FR3139299A1 - Method and device for managing the charging of an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif (4) pour recharger un véhicule électrique (VE1). Le procédé comprend : obtention de données de station définissant pour chaque station (SC) : une position de station, un nombre de chargeurs (10) et une puissance maximale de chaque chargeur ; détermination, à partir des données de station, de plans de charge permettant de recharger le véhicule le long d’un trajet (12), chaque plan de charge définissant des stations candidates et des recharges ; envoi de données de charge (DT2) indiquant un instant d’arrivée estimé aux stations candidates et un temps de charge ; réception de temps d’attente (DT3) estimés aux stations candidates pour recharger le véhicule (VE1) ; sélection, à partir des temps d’attente estimés, d’un plan de charge minimisant un temps pour effectuer le trajet ; et planification auprès de stations de charge (SC) conformément au plan de charge sélectionné. Figure pour l’abrégé : Figure 1The present invention relates to a method and a device (4) for charging an electric vehicle (EV1). The method comprises: obtaining station data defining for each station (SC): a station position, a number of chargers (10) and a maximum power of each charger; determining, from the station data, charging plans for recharging the vehicle along a route (12), each charging plan defining candidate stations and recharges; sending charging data (DT2) indicating an estimated time of arrival at the candidate stations and a charging time; reception of estimated waiting times (DT3) at candidate stations for recharging the vehicle (VE1); selection, from the estimated waiting times, of a load plan minimizing the time to complete the journey; and scheduling with charging stations (SC) according to the selected charging plan. Figure for abstract: Figure 1
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de gestion de la charge (ou recharge) d’un véhicule électrique, notamment mais pas exclusivement de type automobile. L’invention vise également la coopération entre d’une part un dispositif de gestion de recharge d’un véhicule électrique et d’autre part des agents de stations de charge en vue de gérer ou planifier des recharges électriques auprès de stations de recharge le long d’un trajet.The present invention relates to methods and devices for managing the charge (or recharging) of an electric vehicle, in particular but not exclusively of the automobile type. The invention also aims at cooperation between, on the one hand, a device for managing the charging of an electric vehicle and, on the other hand, charging station agents with a view to managing or planning electric recharges at charging stations along of a journey.
Ces dernières années ont vu l’émergence d’un nombre croissant de véhicules électrique fonctionnant sur batterie, notamment de type automobile. Si l’autonomie de tels véhicules était limitée à quelques dizaines de kilomètres dans un premier temps, l’autonomie de certains véhicules électriques atteint désormais plusieurs centaines de kilomètres. Il est ainsi possible d’envisager des trajets de plus en plus longs avec un véhicule électrique, comme cela est possible avec des véhicules à moteur thermique traditionnel.Recent years have seen the emergence of an increasing number of battery-powered electric vehicles, particularly automobiles. If the range of such vehicles was initially limited to a few dozen kilometers, the range of certain electric vehicles now reaches several hundred kilometers. It is thus possible to envisage increasingly longer journeys with an electric vehicle, as is possible with vehicles with a traditional thermal engine.
En parallèle de l’augmentation de l’autonomie des véhicules électriques, il est à présent possible de recharger les batteries de ces véhicules en quelques minutes, par exemple en 15 minutes pour recharger une batterie à 80 % de sa capacité maximale. Il est ainsi possible de réaliser de longs trajets avec des arrêts relativement courts le long du trajet pour recharger la ou les batteries équipant un véhicule électrique.In parallel with the increase in the autonomy of electric vehicles, it is now possible to recharge the batteries of these vehicles in a few minutes, for example in 15 minutes to recharge a battery to 80% of its maximum capacity. It is thus possible to make long journeys with relatively short stops along the route to recharge the battery(ies) fitted to an electric vehicle.
Cependant, il reste encore difficile d’organiser un long trajet en véhicule électrique sans risquer de tomber en panne de batterie, par exemple lorsque les utilisateurs se déplacent sur de longues distances sur autoroute. Les temps de recharge étant plus longs que ceux nécessaires pour faire un plein d’essence, les temps d’attente aux stations de recharge (ou stations de charge) peuvent s’avérer relativement longs et ainsi décourager les utilisateurs d’envisager de longs trajets avec leur véhicule électrique.However, it still remains difficult to organize a long journey in an electric vehicle without risking running out of battery, for example when users travel long distances on motorways. As charging times are longer than those needed to fill up with gasoline, waiting times at charging stations (or charging stations) can be relatively long and thus discourage users from considering long journeys. with their electric vehicle.
Ce problème résulte notamment du fait que les infrastructures des stations de recharge restent encore relativement limitées aujourd’hui et ne permettent pas, notamment lors de périodes de forte affluence, de répondre rapidement à la demande des utilisateurs.This problem results in particular from the fact that the infrastructure of charging stations still remains relatively limited today and does not make it possible, particularly during busy periods, to respond quickly to user demand.
L’un des objets de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes ou déficiences de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.One of the objects of the present invention is to solve at least one of the problems or deficiencies of the technological background described above.
Un autre objet de la présente invention est de permettre une planification intelligente (optimale) des recharges d’un véhicule électrique auprès de stations de charge le long d’un trajet.Another object of the present invention is to enable intelligent (optimal) planning of recharging of an electric vehicle at charging stations along a route.
Un autre objet de la présente invention est de minimiser les temps d’attente et/ou les temps de charge dans les stations de charge dans lesquelles s’arrête un véhicule électrique pour recharger sa ou ses batteries.Another object of the present invention is to minimize waiting times and/or charging times in charging stations in which an electric vehicle stops to recharge its battery(ies).
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de contrôle d’un dispositif de gestion de recharge d’un véhicule électrique, ledit procédé comprenant :
- obtention de données de station relatives à une pluralité de stations de charge comprenant chacune au moins un chargeur, les données de station définissant pour chaque station de charge : une position de la station de charge, un nombre de chargeurs et une puissance maximale de chaque chargeur ;
- détermination, à partir des données de station, d’une pluralité de plans de charge permettant de recharger le véhicule électrique le long d’un trajet pour atteindre une destination, chaque plan de charge définissant des stations candidates parmi ladite pluralité de stations de charge et une recharge à effectuer à chaque station candidate ;
- envoi, pour chaque station candidate, de données de charge indiquant un instant d’arrivée estimé à ladite station candidate et un temps de charge nécessaire pour recharger le véhicule électrique à ladite station candidate ;
- réception, en réponse dudit envoi, de temps d’attente estimés aux stations candidates pour recharger le véhicule selon chaque plan de charge ;
- sélection, à partir des temps d’attente estimés, d’un plan de charge minimisant un temps nécessaire pour effectuer le trajet jusqu’à la destination ; et
- planification par envoi d’au moins une requête pour réserver des créneaux de charge auprès de stations de charge conformément au plan de charge sélectionné.According to a first aspect, the present invention relates to a method for controlling a device for managing the charging of an electric vehicle, said method comprising:
- obtaining station data relating to a plurality of charging stations each comprising at least one charger, the station data defining for each charging station: a position of the charging station, a number of chargers and a maximum power of each charger;
- determination, from the station data, of a plurality of charging plans making it possible to recharge the electric vehicle along a route to reach a destination, each charging plan defining candidate stations among said plurality of charging stations and a recharge to be carried out at each candidate station;
- sending, for each candidate station, charging data indicating an estimated time of arrival at said candidate station and a charging time necessary to recharge the electric vehicle at said candidate station;
- reception, in response to said sending, of estimated waiting times at candidate stations to recharge the vehicle according to each charging plan;
- selection, from the estimated waiting times, of a load plan minimizing the time necessary to complete the journey to the destination; And
- scheduling by sending at least one request to reserve charging slots with charging stations in accordance with the selected charging plan.
