FR3142713A1 - Electrical power system for vehicle - Google Patents

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FR3142713A1
FR3142713A1 FR2212673A FR2212673A FR3142713A1 FR 3142713 A1 FR3142713 A1 FR 3142713A1 FR 2212673 A FR2212673 A FR 2212673A FR 2212673 A FR2212673 A FR 2212673A FR 3142713 A1 FR3142713 A1 FR 3142713A1
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environmental impact
battery
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environmental
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Paul Boucharel
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Abstract

L’invention concerne un procédé de commande d’un système d’alimentation (1) électrique pour véhicule automobile, le véhicule comprenant une machine électrique (ME), le système d’alimentation (1) comprenant un premier dispositif de stockage d’énergie (10) et un deuxième dispositif de stockage d’énergie (20) électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique (ME), Le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes consistant à : Déterminer un critère d’impact environnemental en fonction de l’impact environnemental du premier et du deuxième dispositifs de stockage (10, 20),Déterminer la valeur de la requête de puissance (P10_opti) à fournir par le premier dispositif de stockage (10) et de valeur de la requête de puissance (P20_opti) à fournir par le deuxième dispositif de stockage (20) de sorte à minimiser le critère d’impact environnemental déterminé et de sorte à respecter la requête totale en puissance (Preq) électrique. Figure pour l’abrégé : Fig 1The invention relates to a method for controlling an electric power supply system (1) for a motor vehicle, the vehicle comprising an electric machine (ME), the power system (1) comprising a first energy storage device (10) and a second electrical energy storage device (20) capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine (ME), The method being characterized in that it comprises the steps consisting of: Determine an environmental impact criterion based on the environmental impact of the first and second storage devices (10, 20), Determine the value of the power request (P10_opti) to be provided by the first storage device (10) and value of the power request (P20_opti) to be provided by the second storage device (20) so as to minimize the determined environmental impact criterion and so as to respect the total electrical power request (Preq). Figure for abstract: Fig 1

Description

Système électrique d’alimentation pour véhiculeElectrical power system for vehicle

L’invention concerne le domaine des véhicules hybrides ou électriques, et plus précisément un procédé de commande d’un système électrique comprenant notamment une batterie et une pile à combustible et une unité de contrôle apte mettre en œuvre ce procédé de commande.The invention relates to the field of hybrid or electric vehicles, and more precisely to a method of controlling an electrical system comprising in particular a battery and a fuel cell and a control unit capable of implementing this control method.

De manière connue, un véhicule électrique ou hybride comprend une machine électrique. Afin d’alimenter la machine électrique, le véhicule peut comprendre une batterie et une pile à combustible.In known manner, an electric or hybrid vehicle comprises an electric machine. In order to power the electric machine, the vehicle may include a battery and a fuel cell.

Le véhicule comprend également une unité de contrôle, apte à commander la puissance fournie par la batterie et la puissance fournie par la pile à combustible afin d’alimenter la machine électrique du véhicule. La machine électrique peut être alimentée simultanément par la batterie et par la pile à combustible. La puissance fournie par la batterie et par la pile à combustible est définie en fonction de la requête de couple émise par le conducteur du véhicule.The vehicle also includes a control unit, capable of controlling the power supplied by the battery and the power supplied by the fuel cell in order to power the electrical machine of the vehicle. The electric machine can be powered simultaneously by the battery and the fuel cell. The power supplied by the battery and the fuel cell is defined according to the torque request emitted by the driver of the vehicle.

La stratégie de contrôle permettant de définir la puissance fournie par la batterie et la puissance fournie par la machine est également dépendante de la consommation d’hydrogène. Afin d’optimiser la consommation d’hydrogène, il peut être utilisé un critère unique, relatif à la consommation d’hydrogène, permettant de déterminer la commande de puissance pour la batterie et la commande de puissance pour la pile à combustible de façon à minimiser la consommation d'hydrogène. Cependant, dans ce cas, aucun critère n’est relatif à la batterie.The control strategy for defining the power supplied by the battery and the power supplied by the machine is also dependent on hydrogen consumption. In order to optimize hydrogen consumption, a single criterion can be used, relating to hydrogen consumption, making it possible to determine the power control for the battery and the power control for the fuel cell so as to minimize hydrogen consumption. However, in this case, no criteria relate to the battery.

