuvent, par exemple, être un mécanisme à crabots ou un embrayage ou un convertisseur de couple hydraulique ou encore un frein. Ils peuvent prendre au moins deux états de couplage : un premier (couplé) dans lequel ils assurent le couplage de la première machine motrice électrique MM1 à l’arbre de transmission et un second (découplé) dans lequel ils découplent la première machine motrice électrique MM1 de l’arbre de transmission. On notera qu’ils peuvent, également et éventuellement, prendre au moins un état intermédiaire (par exemple pour un glissement d’embrayage).The coupling means can, for example, be a dog mechanism or a clutch or a hydraulic torque converter or even a brake. They can take on at least two coupling states: a first (coupled) in which they ensure the coupling of the first electric drive machine MM1 to the transmission shaft and a second (decoupled) in which they decouple the first electric drive machine MM1 of the transmission shaft. Note that they can also and possibly take on at least one intermediate state (for example for clutch slippage).

En cas de présence de la deuxième machine motrice MM2, le contrôle de cette deuxième machine motrice MM2 se fera, mutatis mutandis de la même façon par le dispositif de contrôle DC.In the event of the presence of the second driving machine MM2, the control of this second driving machine MM2 will be carried out, mutatis mutandis in the same way by the control device DC.

La batterie de traction BR1 est agencée pour stocker de l’énergie électrique sous la première tension. Elle peut notamment être rechargée via le chargeur embarqué OBC configuré en phase de recharge de sorte à recharger la batterie de traction BR1, ce chargeur embarqué OBC étant couplé au réseau de distribution de courant terrestre via par exemple un cordon électrique amovible dédié raccordé au chargeur embarqué OBC d’une part, et à une borne de recharge ou une prise de courant du réseau de distribution de courant terrestre.The traction battery BR1 is arranged to store electrical energy at the first voltage. It can in particular be recharged via the on-board charger OBC configured in the charging phase so as to recharge the traction battery BR1, this on-board charger OBC being coupled to the terrestrial current distribution network via for example a dedicated removable electrical cord connected to the on-board charger OBC on the one hand, and to a charging station or a power outlet from the terrestrial power distribution network.

On comprendra par batterie secondaire, dite de servitude BR2 dans tout le texte de ce document, une batterie fonctionnant sous la deuxième tension (notamment 12V) qui est inférieure à la première tension.By secondary battery, called BR2 service battery throughout the text of this document, we will understand a battery operating under the second voltage (in particular 12V) which is lower than the first voltage.

On comprendra par batterie principale, dite de traction BR1 dans tout le texte de ce document, une batterie fonctionnant sous la première tension qui est supérieure à la deuxième tension, et qui alimente en courant la ou les machines motrices MM1, MM2. Cette batterie principale BR1 a une capacité de stockage d’énergie généralement très supérieure à la batterie secondaire BR2.By main battery, called traction battery BR1 throughout the text of this document, we will understand a battery operating under the first voltage which is greater than the second voltage, and which supplies current to the driving machine(s) MM1, MM2. This main battery BR1 has an energy storage capacity generally much greater than the secondary battery BR2.

Le chargeur embarqué OBC est représenté déporté de la batterie de traction BR1, mais ce n’est pas obligatoire : il peut être intégré entièrement dans la batterie de traction BR1, au niveau même des modules ou des cellules, tout comme les onduleurs OD1, OD2, et le convertisseur C1.The OBC on-board charger is shown remote from the traction battery BR1, but this is not obligatory: it can be integrated entirely into the traction battery BR1, at the module or cell level, just like the OD1, OD2 inverters , and the converter C1.

Ce chargeur embarqué OBC est par exemple un convertisseur redresseur de courant alternatif – continue, et peut piloter la recharge en tension, en courant, ou tout autre cycle comprenant la phase de recharge, une phase de décharge, une phase de relaxation de la batterie de traction BR1.This OBC on-board charger is for example an AC-DC rectifier converter, and can control the recharge in voltage, in current, or any other cycle including the recharge phase, a discharge phase, a relaxation phase of the battery. traction BR1.

Ainsi, ce dispositif de contrôle DC, par le moyen du réseau de communication CAN, peut notamment désactiver la recharge ou limiter une puissance consommée par l’un quelconque des onduleurs OD1, OD2, du convertisseur C1, ou du chargeur embarqué OBC.Thus, this DC control device, by means of the CAN communication network, can in particular deactivate recharging or limit power consumed by any of the inverters OD1, OD2, the converter C1, or the on-board charger OBC.

Le procédé selon l’invention est mis en œuvre par exemple au moyen du dispositif de contrôle DC. Mais ce n’est pas obligatoire, et comme explicité par de nombreux exemples en référence à la , cette mise en œuvre peut se faire par plusieurs dispositifs de contrôle répartis dans le véhicule, ou en partie regroupés dans un calculateur dédié, ces calculateurs recevant les données nécessaires de différents capteurs disposés dans le véhicule, via le réseau CAN par exemple.The method according to the invention is implemented for example by means of the DC control device. But this is not obligatory, and as explained by numerous examples with reference to the , this implementation can be done by several control devices distributed in the vehicle, or partly grouped in a dedicated computer, these computers receiving the necessary data from different sensors located in the vehicle, via the CAN network for example.

Ces calculateurs sont par exemple :
- le moyen de contrôle de la batterie principale BMS,
- le moyen de contrôle du chargeur embarqué OBC,
- le moyen de contrôle du convertisseur OBCDC,
- le boîtier BECB,
- le premier moyen de contrôle (non représenté) du premier onduleur OD1,
- le deuxième moyen de contrôle (non représenté) du deuxième onduleur OD2,
- le dispositif de contrôle DC.
These calculators are for example:
- the means of controlling the main battery BMS,
- the means of controlling the OBC on-board charger,
- the means of controlling the OBCDC converter,
- the BECB box,
- the first control means (not shown) of the first inverter OD1,
- the second control means (not shown) of the second inverter OD2,
- the DC control device.