La présente invention permet avantageusement d’optimiser l’énergie rechargée aux différentes stations de charge disposées le long du trajet du véhicule de sorte à minimiser à la fois le temps de charge et le temps d’attente. Autrement dit, on minimise les temps nécessaires pour recharger le véhicule électrique, ce qui permet de parcourir le trajet en un minimum de temps en s’assurant que l’on peut atteindre la destination. En effet, le temps d’attente à une station de charge dépend de l’instant d’arrivée à la station qui lui-même dépend du temps de charge aux stations précédentes. En outre, le temps d’attente est fonction des réservations en cours auprès des stations de charge. La détermination des plans de charge et la sélection du plan de charge comme précédemment décrit permettent de garantir que le véhicule s’arrête à plusieurs stations de charge pour recharger efficacement ses batteries tout en assurant un temps de trajet minimal.The present invention advantageously makes it possible to optimize the energy recharged at the different charging stations arranged along the route of the vehicle so as to minimize both the charging time and the waiting time. In other words, the time required to recharge the electric vehicle is minimized, which allows the journey to be completed in a minimum of time while ensuring that the destination can be reached. Indeed, the waiting time at a charging station depends on the time of arrival at the station which itself depends on the charging time at previous stations. In addition, the waiting time depends on current reservations at the charging stations. Determining charging plans and selecting the charging plan as previously described ensures that the vehicle stops at multiple charging stations to efficiently recharge its batteries while ensuring minimal travel time.
Le procédé selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, notamment parmi les modes de réalisation qui suivent.The method according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, in particular among the embodiments which follow.
Selon un mode de réalisation particulier, les données de charge sont envoyées à des dispositifs agents des stations candidates pour récupérer en retour les temps d’attente estimés par les dispositifs agents en fonction d’états de réservation courants de créneaux de charge auprès desdites stations candidates.According to a particular embodiment, the load data is sent to agent devices of the candidate stations to recover in return the waiting times estimated by the agent devices according to current reservation states of load slots at said candidate stations .
Selon un mode de réalisation particulier, les données de charge sont indépendantes du point d’origine du trajet et de la destination du trajet.According to a particular embodiment, the load data is independent of the point of origin of the journey and the destination of the journey.
Selon un mode de réalisation particulier, le plan de charge sélectionné minimise les temps d’attente et temps de charge dans les stations de charge le long du trajet jusqu’à la destination.According to a particular embodiment, the selected charging plan minimizes waiting times and charging times at charging stations along the route to the destination.
Selon un mode de réalisation particulier, la sélection du plan de charge minimisant le temps nécessaire pour effectuer le trajet comprend :
- calcul pour chaque plan de charge, à partir des temps d’attente estimés, d’un temps total estimé pour effectuer le trajet jusqu’à la destination en effectuant les recharges selon ledit plan de charge.According to a particular embodiment, the selection of the charging plan minimizing the time necessary to complete the journey includes:
- calculation for each charging plan, from the estimated waiting times, of an estimated total time to complete the journey to the destination by carrying out the recharges according to said charging plan.
Selon un mode de réalisation particulier, la planification comprend :
- envoi, à chaque station de charge du plan de charge sélectionné, d’une dite requête pour réserver un créneau de charge auprès de ladite station de charge conformément au plan de charge sélectionné.According to a particular embodiment, the planning comprises:
- sending, to each charging station of the selected charging plan, a said request to reserve a charging slot with said charging station in accordance with the selected charging plan.
Selon un mode de réalisation particulier, les étapes d’envoi, réception, sélection et planification sont réitérées au cours d’une pluralité de cycles distincts au cours du temps.According to a particular embodiment, the sending, receiving, selection and scheduling steps are reiterated during a plurality of distinct cycles over time.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de gestion de recharge d’un véhicule électrique, ledit dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé de contrôle selon le premier aspect de la présente invention.According to a second aspect, the present invention relates to a device for managing the charging of an electric vehicle, said device comprising a memory associated with a processor configured for implementing the steps of the control method according to the first aspect of the present invention .
A noter que les différents modes de réalisation mentionnés ci-avant en relation avec le procédé de contrôle selon le premier aspect de l’invention ainsi que les avantages associés s’appliquent de façon analogue au dispositif de gestion de recharge selon le deuxième aspect de l’invention.Note that the different embodiments mentioned above in relation to the control method according to the first aspect of the invention as well as the associated advantages apply analogously to the recharge management device according to the second aspect of the invention. 'invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule électrique, par exemple de type automobile ou de type véhicule terrestre, comprenant un dispositif de gestion de recharge selon le deuxième aspect de la présente invention. Ce véhicule peut par exemple être un véhicule autonome ou semi-autonome.According to a third aspect, the present invention relates to an electric vehicle, for example of the automobile type or of the land vehicle type, comprising a charging management device according to the second aspect of the present invention. This vehicle can for example be an autonomous or semi-autonomous vehicle.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé de contrôle selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur. Autrement dit, les différentes étapes du procédé de contrôle sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs. Ce programme d’ordinateur est configuré pour être mis en œuvre dans un dispositif de gestion de recharge du deuxième aspect de l’invention, ou plus généralement dans un ordinateur.According to a fourth aspect, the present invention relates to a computer program which comprises instructions adapted for the execution of the steps of the control method according to the first aspect of the present invention, in particular when the computer program is executed by at minus a processor. In other words, the different stages of the control process are determined by computer program instructions. This computer program is configured to be implemented in a recharge management device of the second aspect of the invention, or more generally in a computer.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.Such a computer program can use any programming language, and be in the form of a source code, an object code, or an intermediate code between a source code and an object code, such as in partially compiled form, or in any other desirable form.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement (ou support d’informations), lisible par le dispositif de gestion de recharge selon le deuxième aspect ou plus généralement par un ordinateur (ou un processeur), sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé de contrôle selon le premier aspect de la présente invention.According to a fifth aspect, the present invention relates to a recording medium (or information medium), readable by the recharge management device according to the second aspect or more generally by a computer (or a processor), on which is recorded a computer program comprising instructions for executing the steps of the control method according to the first aspect of the present invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.On the one hand, the recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage means, such as a ROM memory, a CD-ROM or a ROM memory of the microelectronic circuit type, or even a magnetic recording means or a hard disk.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.On the other hand, this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal being able to be conveyed via an electrical or optical cable, by conventional or terrestrial radio or by self-directed laser beam or by other ways. The computer program according to the present invention can in particular be downloaded onto an Internet type network.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.Alternatively, the recording medium may be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in executing the method in question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 5 annexées, sur lesquelles :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description of the particular and non-limiting examples of embodiment of the present invention below, with reference to the appended Figures 1 to 5, in which:
Un procédé de contrôle et un dispositif de gestion de recharge selon des modes de réalisation particuliers et non limitatifs de l’invention vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1-5. Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité.A control method and a charging management device according to particular and non-limiting embodiments of the invention will now be described in what follows with reference jointly to Figures 1-5. Unless otherwise indicated, elements common or similar to several figures bear the same reference signs and have identical or similar characteristics, so that these common elements are generally not described again for the sake of simplicity.
Les termes « premier(s) » (ou première(s)), « deuxième(s) », etc.) sont utilisés dans ce document par convention arbitraire pour permettre d’identifier et de distinguer différents éléments mis en œuvre dans les modes de réalisation décrits ci-après.The terms “first(s)” (or first(s)), “second(s)”, etc.) are used in this document by arbitrary convention to help identify and distinguish different elements implemented in the modes of realization described below.
Comme précédemment indiqué, l’invention vise notamment un procédé de contrôle d’un dispositif de gestion de recharge d’un véhicule électrique, tel que par exemple de type automobile. Plus généralement, le véhicule électrique peut être un quelconque véhicule terrestre motorisé. L’invention vise notamment, mais pas exclusivement, le contrôle d’un véhicule autonome ou semi-autonome. On décrit par la suite l’invention dans le contexte de véhicules électriques de type automobile bien que d’autres types de véhicule soient possibles.As previously indicated, the invention relates in particular to a method of controlling a device for managing the charging of an electric vehicle, such as for example of the automobile type. More generally, the electric vehicle can be any motorized land vehicle. The invention aims in particular, but not exclusively, at controlling an autonomous or semi-autonomous vehicle. The invention is subsequently described in the context of automobile-type electric vehicles, although other types of vehicle are possible.