Dans un autre cas, la stratégie de contrôle et d’optimisation de la part de puissance fournie par la batterie et de celle fournie par la pile à combustible est réalisée à partir d’une optimisation multicritère prenant en compte la consommation et la durabilité des composants à partir du moment où les composants ont été intégrés dans le véhicule.In another case, the control and optimization strategy of the share of power provided by the battery and that provided by the fuel cell is carried out from a multi-criteria optimization taking into account the consumption and durability of the components. from the moment the components have been integrated into the vehicle.

Cependant, aucune de ces stratégies de contrôle ne considère la vie globale de chaque composant, avant même que celui-ci ne soit intégré dans le véhicule.However, none of these control strategies consider the overall life of each component, even before it is integrated into the vehicle.

Il existe donc le besoin d’une solution permettant de pallier, au moins en partie, les inconvénients décrits précédemment.There is therefore a need for a solution to overcome, at least in part, the disadvantages described above.

A cette fin, l’invention concerne un procédé de commande d’un système d’alimentation électrique pour véhicule automobile, le véhicule comprenant une machine électrique, le système d’alimentation électrique comprenant :

  1. un premier dispositif de stockage d’énergie électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique,
  2. un deuxième dispositif de stockage d’énergie électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique,
Le procédé étant remarquable en ce qu’il comprend les étapes consistant à :
  • Déterminer la requête totale en puissance électrique à fournir à la machine électrique,
  • Déterminer l’impact environnemental du premier dispositif de stockage, appelé « premier impact environnemental »,
  • Déterminer l’impact environnement du deuxième dispositif de stockage, appelé « deuxième impact environnemental »,
  • Déterminer un critère d’impact environnemental en fonction de l’ensemble des impacts environnementaux déterminés,
  • Déterminer la valeur de la requête de puissance à fournir par le premier dispositif de stockage et de valeur de la requête de puissance à fournir par le deuxième dispositif de stockage de sorte à minimiser le critère d’impact environnemental déterminé et de sorte à respecter la requête totale en puissance électrique déterminée.
To this end, the invention relates to a method for controlling an electrical power system for a motor vehicle, the vehicle comprising an electrical machine, the electrical power system comprising:
  1. a first electrical energy storage device capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine,
  2. a second electrical energy storage device capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine,
The process is remarkable in that it comprises the steps consisting of:
  • Determine the total electrical power requirement to be supplied to the electrical machine,
  • Determine the environmental impact of the first storage device, called “first environmental impact”,
  • Determine the environmental impact of the second storage device, called “second environmental impact”,
  • Determine an environmental impact criterion based on all of the environmental impacts determined,
  • Determine the value of the power request to be provided by the first storage device and the value of the power request to be provided by the second storage device so as to minimize the determined environmental impact criterion and so as to respect the request total determined electrical power.

Ainsi, la requête en puissance à fournir par chaque dispositif de stockage à la machine électrique est déterminée en considérant l’impact environnemental de chaque élément du système d’alimentation en plus de considérer la requête en puissance totale. Ainsi, cela permet de commander le système d’alimentation de manière optimale, en s’assurant d’une part que la machine électrique est correctement alimentée et en minimisant l’impact environnemental du premier et du deuxième dispositifs de stockage.Thus, the power request to be supplied by each storage device to the electrical machine is determined by considering the environmental impact of each element of the power system in addition to considering the total power request. Thus, this makes it possible to control the power system optimally, by ensuring on the one hand that the electrical machine is correctly powered and by minimizing the environmental impact of the first and second storage devices.

De préférence :

  1. Le premier dispositif de stockage correspond à une batterie d’alimentation électrique,
  2. Le deuxième dispositif de stockage correspond à une pile à combustible, configurée pour générer de l’énergie électrique à partir d’hydrogène,
Le procédé étant remarquable en ce que :
  • Il comprend, simultanément à la détermination du premier impact environnemental de la batterie et à l’étape de détermination du deuxième impact environnemental de la pile à combustible, une étape de détermination de l’impact environnement de la consommation d’hydrogène, appelé « troisième impact environnemental »,
  • Le critère d’impact environnemental somme le premier impact environnemental, le deuxième impact environnemental et le troisième impact environnemental.
Preferably:
  1. The first storage device corresponds to a power supply battery,
  2. The second storage device corresponds to a fuel cell, configured to generate electrical energy from hydrogen,
The process is remarkable in that:
  • It comprises, simultaneously with the determination of the first environmental impact of the battery and the step of determining the second environmental impact of the fuel cell, a step of determining the environmental impact of hydrogen consumption, called "third environmental impact ",
  • The environmental impact criterion sums the first environmental impact, the second environmental impact and the third environmental impact.