Ces calculateurs comprennent un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, un calculateur ou dispositif de contrôle DC selon l’invention, peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels ».These calculators include a possible dedicated program, for example. Consequently, a calculator or DC control device according to the invention can be produced in the form of software modules (or computer modules (or “software”)), or electronic circuits (or “hardware”), or even of a combination of electronic circuits and software modules”.

Le dispositif de contrôle DC et/ou les calculateurs, comprennent les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à la mise en œuvre d’un procédé, notamment un procédé selon l’invention, notamment le moyen de contrôle de la batterie principale BMS.The DC control device and/or the computers comprise the means of acquisition, processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required for the implementation of a process, in particular a process according to invention, in particular the means of controlling the main battery BMS.

L’invention porte donc sur un procédé de détermination de l’autonomie kilométrique restante, à un instant donné, d’un mode de propulsion électrique d’un véhicule automobile.The invention therefore relates to a method for determining the remaining kilometer range, at a given instant, of an electric propulsion mode of a motor vehicle.

Ce véhicule comprend :
- l’ensemble de dispositifs consommateurs OD1, OD2, C1, CLI comprenant une machine motrice électrique MM1, MM2 apte à propulser le véhicule pour le mode de propulsion électrique,
- la batterie de traction BR1 propre à alimenter l’ensemble des dispositifs consommateurs OD1, OD2, C1, CLI,
- le moyen de recharge OBC de la batterie de traction BR1,
- le contrôleur de batterie BMS propre à mettre en œuvre le procédé,
ce procédé exécutant à tout instant des étapes 10 de :
- détermination de l’état d’énergie SOE de la batterie de traction BR1,
- détermination de la capacité énergétique restante CSOE de la batterie de traction BR1,
- détermination de l’état de charge SOC de la batterie de traction BR1,
- affichage de l’autonomie kilométrique restante 50 du véhicule en mode de propulsion électrique.
This vehicle includes:
- the set of consumer devices OD1, OD2, C1, CLI comprising an electric driving machine MM1, MM2 capable of propelling the vehicle for the electric propulsion mode,
- the traction battery BR1 suitable for powering all consumer devices OD1, OD2, C1, CLI,
- the OBC means of recharging the traction battery BR1,
- the BMS battery controller suitable for implementing the process,
this process executing at any time steps 10 of:
- determination of the SOE energy state of the traction battery BR1,
- determination of the remaining energy capacity CSOE of the traction battery BR1,
- determination of the SOC state of charge of the traction battery BR1,
- display of the remaining 50 kilometer range of the vehicle in electric propulsion mode.

Ce procédé exécute des étapes 20 de:
- tant que l’état de charge SOC est compris entre 100% inclus et un premier seuil d’état de charge SOCs1, détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante CSOE à l’instant donné par une consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH.
This process executes steps 20 of:
- as long as the state of charge SOC is between 100% inclusive and a first state of charge threshold SOCs1, determination of the remaining kilometer range at the given time by dividing the remaining energy capacity CSOE at the given time by a predetermined and constant CMH energy consumption per kilometer.

Ce premier seuil d’état de charge SOCs1 est par exemple compris entre 70 et 90% inclus, notamment 80%.This first SOCs1 state of charge threshold is for example between 70 and 90% inclusive, in particular 80%.

La consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH est mémorisée par le contrôleur de batterie et correspond par exemple à une capacité énergétique à neuf de la batterie à un état de charge de 100%, divisée par une autonomie kilométrique homologuée du véhicule.The predetermined and constant kilometer energy consumption CMH is memorized by the battery controller and corresponds for example to a new energy capacity of the battery at a state of charge of 100%, divided by an approved kilometer range of the vehicle.

Un autre exemple de consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH correspond par exemple à la plus petite capacité énergétique à neuf pour un état de charge de 100% parmi des batteries d’un parc de cette batterie, divisée par une autonomie kilométrique homologuée du véhicule.Another example of predetermined and constant kilometer energy consumption CMH corresponds for example to the smallest energy capacity when new for a state of charge of 100% among the batteries of a fleet of this battery, divided by an approved kilometer autonomy of the vehicle.

La illustre ce parc de batteries de traction et divulgue un diagramme faisant correspondre un état d’énergie SOE exprimé en absolu par des KWh avec différents états de charge SOC r, SOC u1, SOC u2 d’un parc de batteries neuves de même conception et issues d’un même procédé de fabrication. Ce parc neuf est ici constitué de deux batteries, mais bien évidemment c’est un cas simpliste puisqu’en réalité on pourra envisager des centaines voire des milliers de batteries de tractions identiques. La illustre une première batterie et une deuxième batterie, pour simplifier. Ces deux batteries étant de conception identique, elles présentent les mêmes valeurs d’état d’énergie maximale théoriques SOE tmax et minimale SOE tmin, ici respectivement 50 KWh et 0 KWh. Ce sont des exemples numériques mais qui ne sont absolument pas limitatifs, la batterie de traction pourrait par exemple avoir une valeur d’état d’énergie maximale théoriques SOE tmax supérieure à 50 KWh, par exemple 80 ou 100 KWh ou d’avantage.There illustrates this fleet of traction batteries and discloses a diagram corresponding to a state of energy SOE expressed in absolute terms by KWh with different states of charge SOC r, SOC u1, SOC u2 of a fleet of new batteries of the same design and outputs of the same manufacturing process. This new park here is made up of two batteries, but obviously this is a simplistic case since in reality we could envisage hundreds or even thousands of identical traction batteries. There illustrates a first battery and a second battery, for simplicity. These two batteries being of identical design, they have the same theoretical maximum energy state values SOE tmax and minimum SOE tmin, here respectively 50 KWh and 0 KWh. These are numerical examples but which are absolutely not limiting, the traction battery could for example have a theoretical maximum energy state value SOE tmax greater than 50 KWh, for example 80 or 100 KWh or more.