Dans ce document, les notions de charge et de recharge (et notions voisines : chargement/rechargement, etc.) sont utilisées de façon interchangeable. L’invention vise notamment à charger (ou recharger) électriquement un véhicule électrique, ou plus précisément la ou les batteries équipant ledit véhicule électrique.In this document, the notions of charging and recharging (and related notions: loading/recharging, etc.) are used interchangeably. The invention aims in particular to electrically charge (or recharge) an electric vehicle, or more precisely the battery(ies) equipping said electric vehicle.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation, la présente invention vise un procédé de contrôle d’un dispositif de gestion de recharge d’un véhicule électrique, ledit procédé comprenant :According to a particular and non-limiting example of embodiment, the present invention aims at a method for controlling a device for managing the charging of an electric vehicle, said method comprising:
- obtention de données de station relatives à une pluralité de stations de charge comprenant chacune au moins un chargeur, les données de station définissant pour chaque station de charge : une position de la station de charge, un nombre de chargeurs et une puissance maximale de chaque chargeur ;
- détermination, à partir des données de station, d’une pluralité de plans de charge permettant de recharger le véhicule électrique le long d’un trajet pour atteindre une destination, chaque plan de charge définissant des stations candidates parmi ladite pluralité de stations de charge et une recharge à effectuer à chaque station candidate ;
- envoi, pour chaque station candidate, de données de charge indiquant un instant d’arrivée estimé à ladite station candidate et un temps de charge nécessaire pour recharger le véhicule électrique à ladite station candidate ;
- réception, en réponse dudit envoi, de temps d’attente estimés aux stations candidates pour recharger le véhicule selon chaque plan de charge ;
- sélection, à partir des temps d’attente estimés, d’un plan de charge minimisant un temps nécessaire pour effectuer le trajet jusqu’à la destination ; et
- planification automatisée par envoi d’au moins une requête pour réserver des créneaux de charge auprès de stations de charge conformément au plan de charge sélectionné.- obtaining station data relating to a plurality of charging stations each comprising at least one charger, the station data defining for each charging station: a position of the charging station, a number of chargers and a maximum power of each charger;
- determination, from the station data, of a plurality of charging plans making it possible to recharge the electric vehicle along a route to reach a destination, each charging plan defining candidate stations among said plurality of charging stations and a recharge to be carried out at each candidate station;
- sending, for each candidate station, charging data indicating an estimated time of arrival at said candidate station and a charging time necessary to recharge the electric vehicle at said candidate station;
- reception, in response to said sending, of estimated waiting times at candidate stations to recharge the vehicle according to each charging plan;
- selection, from the estimated waiting times, of a load plan minimizing the time necessary to complete the journey to the destination; And
- automated scheduling by sending at least one request to reserve charging slots at charging stations in accordance with the selected charging plan.
La
Les véhicules électrique VE circulent sur des voies de circulation quelconque (par exemple des autoroutes) le long de trajets respectifs. La configuration de ces voies de circulation peut toutefois varier selon le cas. Par ailleurs, le type et les caractéristiques des véhicules électriques VE peuvent être adaptés selon le cas. Les véhicules électriques VE sont par exemple de type automobile ou équivalent. En variante, ces véhicules électriques peuvent être un car, un bus, un camion, un véhicule utilitaire ou une motocyclette, ou plus généralement un véhicule de type véhicule terrestre motorisé.The EV electric vehicles travel on any traffic lanes (e.g. highways) along respective routes. The configuration of these traffic lanes may, however, vary depending on the case. Furthermore, the type and characteristics of EV electric vehicles can be adapted as appropriate. EV electric vehicles are, for example, automobile type or equivalent. Alternatively, these electric vehicles can be a coach, a bus, a truck, a utility vehicle or a motorcycle, or more generally a motorized land vehicle type vehicle.
Selon un exemple particulier, le véhicule électrique VE1 circule sous la supervision totale d’un conducteur. Selon un exemple particulier, le véhicule électrique VE1 circule dans un mode autonome ou semi-autonome. Autrement dit, le véhicule VE1 peut être un véhicule autonome ou semi-autonome.According to a particular example, the electric vehicle VE1 travels under the total supervision of a driver. According to a particular example, the electric vehicle VE1 circulates in an autonomous or semi-autonomous mode. In other words, the VE1 vehicle can be an autonomous or semi-autonomous vehicle.
Le dispositif 4 est configuré pour gérer ou planifier les recharges électriques du véhicule électrique VE1, ou plus précisément les recharges de la ou les batteries électriques (non représentées) équipant le véhicule VE1. Pour ce faire, le dispositif 4 est configuré pour coopérer avec des stations de charge SC (dites aussi stations ou stations de recharge) positionnées le long d’un trajet 12 que réalise le véhicule VE1 pour atteindre une destination 14.The device 4 is configured to manage or plan the electrical recharges of the electric vehicle VE1, or more precisely the recharges of the electric battery(ies) (not shown) equipping the vehicle VE1. To do this, the device 4 is configured to cooperate with charging stations SC (also called charging stations or stations) positioned along a path 12 that the vehicle VE1 takes to reach a destination 14.
Plus précisément, le dispositif 4 (dit aussi dispositif de gestion ou dispositif de gestion de recharge) met en œuvre un processus (ou procédé) de contrôle comme décrit ci-après pour planifier des recharges électriques du véhicule VE1 le long d’un trajet 12. A cet effet, le dispositif 4 peut comprendre au moins un processeur configuré pour exécuter un programme d’ordinateur PG1 (
Au cours de l’exécution du processus (ou procédé) de contrôle, le dispositif 4 est configuré pour coopérer (ou communiquer) avec des dispositifs agents (ou agents) AG associés respectivement à ces stations de charge SC. Ces agents AG peuvent éventuellement faire partie des stations de recharges SC respectives ou êtres distinctes de ces stations. A titre d’exemple, on suppose que les stations de charge SC1, SC2 et SC3 sont disposées le long du trajet 12 et accessibles par le véhicule VE1. Le dispositif 4 de gestion de recharge forme collectivement avec les agents AG un système (ou système de gestion de recharge) noté SY1 (
Le véhicule VE1 peut si besoin s’arrêter à chacune des stations de charge SC pour recharger partiellement ou totalement ses batteries. Les agents respectifs AG1, AG2 et AG3 des stations de recharge communiquent avec le dispositif 4 pour permettre à ce dernier de planifier ou organiser les recharges à réaliser dans au moins une partie des stations le long du trajet 12 pour que le véhicule VE1 puisse atteindre sa destination 14. La configuration des stations de charge SC, notamment en termes de nombre et de positionnement peut être adaptée selon le cas.The VE1 vehicle can, if necessary, stop at each of the SC charging stations to partially or completely recharge its batteries. The respective agents AG1, AG2 and AG3 of the charging stations communicate with the device 4 to allow the latter to plan or organize the recharges to be carried out in at least part of the stations along the route 12 so that the vehicle VE1 can reach its destination 14. The configuration of the SC charging stations, particularly in terms of number and positioning, can be adapted as appropriate.
Comme indiqué par la suite, le dispositif 4 comprend une interface de communication appropriée pour communiquer avec chaque agent AG des stations de charge SC. Ces communications se font par exemple via un réseau mobile de type 4G, 5G ou autre.As indicated below, the device 4 includes a communication interface suitable for communicating with each AG agent of the SC charging stations. These communications are done for example via a mobile network of type 4G, 5G or other.
Comme représenté, chaque station SC comprend au moins un chargeur (ou borne de recharge) 10 configuré pour recharger électriquement la ou les batteries d’un véhicule électrique VE. Le nombre de chargeurs 10 et la puissance maximale de chacun d’eux peuvent varier selon le cas dans chaque station SC. Comme indiqué par la suite, on suppose par exemple que chaque station de charge SC dispose d’un nombre entier p de chargeurs 10 (p ≥ 1). On suppose que ces chargeurs 10 sont aptes à recharger le véhicule électrique VE1 le long du trajet 12.As shown, each SC station comprises at least one charger (or charging terminal) 10 configured to electrically recharge the battery(ies) of an electric vehicle EV. The number of 10 chargers and the maximum power of each of them may vary depending on the case in each SC station. As indicated below, we assume for example that each charging station SC has an integer number p of chargers 10 (p ≥ 1). It is assumed that these chargers 10 are capable of recharging the electric vehicle VE1 along the route 12.