Le procédé peut donc s’appliquer à un système d’alimentation fréquemment utilisé dans les véhicules comprenant au moins une batterie et au moins une pile à combustible.The method can therefore be applied to a power system frequently used in vehicles comprising at least one battery and at least one fuel cell.

De préférence encore, la batterie étant caractérisée par un modèle de vieillissement de la batterie prédéfini et par un premier modèle d’impact environnemental propre à la batterie, l’étape de détermination du premier impact environnemental de la batterie correspond à :

  1. Déterminer la durée de vie de la batterie à partir du modèle de vieillissement de la batterie,
  2. Déterminer l’impact environnemental à partir de la durée de vie déterminée et du premier modèle d’impact environnemental de la batterie.
More preferably, the battery being characterized by a predefined battery aging model and by a first environmental impact model specific to the battery, the step of determining the first environmental impact of the battery corresponds to:
  1. Determine battery life from battery aging pattern,
  2. Determine the environmental impact based on the determined lifespan and the first environmental impact model of the battery.

Ainsi, le premier impact environnemental est adapté en fonction de la durée de vie de la batterie et correspond à ladite batterie montée dans le véhicule.Thus, the first environmental impact is adapted according to the lifespan of the battery and corresponds to said battery mounted in the vehicle.

Avantageusement, la pile à combustible étant caractérisée par un deuxième modèle de vieillissement de pile à combustible prédéfini et par un deuxième modèle d’impact environnemental propre à la pile à combustible, l’étape de détermination du deuxième impact environnemental de la pile à combustible correspond à :

  1. Déterminer la durée de vie de la pile à combustible à partir du modèle de vieillissement de la pile à combustible,
  2. Déterminer l’impact environnemental de la pile à combustible à partir de la durée de vie déterminée et du deuxième modèle d’impact environnemental de la pile à combustible.
Advantageously, the fuel cell being characterized by a second predefined fuel cell aging model and by a second environmental impact model specific to the fuel cell, the step of determining the second environmental impact of the fuel cell corresponds has :
  1. Determine the lifespan of the fuel cell from the fuel cell aging model,
  2. Determine the environmental impact of the fuel cell based on the determined lifespan and the second environmental impact model of the fuel cell.

Ainsi, le deuxième impact environnemental est adapté en fonction de la durée de vie de la pile à combustible et correspond à ladite pile à combustible montée dans le véhicule.Thus, the second environmental impact is adapted according to the lifespan of the fuel cell and corresponds to said fuel cell mounted in the vehicle.

De manière avantageuse, la pile à combustible étant caractérisée par un modèle de consommation prédéfini de la quantité d’hydrogène, l’hydrogène étant également caractérisée par un troisième modèle d’impact environnemental de la production d’hydrogène, l’étape de détermination du troisième impact environnemental de la consommation d’hydrogène correspond à :

  1. Déterminer la prédiction d’hydrogène consommé en fonction du modèle de consommation,
  2. Déterminer l’impact environnemental de l’hydrogène à partir de la prédiction d’hydrogène consommé déterminée et du troisième modèle d’impact environnemental de la production d’hydrogène.
Advantageously, the fuel cell being characterized by a predefined consumption model of the quantity of hydrogen, the hydrogen also being characterized by a third environmental impact model of the production of hydrogen, the step of determining the third environmental impact of hydrogen consumption corresponds to:
  1. Determine the prediction of hydrogen consumed based on the consumption model,
  2. Determine the environmental impact of hydrogen based on the determined hydrogen consumed prediction and the third environmental impact model of hydrogen production.

Ainsi, le troisième impact environnemental est adapté en fonction de la consommation d’hydrogène prédite dans le véhicule.Thus, the third environmental impact is adapted according to the predicted hydrogen consumption in the vehicle.