Ces deux batteries ont chacune un d’état de charge théorique SOC t dont une valeur de 0% correspond à l’état d’énergie minimale théorique SOE tmin de 0KWh et une valeur de 100% (pleine charge) correspond à l’état d’énergie maximal théorique SOE tmax de 50KWh. Ainsi en pleine charge, c’est-à-dire avec un état de charge théorique SOC t à 100%, ces batteries ont une capacité énergétique restante théoriquement de 50 KWh (50 KWh – 0 KWh).These two batteries each have a theoretical state of charge SOC t of which a value of 0% corresponds to the theoretical minimum energy state SOE tmin of 0KWh and a value of 100% (full charge) corresponds to the state d theoretical maximum energy SOE tmax of 50KWh. Thus, at full charge, that is to say with a theoretical state of charge SOC t at 100%, these batteries have a remaining energy capacity theoretically of 50 KWh (50 KWh – 0 KWh).

Mais ces valeurs d’état d’énergie maximale théoriques SOE tmax et minimale SOE tmin ainsi que l’état de charge théorique SOC t à 100% ou à 0% ne sont volontairement jamais atteints car dans ce cas l’état de santé de la batterie se dégraderait fortement, voire il apparaitrait une température excessive de l’une des cellules de la batterie, ou une panne du véhicule nécessitant l’intervention d’un service de maintenance voire le changement de la batterie. C’est pourquoi le contrôleur de batterie BMS est configuré de sorte à maintenir la batterie de traction BR1 dans un état de charge dit utile, par exemple un premier état de charge utile SOCu1 pour la première batterie, et un deuxième état de charge utile SOC u2 pour la deuxième batterie.But these theoretical maximum energy state values SOE tmax and minimum SOE tmin as well as the theoretical state of charge SOC t at 100% or 0% are deliberately never reached because in this case the state of health of the battery would deteriorate significantly, or there would be an excessive temperature in one of the battery cells, or a vehicle breakdown requiring the intervention of a maintenance service or even changing the battery. This is why the BMS battery controller is configured so as to maintain the traction battery BR1 in a so-called useful state of charge, for example a first state of payload SOCu1 for the first battery, and a second state of payload SOC u2 for the second battery.

Ces états de charge dits utiles SOCu1, SOCu2 sont généralement les états de charge implicites utilisés par l’homme de l’art. C’est par exemple le cas dans le texte de ce document, l’état de charge SOC ainsi que les seuils SOCs1, SOCs2, SOCs3 étant implicitement exprimés dans l’échelle de l’état de charge utile SOCu1, SOCu2.These so-called useful charge states SOCu1, SOCu2 are generally the implicit charge states used by those skilled in the art. This is for example the case in the text of this document, the state of charge SOC as well as the thresholds SOCs1, SOCs2, SOCs3 being implicitly expressed in the scale of the state of payload SOCu1, SOCu2.

Chacun de ces états de charges utiles s’expriment en pourcentage entre 0% et 100%, mais comme cela est illustré sur la , le premier état de charge utile SOC u1 à 100% correspond en fait à la valeur de l’état de charge théorique SOC t strictement inférieure à 100% et plus précisément dans cet exemple égale à 97%, ce qui correspond en outre à un état d’énergie SOE de 48,5 KWh et non pas à l’état d’énergie maximale théorique SOE tmax de 50 KWh. De même, le deuxième état de charge utile SOC u2 à 100% correspond en fait à la valeur de l’état de charge théorique SOC t strictement inférieure à 100% et plus précisément dans cet exemple égale à 92%, ce qui correspond en outre à un état d’énergie SOE de 46,3 KWh et non pas à l’état d’énergie maximale théorique SOE tmax de 50 KWh.Each of these payload states are expressed as a percentage between 0% and 100%, but as illustrated in the , the first payload state SOC u1 at 100% actually corresponds to the value of the theoretical state of charge SOC t strictly less than 100% and more precisely in this example equal to 97%, which also corresponds to a SOE energy state of 48.5 KWh and not the theoretical maximum energy state SOE tmax of 50 KWh. Likewise, the second payload state SOC u2 at 100% actually corresponds to the value of the theoretical state of charge SOC t strictly less than 100% and more precisely in this example equal to 92%, which also corresponds at an SOE energy state of 46.3 KWh and not at the theoretical maximum energy state SOE tmax of 50 KWh.

Le même raisonnement est fait pour les valeurs à 0% des premiers et deuxième état de charge utiles SOC u1, SOC u2 qui, pour cette valeur de 0% correspondent en fait à des valeurs strictement supérieures à 0% de l’état de charge théorique SOC t qui correspondent elles-mêmes à une valeur de l’état d’énergie SOE de 1 KWh pour le premier état de charge utile SOC u1 à 0%, et 2 KWh pour le deuxième état de charge SOC u2 à 0%.The same reasoning is done for the values at 0% of the first and second payload states SOC u1, SOC u2 which, for this value of 0% in fact correspond to values strictly greater than 0% of the theoretical state of charge SOC t which themselves correspond to a value of the energy state SOE of 1 KWh for the first payload state SOC u1 at 0%, and 2 KWh for the second state of charge SOC u2 at 0%.