Le dispositif 4 de gestion de recharge peut par exemple prendre la forme d’un (ou comprendre un) calculateur, ou une combinaison de calculateurs. Un exemple de mise en œuvre du dispositif 4 est décrit ultérieurement.The charging management device 4 can for example take the form of (or include a) calculator, or a combination of calculators. An example of implementation of device 4 is described later.
Par ailleurs, les agents AG associés à chaque station de charge SC peuvent prendre la forme d’un serveur (ou tout autre équipement informatique approprié) comprenant une interface de communication complémentaire pour communiquer avec le dispositif 4 du véhicule électrique VE1.Furthermore, the agents AG associated with each charging station SC can take the form of a server (or any other appropriate computer equipment) comprising a complementary communication interface for communicating with the device 4 of the electric vehicle VE1.
Comme indiqué ci-avant, le dispositif 4 de gestion de recharge (et plus généralement le système SY1) est configuré pour mettre en œuvre un processus de contrôle. Ce processus est à présent décrit conjointement aux figures 1 et 2 selon des modes de réalisation particuliers.As indicated above, the charging management device 4 (and more generally the system SY1) is configured to implement a control process. This process is now described jointly in Figures 1 and 2 according to particular embodiments.
On suppose à titre d’exemple que le véhicule électrique VE1 effectue un trajet 12 pour atteindre une destination 14 (
Selon un exemple particulier, le trajet 14 nécessite au moins une recharge à une borne de charge dite « rapide » (par exemple de puissance maximale ≥ 50 kW). Le type des bornes utilisées ainsi que le nombre de recharges effectuées peuvent toutefois être adaptés selon le cas.According to a particular example, route 14 requires at least one recharge at a so-called “fast” charging station (for example with a maximum power ≥ 50 kW). The type of terminals used as well as the number of recharges carried out can however be adapted depending on the case.
Dans une première opération, le dispositif 4 obtient des données de station DT1 relatives à une pluralité de stations de charge SC (à savoir SC1, SC2 et SC3 dans cet exemple) comprenant chacune au moins un chargeur 10. Les données de station DT1 définissent pour chaque station de charge SC au moins les informations suivantes : une position (notée « m ») de la station de charge SC, un nombre « p » de chargeurs 10 et une puissance maximale (ou niveau maximal de puissance de charge) « q » que chaque chargeur 10 peut délivrer (
A noter qu’une station de charge SC peut comporter une pluralité de chargeurs 10 présentant des niveaux maximaux q différents de puissance de charge.Note that a charging station SC may include a plurality of chargers 10 having different maximum levels q of charging power.
Ces données de station DT1 peuvent être obtenues de diverses façons selon le cas considéré. A titre d’exemple, le dispositif 4 peut interroger un serveur distant (éventuellement l’un des agents AG ou un serveur distinct) pour récupérer les données DT1. En variante, le dispositif 4 comprend une mémoire non volatile dans laquelle il stocke préalablement les données de station DT1. Le dispositif 4 peut ainsi récupérer en temps utile les données de station DT1 en consultant sa mémoire.These DT1 station data can be obtained in various ways depending on the case considered. For example, device 4 can query a remote server (possibly one of the AG agents or a separate server) to retrieve the DT1 data. Alternatively, the device 4 comprises a non-volatile memory in which it previously stores the station data DT1. The device 4 can thus recover the DT1 station data in good time by consulting its memory.
Dans une deuxième opération, le dispositif 4 détermine, à partir des données de station DT1, une pluralité de plans de charge PL permettant de recharger le véhicule électrique VE1 le long du trajet 12 pour atteindre la destination 14. Chaque plan de charge PL définit des stations candidates SCc parmi la pluralité de stations de charge SC et une recharge E à effectuer à chaque station candidate SCc. Une même station candidate SCc peut être comprise dans plusieurs plans de charge PL distincts. On suppose à titre d’exemple que les stations candidates SCc, listées dans les plans de charge PL, comprennent les stations SC1, SC2 et SC3.In a second operation, the device 4 determines, from the station data DT1, a plurality of charging plans PL making it possible to recharge the electric vehicle VE1 along the path 12 to reach the destination 14. Each charging plan PL defines candidate stations SCc among the plurality of charging stations SC and a recharge E to be carried out at each candidate station SCc. The same candidate station SCc can be included in several distinct PL load plans. We assume for example that the candidate stations SCc, listed in the load plans PL, include the stations SC1, SC2 and SC3.
Chaque plan de charge PL peut donc identifier deux stations candidates SCc ou plus, chacune de ces stations étant destinée à effectuer une recharge électrique respective notée E. Autrement dit, chaque plan de charge PL peut définir une liste de stations candidates SCc dans lesquelles le véhicule VE1 doit s’arrêter pour effectuer une recharge E (partielle ou totale). Une recharge E est définie par exemple par un niveau d’énergie électrique à délivrer par une station candidate SCc au véhicule électrique VE1. Le temps nécessaire à une station de charge SC pour fournir le niveau d’énergie électrique E requis est fonction en particulier de la puissance maximale q délivrable par le chargeur 10 utilisé dans ladite station.Each PL charging plan can therefore identify two or more candidate stations SCc, each of these stations being intended to carry out a respective electric recharge denoted E. In other words, each PL charging plan can define a list of candidate stations SCc in which the vehicle VE1 must stop to carry out an E recharge (partial or total). A recharge E is defined for example by a level of electrical energy to be delivered by a candidate station SCc to the electric vehicle VE1. The time necessary for a charging station SC to provide the required level of electrical energy E is a function in particular of the maximum power q deliverable by the charger 10 used in said station.
Selon un exemple particulier, chaque plan de charge PL déterminé au cours de la deuxième opération peut également définir la puissance de charge maximale q qui est utilisée pour recharger l’énergie E à chaque station de charge SC associée audit plan de charge PL. Cette information supplémentaire facilite le calcul des temps d’attente à chaque station comme décrit plus en détail ci-après.According to a particular example, each PL charging plan determined during the second operation can also define the maximum charging power q which is used to recharge the energy E at each charging station SC associated with said PL charging plan. This additional information facilitates the calculation of waiting times at each station as described in more detail below.
Comme décrit par la suite, en fonction notamment du niveau d’affluence dans une station de charge SC et du nombre de chargeurs 10 déployés dans ladite station, un temps d’attente plus ou moins important peut être nécessaire avant que le véhicule VE1 puisse réaliser une recharge.As described below, depending in particular on the level of affluence in a charging station SC and the number of chargers 10 deployed in said station, a more or less significant waiting time may be necessary before the vehicle VE1 can carry out A reload.
Pour avoir un nombre fini de plans de charge PL associé à une liste de stations candidates SCc, on peut par exemple discrétiser l’énergie rechargée E par station candidate SCc. On peut ainsi établir autant de plans de charge PL qu’il y a de combinaisons possibles d’énergies discrétisées. Divers algorithmes peuvent toutefois être mis en œuvre pour limiter le nombre de plans de charge PL de sorte à ne prendre en compte que les plus pertinents. A titre d’exemple, un algorithme de programmation dynamique peut être mis en œuvre à cet effet.To have a finite number of charging plans PL associated with a list of candidate stations SCc, we can for example discretize the recharged energy E by candidate station SCc. We can thus establish as many PL load plans as there are possible combinations of discretized energies. Various algorithms can, however, be implemented to limit the number of PL load plans so as to only take into account the most relevant ones. For example, a dynamic programming algorithm can be implemented for this purpose.
Selon un exemple particulier, les plans de charge PL sont déterminées sur la base des données de station DT1 préalablement obtenues, et éventuellement aussi sur la base d’un niveau (ou état) courant de charge du véhicule électrique VE1. Pour ce faire, le dispositif 4 est par exemple apte à déterminer le niveau courant de charge de la ou des batteries du véhicule VE1.According to a particular example, the PL charging plans are determined on the basis of the station data DT1 previously obtained, and possibly also on the basis of a current charging level (or state) of the electric vehicle VE1. To do this, the device 4 is for example capable of determining the current charge level of the battery(ies) of the vehicle VE1.