De préférence, le premier modèle d’impact environnemental de la batterie considère au moins un des critères suivants :

  1. L’impact des matières premières entrant dans la composition des cellules de la batterie,
  2. L’impact des matières premières entrant dans la composition de l’électronique de contrôle de la batterie et le coût énergétique de son assemblage,
  3. L’impact des matières premières entrant dans la composition du coffrage de la batterie,
  4. Le coût énergétique de l’assemblage de la batterie,
  5. L’acheminement des matières premières de leurs lieux de production au site de production de batterie,
  6. L’acheminement de la batterie de son site de production vers le constructeur automobile,
  7. En fin de vie de la batterie, la part des batteries qui sera réutilisée pour d’autres applications, la part des matériaux de la batterie qui sera recyclée,
  8. le coût environnemental du traitement des éléments non réutilisés, et/ou non recyclés.
Preferably, the first environmental impact model of the battery considers at least one of the following criteria:
  1. The impact of the raw materials used in the composition of battery cells,
  2. The impact of the raw materials used in the composition of the battery control electronics and the energy cost of its assembly,
  3. The impact of the raw materials used in the composition of the battery formwork,
  4. The energy cost of battery assembly,
  5. The delivery of raw materials from their production sites to the battery production site,
  6. The delivery of the battery from its production site to the car manufacturer,
  7. At the end of the battery's life, the portion of the batteries that will be reused for other applications, the portion of the battery materials that will be recycled,
  8. the environmental cost of processing non-reused and/or non-recycled elements.

Ainsi, le premier modèle d’impact environnemental considère l’impact environnemental de toute la vie de la batterie, que ce soit avant intégration, pendant, et après intégration de la batterie dans le véhicule.Thus, the first environmental impact model considers the environmental impact of the entire life of the battery, whether before integration, during, and after integration of the battery in the vehicle.

De préférence encore, le deuxième modèle de l’impact environnemental de la pile à combustible considère au moins un des critères suivants :

  1. Les matières premières pour la constitution des cellules de ladite pile à combustible,
  2. Le coût énergétique de l’assemblage des cellules en une pile à combustible,
  3. L’impact environnemental de tous les auxiliaires nécessaires au bon fonctionnement de la pile à combustible,
  4. L’acheminement de la pile à combustible de son site de production vers le constructeur automobile,
  5. l’impact du recyclage de la pile à combustible et le coût environnemental du traitement des éléments non recyclés,
  6. et/ou la réutilisation possible d’une pile à combustion.
More preferably, the second model of the environmental impact of the fuel cell considers at least one of the following criteria:
  1. The raw materials for the constitution of the cells of said fuel cell,
  2. The energy cost of assembling cells into a fuel cell,
  3. The environmental impact of all the auxiliaries necessary for the proper functioning of the fuel cell,
  4. The delivery of the fuel cell from its production site to the car manufacturer,
  5. the impact of fuel cell recycling and the environmental cost of processing non-recycled elements,
  6. and/or the possible reuse of a fuel cell.

Ainsi, le deuxième modèle d’impact environnemental considère l’impact environnemental de toute la vie de la pile à combustible, que ce soit avant intégration, pendant, et après intégration de la pile à combustible dans le véhicule.Thus, the second environmental impact model considers the environmental impact of the entire life of the fuel cell, whether before integration, during, and after integration of the fuel cell in the vehicle.

Avantageusement, le troisième modèle d’impact environnemental de l’hydrogène considère au moins un des critères suivants :

  1. le mode de production de l’hydrogène,
  2. l’acheminement de l’hydrogène du site de production aux site(s) de recharge des véhicules,
  3. le conditionnement de l’hydrogène,
  4. l’utilisation/réutilisation et/ou stockage des déchets produits lors de la réaction chimique pendant utilisation de la pile à combustible.
Advantageously, the third environmental impact model of hydrogen considers at least one of the following criteria:
  1. the method of producing hydrogen,
  2. the delivery of hydrogen from the production site to the vehicle recharging site(s),
  3. hydrogen conditioning,
  4. the use/reuse and/or storage of waste produced during the chemical reaction during use of the fuel cell.

Ainsi, le troisième modèle d’impact environnemental considère l’impact environnemental de toute la vie de l’hydrogène, que ce soit avant, pendant, et après utilisation dans le véhicule.Thus, the third environmental impact model considers the environmental impact of the entire life of hydrogen, whether before, during, and after use in the vehicle.

De préférence encore, le procédé comprend une étape de détermination de la puissance minimale que doit fournir la batterie et de la puissance maximale que peut fournir la batterie.More preferably, the method comprises a step of determining the minimum power that the battery must provide and the maximum power that the battery can provide.

De préférence, le procédé comprend une étape de détermination de la puissance minimale que doit fournir la pile à combustible et la puissance maximale que peut fournir la pile à combustible.Preferably, the method comprises a step of determining the minimum power that the fuel cell must provide and the maximum power that the fuel cell can provide.