Comme déjà explicité, la capacité énergétique restante CSOE d’une batterie à un instant de pleine charge est la différence entre l’état d’énergie SOE correspondant à un état de charge utile SOCu1, SOCu2, de 100% et l’état d’énergie correspondant à un état de charge utile SOCu1, SOCu2 de 0%. Par exemple, sur cette la capacité à neuf de la première batterie en pleine charge est égale à 48,5 KWh – 1 KWh soit 47,5 KWh. De même, la capacité énergétique à neuf en pleine charge de la deuxième batterie est égale à 46,3 KWh – 2 KWh soit 44,3 KWh. Cette capacité énergétique à neuf en pleine charge est donc différente entre la première batterie et la deuxième batterie, du fait des dispersions de fabrication d’une batterie à l’autre, et en particulier des dispersions d’une cellule de batterie à une autre. Les valeurs d’état d’énergie à neuf correspondant aux 0% et 100% de l’état de charge utile sont donc propres à chaque batterie et sont prédéterminées par le fabriquant de la batterie. Pour la détermination de la consommation moyenne homologuée CMH selon l’invention, elle est fixe et dépendante uniquement du type de batterie, du véhicule, et de l’autonomie du véhicule déterminée lors du cycle de roulage utilisé lors de l’homologation de l’autonomie du véhicule, et par exemple de la capacité énergétique restante à neuf à pleine charge la plus faible de l’ensemble des batteries fabriquées pour ce type de véhicule. Dans notre exemple de la , cette capacité énergétique restante à neuf à pleine charge utilisée pour déterminée la consommation moyenne homologuée CMH sera la plus faible des deux batteries, à savoir 44,3 KWh. C’est pourquoi, dans ce cas précis, un véhicule ayant une batterie de traction BR1 d’une capacité énergétique restante à neuf à pleine charge supérieure à la plus petite capacité énergétique à neuf pour un état de charge de 100% parmi les batteries du parc de cette batterie, à savoir dans notre exemple 44,3 KWh (mais strictement inférieure à 50 KWh) pourra avoir une autonomie kilométrique restante à un instant donné correspondant à une pleine charge légèrement supérieure à l’autonomie homologuée. La première batterie par exemple, rentre dans cette possibilité.As already explained, the remaining energy capacity CSOE of a battery at a full charge instant is the difference between the energy state SOE corresponding to a useful charge state SOCu1, SOCu2, of 100% and the state of energy corresponding to a SOCu1, SOCu2 payload state of 0%. For example, on this the new capacity of the first battery when fully charged is equal to 48.5 KWh – 1 KWh or 47.5 KWh. Likewise, the energy capacity at new full charge of the second battery is equal to 46.3 KWh – 2 KWh or 44.3 KWh. This energy capacity at new full charge is therefore different between the first battery and the second battery, due to manufacturing dispersions from one battery to another, and in particular dispersions from one battery cell to another. The new energy state values corresponding to 0% and 100% of the useful charge state are therefore specific to each battery and are predetermined by the battery manufacturer. For the determination of the average CMH approved consumption according to the invention, it is fixed and dependent only on the type of battery, the vehicle, and the autonomy of the vehicle determined during the driving cycle used during the approval of the autonomy of the vehicle, and for example the lowest remaining energy capacity when new at full charge of all the batteries manufactured for this type of vehicle. In our example of the , this remaining energy capacity when new at full charge used to determine the average CMH approved consumption will be the lower of the two batteries, namely 44.3 KWh. This is why, in this specific case, a vehicle having a traction battery BR1 with a remaining energy capacity when new at full charge greater than the smallest energy capacity when new for a state of charge of 100% among the batteries of the park of this battery, namely in our example 44.3 KWh (but strictly less than 50 KWh) will be able to have a remaining kilometer autonomy at a given moment corresponding to a full charge slightly greater than the approved autonomy. The first battery for example, falls into this possibility.

Ces exemples de valeurs d’état de charge SOE sont valables pour la première et la deuxième batterie à neuf, c’est-à-dire pour un état de santé de 100% et une température de référence des batteries de 20°c par exemple. Mais il est clair que la capacité énergétique restante à pleine charge de ces batteries diminue avec la dégradation de leur état de santé, de même qu’elle est également influencée par les variations de température des batteries, en particulier les batteries comprenant des cellules de type lithium-ion. La représente les batteries à neuf, et ne représente pas l’évolution de ces capacités en fonction de la température et de l’état de santé, mais ce sont des évolutions bien connues de l’homme de l’art.These examples of SOE state of charge values are valid for the first and second batteries when new, that is to say for a state of health of 100% and a battery reference temperature of 20°c for example . But it is clear that the remaining energy capacity at full charge of these batteries decreases with the deterioration of their state of health, just as it is also influenced by variations in battery temperature, in particular batteries comprising type cells. lithium ion. There represents new batteries, and does not represent the evolution of these capacities as a function of temperature and state of health, but these are developments well known to those skilled in the art.