Selon un exemple particulier, la détermination de la pluralité de plans de charge PL comprend une détermination, à partir des données de station DT1, des différents plans de charge PL possibles le long du trajet 14. Le dispositif 4 peut éventuellement présélectionner une partie des plans de charge PL possibles en fonction de critères appropriés adaptables par l’homme du métier.According to a particular example, the determination of the plurality of PL load plans comprises a determination, from the station data DT1, of the different possible PL load plans along the path 14. The device 4 can optionally preselect part of the plans possible PL loads according to appropriate criteria adaptable by those skilled in the art.
Dans une troisième opération, le dispositif 4 envoie, pour chaque station candidate SCc (à savoir SC1, SC2 et SC3 dans cet exemple), des données de charge DT2 indiquant un instant d’arrivée estimé tinà ladite station candidate SCc et un temps de charge (ou temps de recharge) t2 nécessaire pour recharger électriquement le véhicule électrique VE1 à ladite station candidate SCc. Ce temps de charge t2 est fixé de sorte à charger totalement ou partiellement les batteries du véhicule VE1 selon le cas. Un instant d’arrivée tincorrespond à une indication temporelle définissant un point dans le temps. Cet instant tinpeut correspondre par exemple à une heure et/ou une date.In a third operation, the device 4 sends, for each candidate station SCc (namely SC1, SC2 and SC3 in this example), load data DT2 indicating an estimated arrival time t in to said candidate station SCc and a time charging time (or recharging time) t2 necessary to electrically recharge the electric vehicle VE1 at said candidate station SCc. This charging time t2 is set so as to fully or partially charge the batteries of the vehicle VE1 depending on the case. An arrival time t in corresponds to a time indication defining a point in time. This instant t in can correspond for example to a time and/or a date.
A titre d’exemple, le dispositif 4 peut envoyer à l’agent AG1 de la station SC1 des données de charge DT2 indiquant un instant d’arrivée estimé tinà la station SC1 et un temps de charge t2 nécessaire pour effectuer une recharge donnée du véhicule VE1 à cette station (permettant de recharger partiellement ou totalement les batteries du véhicule VE1 selon le cas). Des données de charge DT2 analogues peuvent être envoyées par le dispositif 4 aux agents AG2 et AG3 des stations SC2 et SC3 respectivement. A partir de l’énergie rechargée à chaque station selon un plan de charge PL donné, le dispositif 4 peut calculer le temps de recharge nécessaire à ladite chaque station et estimer l’heure d’arrivée à la station suivante selon le plan de charge PL considéré.For example, the device 4 can send to the agent AG1 of the station SC1 charging data DT2 indicating an estimated time of arrival t in at the station SC1 and a charging time t2 necessary to carry out a given recharge from the VE1 vehicle to this station (allowing the batteries of the VE1 vehicle to be partially or completely recharged depending on the case). Analogous DT2 load data can be sent by the device 4 to the agents AG2 and AG3 of the stations SC2 and SC3 respectively. From the energy recharged at each station according to a given PL charging plan, the device 4 can calculate the recharge time necessary at said each station and estimate the time of arrival at the next station according to the PL charging plan considered.
Selon un exemple particulier, le dispositif 4 détermine les données de charge (ou données de recharge) DT2 en fonction de diverses données dont il dispose, dont par exemple l’état courant de charge des batteries du véhicule VE1, la position courante du véhicule VE1 et le trajet 12 que le véhicule VE1 doit parcourir.According to a particular example, the device 4 determines the charging data (or recharging data) DT2 as a function of various data available to it, including for example the current state of charge of the batteries of the vehicle VE1, the current position of the vehicle VE1 and the route 12 that the vehicle VE1 must travel.
Dans une quatrième opération, le dispositif 4 reçoit, en réponse à l’envoi réalisé au cours de la troisième opération, des temps d’attente t3 estimés aux stations candidates SCc pour recharger le véhicule VE1 selon chaque plan de charge PL. Comme illustré en
A titre d’exemple, le dispositif 4 peut recevoir des temps d’attente t3 estimés à la station candidate SC1 pour recharger le véhicule VE1 selon chaque plan de charge PL comprenant la station SC1 en tant que station candidate SCc. Des temps d’attente estimés t3 peuvent être reçus par le dispositif 4 pour chaque autre station candidate SCs, à savoir SC2 et SC3 dans cet exemple.For example, the device 4 can receive waiting times t3 estimated at the candidate station SC1 to recharge the vehicle VE1 according to each charging plan PL comprising the station SC1 as a candidate station SCc. Estimated waiting times t3 can be received by the device 4 for each other candidate station SCs, namely SC2 and SC3 in this example.
Selon un exemple particulier, les données de charge DT2 sont envoyées par le dispositif 4 aux dispositifs agents AG des stations candidates SCc (à savoir les agents AG1, AG2 et AG3 dans cet exemple) pour récupérer, en réponse, les temps d’attente t3 estimés par les dispositifs agents AG en fonction d’états de réservation courants de créneaux de charge auprès desdites stations candidates. Chaque station candidate SCc peut déterminer par l’intermédiaire de son agent AG un ou des temps d’attente t3 en fonction également des réservations en cours dans ladite station, c’est-à-dire en fonction des requêtes de réservation de créneaux de recharge qui ont déjà été émises par d’autres véhicules électriques auprès de ladite station. La manière dont les agents AG peuvent déterminer ou calculer les temps d’attente t3 peut varier selon le cas, des exemples de réalisation étant décrits plus en détails ultérieurement.According to a particular example, the load data DT2 are sent by the device 4 to the agent devices AG of the candidate stations SCc (namely the agents AG1, AG2 and AG3 in this example) to recover, in response, the waiting times t3 estimated by the AG agent devices as a function of current reservation states of charging slots with said candidate stations. Each candidate station SCc can determine, via its agent AG, one or more waiting times t3 also depending on the reservations in progress in said station, that is to say according to the reservation requests for charging slots which have already been issued by other electric vehicles to said station. The way in which AG agents can determine or calculate waiting times t3 may vary depending on the case, with exemplary embodiments being described in more detail later.
Selon un exemple particulier, les données de charge DT2 transmises par le dispositif 4 aux stations candidates SCc comprend un identifiant ID du véhicule électrique VE1 (ou du dispositif 4). Chaque agent AG reconnaît ainsi le véhicule VE1 souhaitant effectuer un arrêt de recharge à partir de cet identifiant ID. Si l’agent AG reçoit plusieurs transmissions de données DT2 au cours du temps, il peut à partir de l’identifiant ID contenu dans ces données relier les différentes transmissions au même véhicule VE1.According to a particular example, the charging data DT2 transmitted by the device 4 to the candidate stations SCc includes an identifier ID of the electric vehicle VE1 (or of the device 4). Each AG agent thus recognizes the vehicle VE1 wishing to make a charging stop using this identifier ID. If the AG agent receives several transmissions of DT2 data over time, it can, based on the identifier ID contained in these data, link the different transmissions to the same vehicle VE1.
Selon un exemple particulier, les données de charge DT2 envoyées par le dispositif 4 aux stations candidates SCc sont indépendantes du point d’origine du trajet 12 et de la destination 14 du trajet 12. Autrement dit, les données de charge DT2 ne contiennent ni le point d’origine (ou point de départ) du trajet 12 ni de la destination 14 du trajet. Ainsi, le véhicule VE1 ne transmet par ses début et fin de trajet aux stations de charge SC ce qui permet de limiter la diffusion de données personnelles et ainsi protéger la vie privée des utilisateurs, conforment notamment à certaines réglementations pouvant être en vigueur en la matière.According to a particular example, the load data DT2 sent by the device 4 to the candidate stations SCc are independent of the point of origin of the path 12 and the destination 14 of the path 12. In other words, the load data DT2 does not contain either the point of origin (or starting point) of the journey 12 nor of the destination 14 of the journey. Thus, the VE1 vehicle does not transmit its start and end of journey to the SC charging stations, which makes it possible to limit the dissemination of personal data and thus protect the privacy of users, in particular complying with certain regulations that may be in force in this area. .