De préférence encore, la détermination de la valeur de la requête de puissance à fournir par la batterie et de valeur de la requête de puissance à fournir par la pile à combustible est dépendante des valeurs de puissance maximale et minimale pour la batterie et la pile à combustible, déterminées précédemment.More preferably, the determination of the value of the power request to be provided by the battery and the value of the power request to be provided by the fuel cell is dependent on the maximum and minimum power values for the battery and the fuel cell. fuel, determined previously.

L’invention concerne également un système d’alimentation électrique pour véhicule automobile, le véhicule comprenant une machine électrique, le système électrique comprenant :

  1. un premier dispositif de stockage d’énergie électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique,
  2. un deuxième dispositif de stockage d’énergie électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique,
  3. une unité de contrôle, configurée pour commander la puissance électrique fournie par le premier dispositif de stockage et la puissance électrique fournie par le deuxième dispositif de stockage, et pour mettre en œuvre le procédé tel que présent précédemment.
The invention also relates to an electrical power system for a motor vehicle, the vehicle comprising an electrical machine, the electrical system comprising:
  1. a first electrical energy storage device capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine,
  2. a second electrical energy storage device capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine,
  3. a control unit, configured to control the electrical power supplied by the first storage device and the electrical power supplied by the second storage device, and to implement the method as presented previously.

L’invention concerne un véhicule comprenant un système d’alimentation électrique tel que présenté précédemment.The invention relates to a vehicle comprising an electrical power system as presented previously.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the description which follows. This is purely illustrative and must be read in conjunction with the appended drawings in which:

La est un schéma de représentation d’un système électrique pour véhicule selon l’invention, There is a representation diagram of an electrical system for a vehicle according to the invention,

La est une représentation schématique du procédé de commande selon l’invention du système électrique présenté à la , There is a schematic representation of the control method according to the invention of the electrical system presented in ,

La est une représentation détaillée du procédé selon la . There is a detailed representation of the process according to .

VéhiculeVehicle

En référence à la , le véhicule hybride ou électrique comprend une machine électrique ME notamment apte à mettre en rotation les roues du véhicule afin de le faire avancer, et un système d’alimentation électrique 1.In reference to the , the hybrid or electric vehicle comprises an electric machine ME in particular capable of rotating the wheels of the vehicle in order to move it forward, and an electrical power system 1.

SS ystème d’alimentationfeeding system 11

Batterie 10 + Pile à combustible 20Battery 10 + Fuel Cell 20

Toujours en référence à la , le système d’alimentation électrique 1 comprend une batterie 10, au moins une pile à combustible 20 et une unité de contrôle 30. Afin de simplifier la description ci-dessous, il est considéré que le système d’alimentation 1 comprend seulement une pile à combustible 20, mais il est évident que le système d’alimentation peut comprendre plus d’une pile à combustible 20.Still with reference to the , the electrical power system 1 comprises a battery 10, at least one fuel cell 20 and a control unit 30. In order to simplify the description below, it is considered that the power system 1 comprises only a battery fuel cell 20, but it is obvious that the power system can include more than one fuel cell 20.

La batterie 10 et la pile à combustible 20 sont reliées électriquement à la machine électrique MEvia un onduleur 40.The battery 10 and the fuel cell 20 are electrically connected to the electric machine M E via an inverter 40.

La batterie 10 est configurée pour stocker et fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique ME. De même, l’au moins une pile à combustible 20 est configurée pour générer de l’énergie électrique à partir d’hydrogène afin d’alimenter la machine électrique ME.The battery 10 is configured to store and supply electrical energy in order to power the electrical machine M E. Likewise, the at least one fuel cell 20 is configured to generate electrical energy from hydrogen in order to power the electrical machine M E.

La puissance fournie par la batterie 10 et la puissance fournie par la pile à combustible 20 ne sont pas forcément de valeur égale.The power supplied by the battery 10 and the power supplied by the fuel cell 20 are not necessarily of equal value.

Ainsi, la batterie 10 et la pile à combustible 20 alimentent simultanément la machine électrique MEen énergie électrique. C’est pourquoi il est nécessaire de définir la répartition de puissance fournie entre la batterie 10 et la pile à combustible 20.Thus, the battery 10 and the fuel cell 20 simultaneously supply the electric machine M E with electrical energy. This is why it is necessary to define the distribution of power supplied between the battery 10 and the fuel cell 20.

Unité de contrôle 30Control Unit 30

L’unité de contrôle 30 est configurée pour commander la valeur de la puissance P10fournie par la batterie 10 et la valeur de la puissance P20fournie par la pile à combustible 20 à la machine électrique ME.The control unit 30 is configured to control the value of the power P 10 supplied by the battery 10 and the value of the power P 20 supplied by the fuel cell 20 to the electric machine M E.