Ce procédé exécute à tout instant une étape de détermination d’une consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR par l’ensemble des dispositifs consommateurs OD1, OD2, C1, CLI, et tant que l’état de charge SOC est compris entre le premier seuil d’état de charge SOCs1 inclus et un troisième seuil d’état de charge SOCs3 inclus strictement inférieur au premier seuil d’état de charge SOCs1, exécute une étape 30 de :
- détermination d’une consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC,
- détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante CSOE à l’instant donné par la consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC,
cette consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC étant telle que :
- elle est égale à la valeur de la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH si l’état de charge SOC est égal au premier seuil d’état de charge SOCs1,
- elle est égale à la valeur de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR si l’état de charge SOC est égal au troisième seuil d’état de charge SOCs3,
- et elle évolue linéairement entre la valeur de la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH et la valeur de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR pour chaque valeur de l’état de charge SOC comprise entre le premier seuil d’état de charge SOCs1 et le troisième seuil d’état de charge SOCs3.
This method executes at any instant a step of determining an average kilometric energy consumption achieved CMR by all the consumer devices OD1, OD2, C1, CLI, and as long as the state of charge SOC is between the first state of charge threshold SOCs1 included and a third state of charge threshold SOCs3 included strictly lower than the first state of charge threshold SOCs1, executes a step 30 of:
- determination of an average kilometer energy consumption of CMC convergence,
- determination of the remaining kilometer autonomy at the given time by dividing the remaining energy capacity CSOE at the given time by the average kilometer energy consumption of CMC convergence,
this average kilometer energy consumption of CMC convergence being such that:
- it is equal to the value of the predetermined and constant kilometric energy consumption CMH if the state of charge SOC is equal to the first state of charge threshold SOCs1,
- it is equal to the value of the average kilometric energy consumption achieved CMR if the state of charge SOC is equal to the third state of charge threshold SOCs3,
- and it evolves linearly between the value of the predetermined and constant kilometer energy consumption CMH and the value of the average kilometer energy consumption achieved CMR for each value of the state of charge SOC between the first state threshold of charge SOCs1 and the third state of charge threshold SOCs3.

Ce troisième seuil d’état de charge SOCs3 est par exemple compris entre 40% et 60% inclus, notamment égal à 50%.This third SOCs3 state of charge threshold is for example between 40% and 60% inclusive, in particular equal to 50%.

Ce procédé détermine un instant initial égal à l’instant de la fin d’un cycle de recharge de la batterie au cours duquel l’état de charge SOC atteint ou dépasse un deuxième seuil d’état de charge SOCs2 de la batterie supérieur au premier seuil d’état de charge SOCs1, et exécute à tout instant une étape de détermination d’un kilométrage parcouru KP depuis cet instant initial, la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR correspondant à une consommation énergétique cumulée CEC de l’ensemble des dispositifs consommateurs OD1, OD2, C1, CLI, depuis l’instant initial jusqu’à l’instant donné, divisée par le kilométrage parcouru KP à l’instant donné.This method determines an initial instant equal to the instant of the end of a battery recharge cycle during which the state of charge SOC reaches or exceeds a second state of charge threshold SOCs2 of the battery greater than the first state of charge threshold SOCs1, and executes at any instant a step of determining a mileage traveled KP since this initial instant, the average kilometric energy consumption achieved CMR corresponding to a cumulative energy consumption CEC of all the devices consumers OD1, OD2, C1, CLI, from the initial time to the given time, divided by the mileage traveled KP at the given time.

Ce deuxième seuil d’état de charge SOCs2 est par exemple compris entre 90% et 100% inclus.This second SOCs2 state of charge threshold is for example between 90% and 100% inclusive.

Un autre exemple de consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR correspond à une moyenne glissante de la consommation énergétique cumulée CEC de l’ensemble des dispositifs consommateurs OD1, OD2, C1, CLI, sur un kilométrage parcouru prédéterminé se terminant à l’instant donné, notamment un kilométrage parcouru prédéterminé de 50 Km.Another example of average kilometric energy consumption achieved CMR corresponds to a sliding average of the cumulative energy consumption CEC of all the consumer devices OD1, OD2, C1, CLI, over a predetermined mileage traveled ending at the given time , in particular a predetermined mileage traveled of 50 km.

Ce procédé exécute une étape 40 de détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant l’état d’énergie SOE à l’instant donné par la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR, selon l’un des deux exemples donnés mais ce n’est pas limitatif, à l’instant donné, et tant que l’état de charge SOC est compris entre 0% inclus et le troisième seuil d’état de charge SOCs3.This method executes a step 40 of determining the remaining kilometer autonomy at the given instant by dividing the SOE energy state at the given instant by the average kilometric energy consumption achieved CMR, according to one of the two examples given but this is not limiting, at the given moment, and as long as the state of charge SOC is between 0% inclusive and the third state of charge threshold SOCs3.

Ce procédé s’applique notamment au véhicule automobile comprenant :
- l’ensemble des dispositifs consommateurs OD1, OD2, C1, CLI comprenant une machine motrice électrique MM1, MM2 apte à propulser le véhicule pour le mode de propulsion électrique,
- la batterie de traction BR1 propre à alimenter l’ensemble des dispositifs consommateurs OD1, OD2, C1, CLI,
- le moyen de recharge OBC de la batterie de traction BR1,
- le contrôleur de batterie BMS comprenant les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en œuvre du procédé précédemment décrit.
This process applies in particular to motor vehicles comprising:
- all of the consumer devices OD1, OD2, C1, CLI comprising an electric driving machine MM1, MM2 capable of propelling the vehicle for the electric propulsion mode,
- the traction battery BR1 suitable for powering all consumer devices OD1, OD2, C1, CLI,
- the OBC means of recharging the traction battery BR1,
- the BMS battery controller comprising the means of acquisition, processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required to implement the method previously described.

Ce mode de propulsion électrique est par exemple l’unique mode de propulsion du véhicule.This mode of electric propulsion is, for example, the only mode of propulsion of the vehicle.