Dans une cinquième opération, le dispositif 4 sélectionne, à partir des temps d’attente estimés t3 reçus au cours de la quatrième opération, un plan de charge noté PLs (parmi les plans de charge PL précédemment déterminés) minimisant un temps nécessaire pour effectuer le trajet 12 jusqu’à la destination 14. Pour ce faire, le dispositif 4 peut calculer pour chaque plan de charge PL, à partir des temps d’attente estimés t3, un temps total t4 estimé pour effectuer le trajet 12 jusqu’à la destination 14 en effectuant les recharges E selon ledit plan de charge PL. Le dispositif 4 peut alors sélectionner le plan de charge PL qui présente le temps total estimé t4 le plus faible.In a fifth operation, the device 4 selects, from the estimated waiting times t3 received during the fourth operation, a load plan denoted PLs (among the load plans PL previously determined) minimizing a time necessary to carry out the journey 12 to the destination 14. To do this, the device 4 can calculate for each PL load plan, from the estimated waiting times t3, a total time t4 estimated to complete the journey 12 to the destination 14 by carrying out the recharges E according to said PL charging plan. The device 4 can then select the PL load plan which has the lowest estimated total time t4.
Selon un exemple particulier, le plan de charge PLs sélectionné minimise les temps d’attente et temps de charge dans les stations de charge SC le long du trajet 12 jusqu’à la destination 14. Le dispositif 4 est ainsi capable d’optimiser les temps d’attente et temps de charge sur l’ensemble des stations SC où le véhicule électrique VE1 doit s’arrêter pour effectuer une recharge.According to a particular example, the selected PLs charging plan minimizes the waiting times and charging times in the SC charging stations along the route 12 to the destination 14. The device 4 is thus capable of optimizing the times waiting time and charging time on all SC stations where the electric vehicle VE1 must stop to recharge.
Selon un exemple particulier, le plan de charge PLs sélectionné définit une pluralité d’arrêts dans des stations de charge SC pour recharger le véhicule VE1.According to a particular example, the selected PLs charging plan defines a plurality of stops in SC charging stations to recharge the vehicle VE1.
Dans une sixième opération, le dispositif 4 réalise une planification par l’envoi d’au moins une requête RQ1 pour réserver des créneaux de charge auprès de stations de charge SC conformément au plan de charge PLs sélectionné.In a sixth operation, the device 4 carries out planning by sending at least one request RQ1 to reserve charging slots with SC charging stations in accordance with the selected PLs charging plan.
Selon un exemple particulier, le dispositif 4 envoie, à chaque station de charge SC du plan de charge PLs sélectionné (ou aux agents AG de ces stations), une requête de réservation RQ1 d’un créneau de charge auprès de ladite station de charge SC conformément au plan de charge PLs sélectionné. Les recharges effectuées auprès de chaque station de charge SC peut en effet être organisée selon des créneaux successifs, chaque créneau étant attribué à un (ou au moins un) véhicule électrique VE pour effectuer une recharge pendant une durée donnée. En réponse à une requête RQ1 du dispositif 4, un agent AG peut allouer au véhicule VE1 un ou plusieurs créneaux de recharge à un instant donné.According to a particular example, the device 4 sends, to each charging station SC of the selected PLs charging plan (or to the agents AG of these stations), a reservation request RQ1 of a charging slot with said charging station SC in accordance with the selected HGV load plan. The recharges carried out at each SC charging station can in fact be organized according to successive slots, each slot being allocated to one (or at least one) electric vehicle EV to carry out a recharge for a given duration. In response to a request RQ1 from device 4, an agent AG can allocate one or more charging slots to the vehicle VE1 at a given time.
Selon un exemple particulier, les troisième, quatrième, cinquième et sixième opérations (envoi des données de charge DT2, réception en retour des temps d’attente t3, sélection d’un plan de charge PLs parmi les plans de charge PL et planification) sont réitérées au cours d’une pluralité de cycles distincts au cours du temps. Ces cycles peuvent être répétés une pluralité de fois (éventuellement régulièrement, voir périodiquement) afin d’adapter si besoin le plan de charge PLs sélectionné en fonction notamment de l’avancement du véhicule VE1 le long du trajet 12 ou encore selon l’état des réservations de recharge auprès des stations de charge SC. Il est ainsi possible pour le dispositif 4 d’adapter au cours du temps le plan de charge sélectionné PLs et les réservations de créneaux, éventuellement en temps réel afin d’optimiser autant que possible les arrêts auprès des stations de charge SC en fonction de la situation courante. A titre d’exemple, le cycle ci-dessus peut être réitéré toutes les cinq minutes par le dispositif 4 pour mettre à jour la situation de charge et adapter les créneaux de charge réservés à l’heure d’arrivée effective des véhicules électrique VE (par exemple en cas d’embouteillages sur l’autoroute).According to a particular example, the third, fourth, fifth and sixth operations (sending load data DT2, receiving back waiting times t3, selection of a PLs load plan among the PL load plans and planning) are reiterated during a plurality of distinct cycles over time. These cycles can be repeated a plurality of times (possibly regularly, or even periodically) in order to adapt, if necessary, the PLs charging plan selected according in particular to the progress of the vehicle VE1 along the path 12 or even according to the state of the charging reservations at SC charging stations. It is thus possible for the device 4 to adapt over time the selected charging plan PLs and the slot reservations, possibly in real time in order to optimize as much as possible the stops at the charging stations SC according to the current situation. For example, the above cycle can be repeated every five minutes by the device 4 to update the charging situation and adapt the charging slots reserved to the actual arrival time of the EV electric vehicles ( for example in the event of traffic jams on the motorway).
La présente invention permet d’optimiser l’énergie rechargée aux différentes stations de charge SC disposées le long du trajet du véhicule VE1 de sorte à minimiser à la fois le temps de charge et le temps d’attente. Autrement dit, on minimise les temps nécessaires pour recharger le véhicule électrique, ce qui permet de parcourir le trajet en un minimum de temps en s’assurant que l’on peut atteindre la destination. En effet, le temps d’attente à une station SC dépend de l’instant d’arrivée tinà la station qui lui-même dépend du temps de charge aux stations SC précédentes. En outre, le temps d’attente est fonction des réservations en cours auprès des stations de charge SC. La détermination des plans de charge PL et la sélection du plan de charge PLs comme précédemment décrit permettent de garantir que le véhicule VE1 s’arrête à plusieurs stations de charge SC pour recharger efficacement ses batteries tout en assurant un temps de trajet minimal.The present invention makes it possible to optimize the energy recharged at the different charging stations SC arranged along the route of the vehicle VE1 so as to minimize both the charging time and the waiting time. In other words, we minimize the time required to recharge the electric vehicle, which allows us to complete the journey in a minimum of time while ensuring that we can reach the destination. Indeed, the waiting time at a SC station depends on the arrival time t in at the station which itself depends on the charging time at the previous SC stations. In addition, the waiting time depends on current reservations at SC charging stations. Determining the PL charging plans and selecting the PLs charging plan as previously described ensures that the vehicle VE1 stops at several SC charging stations to efficiently recharge its batteries while ensuring minimal travel time.