De plus, l’unité de contrôle 30 est configurée pour déterminer de manière optimisée, la valeur de la puissance P10et de la puissance P20en fonction de la requête de couple émise par le conducteur du véhicule et en fonction de l’impact environnemental des différents éléments du système d’alimentation 10.In addition, the control unit 30 is configured to determine in an optimized manner, the value of the power P 10 and the power P 20 as a function of the torque request emitted by the driver of the vehicle and as a function of the impact environmental impact of the different elements of the power system 10.

L’impact environnemental considère, pour un élément donné du système d’alimentation 1, l’impact de la fabrication/transport/stockage de la matière première permettant de fabriquer ledit élément et la fabrication/transport/stockage du produit fini. L’impact environnemental considère aussi la vie de l’élément après son utilisation dans le véhicule notamment en fonction de son aspect de reconditionnement ou recyclage possible ou non. L’impact environnemental considère également l’utilisation en tant que telle de chaque élément du système d’alimentation 1. Autrement dit, l’impact environnemental considère également la consommation de chaque élément du système d’alimentation 1. Par exemple ici, l’impact environnemental considère donc la consommation d’hydrogène par chaque pile à combustible 20. Ainsi, l’impact environnemental considère chaque élément sur sa durée de vie globale, avant, pendant et après son utilisation dans le véhicule.The environmental impact considers, for a given element of the power system 1, the impact of the manufacturing/transport/storage of the raw material making it possible to manufacture said element and the manufacturing/transport/storage of the finished product. The environmental impact also considers the life of the element after its use in the vehicle, particularly depending on whether it can be reconditioned or recycled or not. The environmental impact also considers the use as such of each element of the power system 1. In other words, the environmental impact also considers the consumption of each element of the power system 1. For example here, the environmental impact therefore considers the consumption of hydrogen by each fuel cell 20. Thus, the environmental impact considers each element over its overall lifespan, before, during and after its use in the vehicle.

En référence à la , l’unité de contrôle 30 est configurée pour :

  1. Recevoir une requête de couple émise par le conducteur, notamment lorsque le conducteur appuie sur la pédale d’accélération, la requête de couple est convertie en requête de puissance totale Preqà fournir par le système d’alimentation 1, autrement dit, la puissance totale Pre qfournie par le système d’alimentation 1 correspond à la somme de la puissance P10et de la puissance P20,
  2. Déterminer l’impact environnemental Batimpactde la batterie 10, l’impact environnemental Batimpactreprésentant une fonction variable dépendant de la puissance fournie par la batterie 10 et des conditions opératoires (température, état de charge, état de santé) de ladite batterie 10,
  3. Déterminer l’impact environnemental FCimpactde la pile à combustible 20, l’impact environnemental FCimpactreprésentant une fonction variable dépendant de la puissance fournie par la pile à combustible 20 et des conditions opératoires (température, humidification, état de santé) de ladite pile à combustible 20,
  4. Déterminer l’impact environnemental H2impactde la consommation d’hydrogène, l’impact environnemental H2impactreprésentant une fonction variable dépendant de la puissance fournie par la pile à combustible 20,
  5. Déterminer un critère d’impact environnemental Cconso, représentant également un critère de consommation, en fonction de l’ensemble des impacts environnementaux déterminés précédemment, plus précisément, le critère d’impact environnemental Cconsoest égal à la somme des impacts environnementaux H2impact, FCimpact, Batimpactdéterminés précédemment,
  6. Déterminer la valeur de la requête de puissance P10 _optià fournir par la batterie 10 et de valeur de la requête de puissance P20à fournir par la pile à combustible 20 de sorte à minimiser le critère d’impact environnemental Cconsodéterminé et de sorte à respecter la requête en puissance Preqélectrique émise par le conducteur.
In reference to the , the control unit 30 is configured to:
  1. Receive a torque request issued by the driver, in particular when the driver presses the accelerator pedal, the torque request is converted into a request for total power P req to be provided by the power system 1, in other words, the power total P re q supplied by the power system 1 corresponds to the sum of the power P 10 and the power P 20 ,
  2. Determine the environmental impact Bat impact of the battery 10, the environmental impact Bat impact representing a variable function depending on the power supplied by the battery 10 and the operating conditions (temperature, state of charge, state of health) of said battery 10 ,
  3. Determine the environmental impact FC impact of the fuel cell 20, the environmental impact FC impact representing a variable function depending on the power supplied by the fuel cell 20 and the operating conditions (temperature, humidification, state of health) of said fuel cell 20,
  4. Determine the environmental impact H2 impact of hydrogen consumption, the environmental impact H2 impact representing a variable function depending on the power supplied by the fuel cell 20,
  5. Determine an environmental impact criterion C conso , also representing a consumption criterion, based on all of the environmental impacts previously determined, more precisely, the environmental impact criterion C conso is equal to the sum of the environmental impacts H2 impact , FC impact , Bat impact determined previously,
  6. Determine the value of the power request P 10 _opti to be provided by the battery 10 and the value of the power request P 20 to be provided by the fuel cell 20 so as to minimize the environmental impact criterion C consumption determined and to so as to respect the electrical power request P req issued by the driver.