Le moyen de recharge de la batterie OBC est par exemple un chargeur embarqué OBC propre à être connecté à un réseau électrique terrestre, et/ou la machine motrice électrique MM1, MM2, en mode générateur de courant.The means of recharging the OBC battery is for example an on-board charger OBC capable of being connected to a terrestrial electrical network, and/or the electric motor machine MM1, MM2, in current generator mode.

La illustre les étapes principales du procédé selon l’invention sous la forme d’un logigramme très simplifié et en particulier:
- l’étape 10 de détermination de l’état d’énergie SOE, de la capacité énergétique restante CSOE, et de l’état de charge SOC de la batterie de traction BR1,
- l’étape 50 d’affichage de l’autonomie kilométrique restante,
- l’étape 20 de détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante CSOE à l’instant donné par la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH,
- l’étape 30 de détermination de la consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC, et de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante CSOE à l’instant donné par la consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC,
- l’étape 40 de détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant l’état d’énergie SOE à l’instant donné par la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR à l’instant donné.
There illustrates the main steps of the process according to the invention in the form of a very simplified flowchart and in particular:
- step 10 of determining the energy state SOE, the remaining energy capacity CSOE, and the state of charge SOC of the traction battery BR1,
- step 50 for displaying the remaining kilometer autonomy,
- step 20 of determining the remaining kilometer autonomy at the given time by dividing the remaining energy capacity CSOE at the given time by the predetermined and constant kilometer energy consumption CMH,
- step 30 of determining the average kilometer energy consumption of CMC convergence, and the remaining kilometer autonomy at the given time by dividing the remaining energy capacity CSOE at the given time by the average kilometer energy consumption of CMC convergence,
- step 40 of determining the remaining kilometer autonomy at the given time by dividing the energy state SOE at the given time by the average kilometer energy consumption achieved CMR at the given time.

On remarquera que sur la les étapes de détermination ne sont pas systématiquement représentées par un rectangle entourant le N° d’étape, mais apparaissent sous la forme de données d’entrée vers une étape d’acquisition de ces données. Ainsi, par exemple l’étape 10 représentée désigne la détermination des états SOE, CSOE, SOC tout comme l’acquisition de ces résultats, de sorte à simplifier le logigramme du procédé selon l’invention.
It will be noted that on the the determination steps are not systematically represented by a rectangle surrounding the step number, but appear in the form of input data to a step for acquiring this data. Thus, for example, step 10 shown designates the determination of the states SOE, CSOE, SOC as well as the acquisition of these results, so as to simplify the flowchart of the method according to the invention.

Claims (10)