Plus précisément, l’invention permet ainsi une optimisation de temps du trajet total avec plusieurs arrêts destinés à des recharges successives auprès de stations SC. Le plan de charge PLs sélectionné comprend au moins deux stations de charge SC marquant chacune un arrêt le long du trajet 12 pour effectuer une recharge du véhicule électrique VE1 selon le plan de charge PLs sélectionné. Cette planification prend avantageusement en compte le temps d’attente à chaque station de charge SC qui dépend de l’instant d’arrivée tinà ladite station, cet instant d’arrivée étant lui-même fonction du temps de charge à la station SC précédente dans le plan de charge sélectionné. Pour cela, l’invention peut par exemple discrétiser l’énergie que l’on peut recharger à chaque station SC pour une combinaison de stations donnée afin de former des plans de charge PL (énergie rechargée à chaque station d’une combinaison) puis le temps total de trajet peut être calculé pour chaque plan de charge PL en prenant en compte les réservations des autres véhicules auprès des stations SC concernées. Le plan de charge PL présentant le temps minimum de trajet peut alors être sélectionné. De cette manière, on peut garantir que le plan de charge PLs sélectionné est celui qui est le plus optimisé par rapport au pas d’énergie utilisé pour la discrétisation.More precisely, the invention thus allows optimization of total journey time with several stops intended for successive recharges at SC stations. The selected PLs charging plan comprises at least two SC charging stations each marking a stop along the route 12 to recharge the electric vehicle VE1 according to the selected PLs charging plan. This planning advantageously takes into account the waiting time at each charging station SC which depends on the time of arrival t in at said station, this time of arrival itself being a function of the charging time at the station SC previous in the selected load plan. For this, the invention can for example discretize the energy that can be recharged at each SC station for a given combination of stations in order to form PL charging plans (energy recharged at each station of a combination) then the Total travel time can be calculated for each PL charging plan by taking into account the reservations of other vehicles at the SC stations concerned. The HGV charging plan with the minimum travel time can then be selected. In this way, we can guarantee that the selected PLs load plan is the one that is most optimized in relation to the energy step used for the discretization.
L’invention peut ainsi amener par exemple un véhicule électrique VE à augmenter le nombre d’arrêts réalisés auprès des stations de charge SC le long du trajet 12 pour effectuer des recharges, avec comme effet une réduction du temps total du trajet en raison d’une optimisation du plan de charge avec des temps d’attente et temps de charge minimisés.The invention can thus cause, for example, an electric vehicle EV to increase the number of stops made at the SC charging stations along the route 12 to carry out recharges, with the effect of reducing the total journey time due to optimization of the charging plan with minimized waiting times and charging times.
Pour optimiser l’organisation des multiples recharges auprès de stations de charge SC le long du trajet 12, l’invention peut en outre mettre en œuvre un système de multi-réservations via un réseau de communication approprié afin de permettre au dispositif 3 de coopérer avec les stations de charge SC.To optimize the organization of multiple recharges at SC charging stations along the route 12, the invention can also implement a multi-reservation system via an appropriate communication network in order to allow the device 3 to cooperate with SC charging stations.
A noter que l’invention ne requiert par de choisir un meilleur trajet parmi plusieurs trajets possibles. En l’espèce, on suppose que le trajet 12 que le véhicule VE1 doit réaliser est fixe et que le meilleur plan de charge PL doit être identifié sur la base de ce trajet 12 donné. Ainsi, l’invention met en œuvre une simulation qui repose sur le postulat que l’infrastructure de recharge est fixe, dans la mesure où elle est fonction du trajet 12 qui est lui-même fixe. Dans le cas par exemple d’un long parcours sur autoroute, le choix des itinéraires est généralement très limité du fait du maillage restreint des autoroutes sur un territoire donné (maillage plus faible que le réseau routier dans un milieu urbain par exemple).Note that the invention does not require choosing a best route from several possible routes. In this case, it is assumed that the route 12 that the vehicle VE1 must complete is fixed and that the best PL load plan must be identified on the basis of this given route 12. Thus, the invention implements a simulation which is based on the postulate that the charging infrastructure is fixed, insofar as it is a function of route 12 which is itself fixed. In the case of a long motorway journey, for example, the choice of routes is generally very limited due to the limited network of motorways in a given area (weaker network than the road network in an urban environment for example).
Comme décrit ci-avant, les temps d’attente estimés t3 aux stations de charge SC (à savoir aux stations candidates SC1-SC3) peuvent par exemple être calculés par les stations respectives SC1-SC3, ou plus précisément par leurs agents respectifs AG1-AG3. On décrit ci-après conjointement à la
Plus précisément, on suppose que le dispositif 4 de gestion de charge est embarqué dans un véhicule électrique – noté à présent VE4 – circulant selon le trajet 12. Le dispositif 4 exécute le processus de contrôle pour planifier des arrêts de recharge auprès de stations de charge SC, y compris la station SC1. Or, d’autres véhicules électriques VE1, VE2 et VE3 ont déjà des créneaux de réservation attribués auprès de la station SC1.More precisely, it is assumed that the charge management device 4 is on board an electric vehicle – now denoted VE4 – traveling along route 12. The device 4 executes the control process to plan charging stops at charging stations SC, including station SC1. However, other electric vehicles VE1, VE2 and VE3 already have reservation slots allocated to the SC1 station.
On note p le nombre de chargeurs 10 à la station de charge SC1. Comme illustré en
En réponse à une requête RQ1 de réservation, l’agent AG1 est en outre configuré pour réserver au moins un créneau de réservation alloué au véhicule VE1 pour lui permettre de se recharger.In response to a reservation request RQ1, the agent AG1 is further configured to reserve at least one reservation slot allocated to the vehicle VE1 to allow it to recharge.
Comme illustré dans l’exemple particulier de la
La
Le dispositif 4 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations du processus de contrôle tel que précédemment décrit en regard des figures 1-3 et/ou des étapes du procédé de contrôle décrit ci-après en regard de la
Comme illustré en
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur 40 est par exemple stocké sur la mémoire 41. La mémoire 41 peut constituer un support d’informations selon un mode de réalisation particulier en ce qu’elle comprend un programme d’ordinateur (par exemple PG1 en
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 4 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.According to different particular and non-limiting examples of embodiment, the device 4 is coupled in communication with other similar devices or systems and/or with communication devices, for example a TCU (from the English “Telematic Control Unit” or in French “Telematic Control Unit”), for example via a communications bus or through dedicated input/output ports.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 comprend un bloc 42 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », ou le véhicule VE1 lorsque le dispositif 4 correspond à un téléphone intelligent ou une tablette par exemple. Les éléments d’interface du bloc 42 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :According to a particular and non-limiting example of embodiment, the device 4 comprises a block 42 of interface elements for communicating with external devices, for example a remote server or the "cloud", or the vehicle VE1 when the device 4 corresponds to a smartphone or tablet for example. The interface elements of block 42 include one or more of the following interfaces:
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;- RF radio frequency interface, for example of the Wi-Fi® type (according to IEEE 802.11), for example in the 2.4 or 5 GHz frequency bands, or of the Bluetooth® type (according to IEEE 802.15.1), in the band frequency at 2.4 GHz, or Sigfox type using UBN radio technology (from English Ultra Narrow Band, in French ultra narrow band), or LoRa in the 868 MHz frequency band, LTE (from English “ Long-Term Evolution” or in French “Long-Term Evolution”), LTE-Advanced (or in French LTE-advanced);
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;- USB interface (from the English “Universal Serial Bus” or “Bus Universel en Série” in French);
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français).- HDMI interface (from the English “High Definition Multimedia Interface”, or “Interface Multimedia Haute Definition” in French).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 de gestion de recharge comprend une interface de communication 43 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs via un canal de communication 45. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 45. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458), Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3) ou LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).According to another particular and non-limiting example of embodiment, the charging management device 4 comprises a communication interface 43 which makes it possible to establish communication with other devices via a communication channel 45. The communication interface 43 corresponds for example to a transmitter configured to transmit and receive information and/or data via the communication channel 45. The communication interface 43 corresponds for example to a CAN type wired network (from the English “Controller Area Network” or in French “Réseau de controllers”), CAN FD (from the English “Controller Area Network Flexible Data-Rate” or in French “Réseau de controllers à flow flexible data”), FlexRay (standardized by the ISO 17458 standard) , Ethernet (standardized by the ISO/IEC 802-3 standard) or LIN (from the English “Local Interconnect Network”, or in French “Réseau interconnectée local”).