Le procédé ci-dessous décrira plus précisément comment l’unité de contrôle 30 est configurée pour déterminer chaque impact environnemental Batimpact ,FCimpact, H2impact.The method below will describe more precisely how the control unit 30 is configured to determine each environmental impact Bat impact , FC impact , H2 impact .

ProcédéProcess

En référence à la , il va être décrit le procédé détaillé de commande d’un système d’alimentation 1 tel que présenté précédemment, comprenant une batterie 10 et une pile à combustible 20. Le procédé étant mis en œuvre par l’unité de contrôle 30.In reference to the , the detailed method of controlling a power system 1 as presented previously, comprising a battery 10 and a fuel cell 20, will be described. The method being implemented by the control unit 30.

Le procédé comprend tout d’abord une première phase P1 de détermination de la requête de puissance totale Preqà fournir par le système d’alimentation 1.The method firstly comprises a first phase P1 for determining the total power request P req to be supplied by the power system 1.

Première phaseFirst phase P1P1

Ladite première phase de détermination P1 est notamment mise en œuvre lorsque le conducteur émet une demande d’accélération du véhicule, par exemple en appuyant sur la pédale d’accélération. Une requête de couple Creqest ensuite déterminée en fonction de la vitesse V du véhicule et de la demande d’accélération émise par le conducteur.Said first determination phase P1 is notably implemented when the driver issues a request to accelerate the vehicle, for example by pressing the accelerator pedal. A torque request C req is then determined as a function of the speed V of the vehicle and the acceleration request emitted by the driver.

L’unité de contrôle 30 reçoit la requête de couple Creqet détermine la requête de puissance totale Preqà partir de la valeur de la requête de couple Creq. L’unité de contrôle 30 peut également directement recevoir la requête de puissance totale Preqprédéfinie.The control unit 30 receives the torque request C req and determines the total power request P req from the value of the torque request C req . The control unit 30 can also directly receive the predefined total power request P req .

Deuxième phaseSecond phase P2P2

Le procédé comprend également une deuxième phase de détermination P2 de l’intervalle de fonctionnement de la batterie 10 et de l’intervalle de fonctionnement de la pile à combustible 20.The method also includes a second phase of determining P2 the operating interval of the battery 10 and the operating interval of the fuel cell 20.

Plus précisément, pour la batterie 10, l’unité de contrôle 30 détermine la puissance minimale P10_minque doit fournir la batterie 10 et la puissance maximale P10_maxque peut fournir la batterie 10, en fonction de paramètres relatifs à la batterie 10, comme par exemple le type de batterie 10, les limites techniques dues au modèle de batterie 10 utilisé dans le système d’alimentation 1, l’état de charge de la batterie 10, la température de la batterie 10 et « l’état de santé » de la batterie 10.More precisely, for the battery 10, the control unit 30 determines the minimum power P 10_min that the battery 10 must provide and the maximum power P 10_max that the battery 10 can provide, as a function of parameters relating to the battery 10, such as for example the battery type 10, technical limitations due to the battery model 10 used in the power system 1, the state of charge of the battery 10, the temperature of the battery 10 and the "state of health" of battery 10.

L’état de santé de la batterie 10 correspond à une valeur qui combine divers phénomènes de dégradation de la batterie 10, ladite valeur se quantifie de manière usuelle, pour une batterie 10, au travers d’une augmentation de la résistance interne de la batterie 10 et d’une perte de capacité.The state of health of the battery 10 corresponds to a value which combines various degradation phenomena of the battery 10, said value is quantified in the usual manner, for a battery 10, through an increase in the internal resistance of the battery 10 and a loss of capacity.