Procédé de détermination de l’autonomie kilométrique restante, à un instant donné, d’un mode de propulsion électrique d’un véhicule automobile, ce véhicule comprenant :
- un ensemble de dispositifs consommateurs (OD1, OD2, C1, CLI) comprenant une machine motrice électrique (MM1, MM2) apte à propulser le véhicule pour le mode de propulsion électrique,
- une batterie de traction (BR1) propre à alimenter l’ensemble des dispositifs consommateurs (OD1, OD2, C1, CLI),
- un moyen de recharge (OBC) de la batterie de traction (BR1),
- un contrôleur de batterie (BMS) propre à mettre en œuvre le procédé,
ce procédé exécutant à tout instant des étapes (10) de :
- détermination d’un état d’énergie SOE de la batterie de traction (BR1),
- détermination d’une capacité énergétique restante CSOE de la batterie de traction (BR1)
- détermination d’un état de charge SOC de la batterie de traction (BR1),
- affichage de l’autonomie kilométrique restante (50) du véhicule en mode de propulsion électrique,
caractérisé en ce que le procédé exécute des étapes (20) de:
- tant que l’état de charge SOC est compris entre 100% inclus et un premier seuil d’état de charge SOCs1, détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante CSOE à l’instant donné par une consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH.
Method for determining the remaining kilometer range, at a given instant, of an electric propulsion mode of a motor vehicle, this vehicle comprising:
- a set of consumer devices (OD1, OD2, C1, CLI) comprising an electric motor machine (MM1, MM2) capable of propelling the vehicle for the electric propulsion mode,
- a traction battery (BR1) suitable for powering all the consumer devices (OD1, OD2, C1, CLI),
- a means of recharging (OBC) of the traction battery (BR1),
- a battery controller (BMS) suitable for implementing the process,
this process executing at any time steps (10) of:
- determination of an SOE energy state of the traction battery (BR1),
- determination of a remaining energy capacity CSOE of the traction battery (BR1)
- determination of a state of charge SOC of the traction battery (BR1),
- display of the remaining kilometer range (50) of the vehicle in electric propulsion mode,
characterized in that the method executes steps (20) of:
- as long as the state of charge SOC is between 100% inclusive and a first state of charge threshold SOCs1, determination of the remaining kilometer range at the given time by dividing the remaining energy capacity CSOE at the given time by a predetermined and constant CMH energy consumption per kilometer.
Procédé selon la revendication 1, le premier seuil d’état de charge SOCs1 étant compris entre 70 et 90% inclus, notamment 80%.Method according to claim 1, the first state of charge threshold SOCs1 being between 70 and 90% inclusive, in particular 80%. Procédé selon la revendication 1 ou 2, la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH étant mémorisée par le contrôleur de batterie et correspondant à une capacité énergétique à neuf de la batterie à un état de charge de 100%, divisée par une autonomie kilométrique homologuée du véhicule.Method according to claim 1 or 2, the predetermined and constant kilometer energy consumption CMH being memorized by the battery controller and corresponding to a new energy capacity of the battery at a state of charge of 100%, divided by a kilometer autonomy approved for the vehicle. Procédé selon la revendication 1 ou 2, la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH étant mémorisée par le contrôleur de batterie et correspondant à la plus petite capacité énergétique à neuf pour un état de charge de 100% parmi des batteries d’un parc de cette batterie, divisée par une autonomie kilométrique homologuée du véhicule.Method according to claim 1 or 2, the predetermined and constant kilometric energy consumption CMH being memorized by the battery controller and corresponding to the smallest energy capacity at new for a state of charge of 100% among the batteries of a fleet of this battery, divided by an approved kilometer range of the vehicle. Procédé selon l’une des revendications précédentes exécutant à tout instant une étape de détermination d’une consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR par l’ensemble des dispositifs consommateurs (OD1, OD2, C1, CLI), et tant que l’état de charge SOC est compris entre le premier seuil d’état de charge SOCs1 inclus et un troisième seuil d’état de charge SOCs3 inclus strictement inférieur au premier seuil d’état de charge SOCs1, exécute une étape (30) de :
- détermination d’une consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC,
- détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant la capacité énergétique restante CSOE à l’instant donné par la consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC,
cette consommation moyenne en énergie kilométrique de convergence CMC étant telle que :
- elle est égale à la valeur de la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH si l’état de charge SOC est égal au premier seuil d’état de charge SOCs1,
- elle est égale à la valeur de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR si l’état de charge SOC est égal au troisième seuil d’état de charge SOCs3,
- et elle évolue linéairement entre la valeur de la consommation kilométrique d’énergie prédéterminée et constante CMH et la valeur de la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR pour chaque valeur de l’état de charge SOC comprise entre le premier seuil d’état de charge SOCs1 et le troisième seuil d’état de charge SOCs3.
Method according to one of the preceding claims executing at any time a step of determining an average energy consumption per kilometer carried out CMR by all the consumer devices (OD1, OD2, C1, CLI), and as long as the state of charge SOC is between the first state of charge threshold SOCs1 included and a third state of charge threshold SOCs3 included strictly lower than the first state of charge threshold SOCs1, executes a step (30) of:
- determination of an average kilometer energy consumption of CMC convergence,
- determination of the remaining kilometer autonomy at the given time by dividing the remaining energy capacity CSOE at the given time by the average kilometer energy consumption of convergence CMC,
this average kilometer energy consumption of CMC convergence being such that:
- it is equal to the value of the predetermined and constant kilometric energy consumption CMH if the state of charge SOC is equal to the first state of charge threshold SOCs1,
- it is equal to the value of the average kilometric energy consumption achieved CMR if the state of charge SOC is equal to the third state of charge threshold SOCs3,
- and it evolves linearly between the value of the predetermined and constant kilometer energy consumption CMH and the value of the average kilometer energy consumption achieved CMR for each value of the state of charge SOC between the first state threshold of charge SOCs1 and the third state of charge threshold SOCs3.
Procédé selon la revendication 5, le troisième seuil d’état de charge SOCs3 étant compris entre 40% et 60% inclus, notamment 50%.Method according to claim 5, the third state of charge threshold SOCs3 being between 40% and 60% inclusive, in particular 50%. Procédé selon l’une des revendications 5 et 6, déterminant un instant initial égal à l’instant de la fin d’un cycle de recharge de la batterie au cours duquel l’état de charge SOC atteint ou dépasse un deuxième seuil d’état de charge SOCs2 de la batterie supérieur au premier seuil d’état de charge SOCs1, et exécutant à tout instant une étape de détermination d’un kilométrage parcouru KP depuis cet instant initial, la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR correspondant à une consommation énergétique cumulée CEC de l’ensemble des dispositifs consommateurs (OD1, OD2, C1, CLI), depuis l’instant initial jusqu’à l’instant donné, divisée par le kilométrage parcouru KP à l’instant donné.Method according to one of claims 5 and 6, determining an initial instant equal to the instant of the end of a battery recharge cycle during which the state of charge SOC reaches or exceeds a second state threshold of charge SOCs2 of the battery greater than the first state of charge threshold SOCs1, and executing at any instant a step of determining a mileage traveled KP since this initial instant, the average kilometric energy consumption achieved CMR corresponding to a consumption cumulative energy CEC of all consumer devices (OD1, OD2, C1, CLI), from the initial instant to the given instant, divided by the mileage traveled KP at the given instant. Procédé selon la revendication 7, le deuxième seuil d’état de charge SOCs2 étant compris entre 90% et 100% inclus.Method according to claim 7, the second state of charge threshold SOCs2 being between 90% and 100% inclusive. Procédé selon l’une des revendications 5 et 6, la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR correspondant à une moyenne glissante d’une consommation énergétique cumulée CEC de l’ensemble des dispositifs consommateurs (OD1, OD2, C1, CLI), sur un kilométrage parcouru prédéterminé se terminant à l’instant donné, notamment de 50 Km.Method according to one of claims 5 and 6, the average energy consumption per kilometer achieved CMR corresponding to a sliding average of a cumulative energy consumption CEC of all the consumer devices (OD1, OD2, C1, CLI), on a predetermined mileage traveled ending at the given time, in particular 50 km. Procédé selon l’une des revendications 5 à 9, exécutant une étape (40) de détermination de l’autonomie kilométrique restante à l’instant donné en divisant l’état d’énergie SOE à l’instant donné par la consommation kilométrique d’énergie moyenne réalisée CMR à l’instant donné tant que l’état de charge SOC est compris entre 0% inclus et le troisième seuil d’état de charge SOCs3.Method according to one of claims 5 to 9, executing a step (40) of determining the remaining kilometer autonomy at the given time by dividing the SOE energy state at the given time by the kilometer consumption of average energy achieved CMR at the given time as long as the state of charge SOC is between 0% inclusive and the third state of charge threshold SOCs3.
FR2203295A 2022-04-11 2022-04-11 METHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE Pending FR3134355A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2203295A FR3134355A1 (en) 2022-04-11 2022-04-11 METHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2203295 2022-04-11
FR2203295A FR3134355A1 (en) 2022-04-11 2022-04-11 METHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3134355A1 true FR3134355A1 (en) 2023-10-13