Le dispositif 4 communique par exemple avec les stations de charge SC au moyen du bloc 42 d’éléments d’interface et/ou de l’interface de communication 43 de sorte à permettre l’échange de données comme décrit précédemment.The device 4 communicates for example with the charging stations SC by means of the block 42 of interface elements and/or the communication interface 43 so as to allow the exchange of data as described above.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, tactile ou non, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques (système de projection) via des interfaces de sortie respectives. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 4.According to a particular and non-limiting embodiment, the device 4 can provide output signals to one or more external devices, such as a display screen, touch or not, one or more speakers and/or other devices (projection system) via respective output interfaces. According to one variant, one or the other of the external devices is integrated into the device 4.
La
Dans une première étape 51, le dispositif 4 obtient des données de station DT1 relatives à une pluralité de stations de charge SC comprenant chacune au moins un chargeur 10. Les données de station DT1 définissent pour chaque station de charge SC : une position de la station de charge SC, un nombre p de chargeurs 10 et une puissance maximale q de chaque chargeur 10.In a first step 51, the device 4 obtains station data DT1 relating to a plurality of charging stations SC each comprising at least one charger 10. The station data DT1 defines for each charging station SC: a position of the station charging SC, a number p of chargers 10 and a maximum power q of each charger 10.
Dans une deuxième étape 52, le dispositif 4 détermine, à partir des données de station DT1, d’une pluralité de plans de charge PL permettant de recharger le véhicule électrique VE1 le long d’un trajet 12 pour atteindre une destination 14, chaque plan de charge PL définissant des stations candidates SC parmi ladite pluralité de stations de charge PL et une recharge à effectuer à chaque station candidate SC.In a second step 52, the device 4 determines, from the station data DT1, a plurality of charging plans PL making it possible to recharge the electric vehicle VE1 along a path 12 to reach a destination 14, each plan charging station PL defining candidate stations SC among said plurality of charging stations PL and a recharge to be carried out at each candidate station SC.
Dans une troisième étape 53, le dispositif 4 envoie, pour chaque station candidate SC, des données de charge DT2 indiquant un instant d’arrivée tinestimé à ladite station candidate SC et un temps de charge t2 nécessaire pour recharger le véhicule électrique VE1 à ladite station candidate SC.In a third step 53, the device 4 sends, for each candidate station SC, charging data DT2 indicating an arrival time t in estimated at said candidate station SC and a charging time t2 necessary to recharge the electric vehicle VE1 at said candidate station SC.
Dans une quatrième étape 54, le dispositif 4 reçoit, en réponse audit de l’étape 53, des temps d’attente t2 estimés aux stations candidates SC pour recharger le véhicule VE1 selon chaque plan de charge PL.In a fourth step 54, the device 4 receives, in response to said step 53, waiting times t2 estimated at the candidate stations SC to recharge the vehicle VE1 according to each charging plan PL.
Dans une cinquième étape 55, le dispositif 4 sélectionne, à partir des temps d’attente t2 estimés, un plan de charge PLs minimisant un temps nécessaire pour effectuer le trajet 12 jusqu’à la destination 14.In a fifth step 55, the device 4 selects, from the estimated waiting times t2, a PLs load plan minimizing the time necessary to complete the journey 12 to the destination 14.
Dans une sixième étape 56, le dispositif 4 réalise une planification par l’envoi d’au moins une requête RQ1 pour réserver des créneaux de charge auprès de stations de charge SC conformément au plan de charge PLs sélectionné.In a sixth step 56, the device 4 carries out planning by sending at least one request RQ1 to reserve charging slots with SC charging stations in accordance with the selected PLs charging plan.
Selon des variantes de réalisation, les variantes et exemples des opérations décrits ci-avant en relation avec les figures 1-3 s’appliquent aux étapes du procédé de contrôle de la
Un homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes décrits ci-avant ne constituent que des exemples non limitatifs de mise en œuvre de l’invention. En particulier, l’homme du métier pourra envisager une quelconque adaptation ou combinaison des modes de réalisation et variantes décrits ci-avant, afin de répondre à un besoin bien particulier.A person skilled in the art will understand that the embodiments and variants described above constitute only non-limiting examples of implementation of the invention. In particular, those skilled in the art may consider any adaptation or combination of the embodiments and variants described above, in order to meet a very specific need.
La présente invention ne se limite donc pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend notamment à un procédé (ou processus) de contrôle qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention conformément aux revendications ci-après. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.The present invention is therefore not limited to the examples of embodiment described above but extends in particular to a control method (or process) which would include secondary steps without thereby departing from the scope of the present invention in accordance with the claims herein. -After. The same would apply to a device configured to implement such a process.
La présente invention concerne également un véhicule électrique, par exemple automobile ou à moteur terrestre (par exemple autonome ou semi-autonome), comprenant le dispositif 4 de gestion de recharge tel que précédemment décrit.
The present invention also relates to an electric vehicle, for example an automobile or a land engine (for example autonomous or semi-autonomous), comprising the charging management device 4 as previously described.
Claims (10)
- obtention (51) de données de station (DT1) relatives à une pluralité de stations de charge (SC) comprenant chacune au moins un chargeur (10), les données de station définissant pour chaque station de charge : une position de la station de charge, un nombre de chargeurs et une puissance maximale de chaque chargeur ;
- détermination (52), à partir des données de station, d’une pluralité de plans de charge (PL) permettant de recharger le véhicule électrique le long d’un trajet (12) pour atteindre une destination, chaque plan de charge définissant des stations candidates (SCc) parmi ladite pluralité de stations de charge et une recharge à effectuer à chaque station candidate ;
- envoi (53), pour chaque station candidate, de données de charge (DT2) indiquant un instant d’arrivée (tin) estimé à ladite station candidate et un temps de charge (t2) nécessaire pour recharger le véhicule électrique à ladite station candidate ;
- réception (54), en réponse dudit envoi, de temps d’attente (t3) estimés aux stations candidates pour recharger le véhicule selon chaque plan de charge ;
- sélection (55), à partir des temps d’attente (t3) estimés, d’un plan de charge (PLs) minimisant un temps nécessaire pour effectuer le trajet jusqu’à la destination ; et
- planification (56) par envoi d’au moins une requête (RQ1) pour réserver des créneaux de charge auprès de stations de charge conformément au plan de charge sélectionné.Method for controlling a device (4) for managing the charging of an electric vehicle (VE1), said method comprising:
- obtaining (51) station data (DT1) relating to a plurality of charging stations (SC) each comprising at least one charger (10), the station data defining for each charging station: a position of the charging station charge, a number of chargers and a maximum power of each charger;
- determination (52), from the station data, of a plurality of charging plans (PL) making it possible to recharge the electric vehicle along a route (12) to reach a destination, each charging plan defining candidate stations (SCc) among said plurality of charging stations and a recharge to be carried out at each candidate station;
- sending (53), for each candidate station, charging data (DT2) indicating an estimated time of arrival (t in ) at said candidate station and a charging time (t2) necessary to recharge the electric vehicle at said station candidate;
- reception (54), in response to said sending, of waiting times (t3) estimated at the candidate stations to recharge the vehicle according to each charging plan;
- selection (55), from the estimated waiting times (t3), of a load plan (PLs) minimizing the time necessary to complete the journey to the destination; And
- planning (56) by sending at least one request (RQ1) to reserve charging slots with charging stations in accordance with the selected charging plan.
- calcul pour chaque plan de charge (PL), à partir des temps d’attente (t3) estimés, d’un temps total estimé pour effectuer le trajet jusqu’à la destination en effectuant les recharges selon ledit plan de charge.Method according to any one of claims 1 to 4, in which the selection of the load plan (PLs) minimizing the time necessary to complete the journey comprises:
- calculation for each charging plan (PL), from the estimated waiting times (t3), of an estimated total time to complete the journey to the destination by carrying out the recharges according to said charging plan.
- envoi, à chaque station de charge (SC) du plan de charge sélectionné, d’une dite requête (RQ1) pour réserver un créneau de charge auprès de ladite station de charge conformément au plan de charge sélectionné.Method according to any one of claims 1 to 5, in which the planning comprises:
- sending, to each charging station (SC) of the selected charging plan, a said request (RQ1) to reserve a charging slot with said charging station in accordance with the selected charging plan.
Electric vehicle (EV) comprising the control device (4) according to claim 9.
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