Family

ID=81927349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2203295A Pending FR3134355A1 (en) 2022-04-11 2022-04-11 METHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3134355A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2178187A1 (en) 2007-08-10 2010-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power source system, vehicle having the system, and control method for the power source system
WO2011123690A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Fisker Automotive, Inc. System and method for range calculation in vehicles
US20120112754A1 (en) 2010-11-10 2012-05-10 Denso Corporation Apparatus quantifying state-of-charge of vehicle-mounted rechargeable battery
US20140095060A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Kia Motors Corporation System and method for calculating distance to empty of green vehicle
EP3245096A1 (en) 2015-01-13 2017-11-22 Volvo Car Corporation Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle
EP3309567A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-18 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Method and device for estimating remaining available energy of a power battery
FR3078670A1 (en) 2018-03-12 2019-09-13 Psa Automobiles Sa METHOD FOR ESTIMATING VEHICLE AUTONOMY
WO2021148728A1 (en) * 2020-01-25 2021-07-29 Psa Automobiles Sa Vehicle with an electric drivetrain and with autonomy determined on the basis of weighted consumptions, and associated method
US20220080854A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Ford Global Technologies, Llc Vehicle distance-to-empty prediction system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2178187A1 (en) 2007-08-10 2010-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power source system, vehicle having the system, and control method for the power source system
WO2011123690A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Fisker Automotive, Inc. System and method for range calculation in vehicles
US20120112754A1 (en) 2010-11-10 2012-05-10 Denso Corporation Apparatus quantifying state-of-charge of vehicle-mounted rechargeable battery
US20140095060A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Kia Motors Corporation System and method for calculating distance to empty of green vehicle
EP3245096A1 (en) 2015-01-13 2017-11-22 Volvo Car Corporation Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle
EP3309567A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-18 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Method and device for estimating remaining available energy of a power battery
FR3078670A1 (en) 2018-03-12 2019-09-13 Psa Automobiles Sa METHOD FOR ESTIMATING VEHICLE AUTONOMY
WO2021148728A1 (en) * 2020-01-25 2021-07-29 Psa Automobiles Sa Vehicle with an electric drivetrain and with autonomy determined on the basis of weighted consumptions, and associated method
US20220080854A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Ford Global Technologies, Llc Vehicle distance-to-empty prediction system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8336651B2 (en) Charge/discharge control device for secondary battery and hybrid vehicle using the same
EP2502776B1 (en) Vehicle and method for controlling vehicle
EP2032405B1 (en) Micro-hybrid system for motor vehicle incorporating a piloting strategies module
EP2160312B1 (en) Method for driving a micro-hybrid system for vehicle and an energy storage unit, and hybrid system for implementing same
WO2016112960A1 (en) Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle
EP4194251A1 (en) Method and arrangement for balancing an energy storage system
JP6977697B2 (en) Battery control device
EP3562704B1 (en) Method and system for managing the charging of modules for storing electrical power, said modules being employed in an electrically powered transport system
FR3134355A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE RANGE OF AN ELECTRICALLY PROPULSION VEHICLE
FR2992487A1 (en) Method for managing electrical supply network of e.g. electric car, involves determining charge state of house battery, and modifying voltage setpoint of output of voltage converter according to charge state of battery
WO2021130068A1 (en) Method for identifying the start of the acceleration of the degradation of the state of health of a pack of rechargeable batteries
EP3313687B1 (en) Method for battery temperature management of a hybrid vehicle
FR3124314A1 (en) BATTERY SYSTEM AND METHOD OF MONITORING A BATTERY SYSTEM
WO2023187270A1 (en) Method for controlling a vehicle comprising a device for testing the isolation of an electrical circuit
FR3136612A1 (en) REDUNDANCY MONITORING OF THE OPERATION OF DETECTORS OF AN ELECTRIC MOTOR MACHINE OF A VEHICLE
FR3129633A1 (en) Method for controlling a battery management system
FR3121995A1 (en) TEST METHOD FOR EQUIPMENT CONNECTED TO A BATTERY
FR3113790A1 (en) BATTERY SYSTEM COUPLED TO A LAND ELECTRICAL DISTRIBUTION NETWORK.
FR3128176A1 (en) BATTERY REGENERATION PROCESS
FR3135425A1 (en) MONITORING THE OPERATION OF AN ELECTRIC POWER MACHINE OF A VEHICLE
WO2023099823A1 (en) Estimating information in relation to a cellular battery
FR3132150A1 (en) RELIABLE ESTIMATION OF THE CELL(S) STORAGE CAPACITY OF A CELLULAR BATTERY
FR3132149A1 (en) MONITORING OF THE CHARGING VOLTAGE IN MODE 2 OR 3 AT THE TERMINALS OF A CONVERTER SUPPLYING A VEHICLE BATTERY
FR3132792A1 (en) CONTROL OF THE TEMPERATURE SETPOINT OF A HEAT EXCHANGE DEVICE COUPLED TO A SYSTEM BATTERY
FR3123849A1 (en) DEVICE FOR STORAGE OF A CURRENT LIMITED ELECTRICAL EXTENSION CORD

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20231013

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3