De manière analogique, l’unité de contrôle 30 détermine la puissance minimale P20_minque doit fournir la pile à combustible 20 et la puissance maximale P20_maxque peut fournir la pile à combustible 20, en fonction de paramètres relatifs à la pile à combustible 20, comme la température de la pile à combustible 20, la pression de l’air dans la pile à combustible 20, la pression de l’hydrogène, l’humidité ou encore l’état de santé de la pile à combustible.Analogously, the control unit 30 determines the minimum power P 20_min that the fuel cell 20 must provide and the maximum power P 20_max that the fuel cell 20 can provide, as a function of parameters relating to the fuel cell 20 , such as the temperature of the fuel cell 20, the air pressure in the fuel cell 20, the pressure of the hydrogen, the humidity or even the state of health of the fuel cell.

L’état de santé de la pile à combustible 20 se quantifie au travers d’une valeur définissant une perte de tension.The state of health of the fuel cell 20 is quantified through a value defining a voltage loss.

Cette deuxième phase P2 peut être réalisée simultanément, avant ou après la première phase P1.This second phase P2 can be carried out simultaneously, before or after the first phase P1.

Troisième phase P3Third phase P3

À la suite de la première phase P1 et à la deuxième phase P2, le procédé comprend également une phase de détermination de l’impact environnemental P3 de chaque élément du système d’alimentation 1. Selon l’exemple présenté ici, la troisième phase P3 permet de déterminer l’impact environnemental de la batterie 10, de la pile à combustible 20 et de l’hydrogène.Following the first phase P1 and the second phase P2, the method also includes a phase of determining the environmental impact P3 of each element of the power system 1. According to the example presented here, the third phase P3 makes it possible to determine the environmental impact of the battery 10, the fuel cell 20 and the hydrogen.

Impact environnemental de laEnvironmental impact of BatterieBattery 1010

La troisième phase P3 comprend une étape E1 de détermination du deuxième impact environnemental Batimpactde la batterie 10.The third phase P3 includes a step E1 for determining the second environmental impact Bat impact of the battery 10.

La batterie 10 est caractérisée par un modèle de vieillissement mv10de batterie 10 prédéfini et par un premier modèle d’impact environnemental m1, propre à la batterie 10.The battery 10 is characterized by a predefined aging model m v10 of battery 10 and by a first environmental impact model m1, specific to the battery 10.

Le premier modèle d’impact environnemental m1 de la batterie 10 est défini en fonction des paramètres suivants:

  1. L’impact des matières premières entrant dans la composition de l’électronique de contrôle de la batterie 10 et le coût énergétique de son assemblage,
  2. L’impact des matières premières entrant dans la composition du coffrage de la batterie 10,
  3. L’impact des matières premières entrant dans la composition des cellules de la batterie 10 ; par exemple pour une batterie Li-ion NMC, cela sera le nickel, le manganèse et le cobalt pour les électrodes, le lithium pour le réactif et le graphite pour le séparateur,
  4. Le coût énergétique de l’assemblage de la batterie 10,
  5. L’acheminement des matières premières de leur lieux de production au site de production de batterie 10,
  6. L’acheminement de la batterie 10 de son site de production vers le constructeur automobile,
  7. En fin de vie de la batterie 10, la part des batteries 10 qui sera réutilisée pour d’autres applications (stockage d’énergie stationnaire par exemple), la part des matériaux de la batterie 10 qui sera recyclée,
  8. le coût environnemental du traitement des éléments non réutilisés/non recyclés.
The first environmental impact model m1 of battery 10 is defined according to the following parameters :
  1. The impact of the raw materials used in the composition of the battery control electronics 10 and the energy cost of its assembly,
  2. The impact of the raw materials used in the composition of the battery 10 formwork,
  3. The impact of the raw materials used in the composition of battery cells 10; for example for an NMC Li-ion battery, this will be nickel, manganese and cobalt for the electrodes, lithium for the reagent and graphite for the separator,
  4. The energy cost of battery assembly 10,
  5. The delivery of raw materials from their production sites to the battery production site 10,
  6. The delivery of battery 10 from its production site to the car manufacturer,
  7. At the end of the life of the battery 10, the part of the batteries 10 which will be reused for other applications (stationary energy storage for example), the part of the materials of the battery 10 which will be recycled,
  8. the environmental cost of processing non-reused/non-recycled items.

Dans le cas présent, la première étape E1 comprend les étapes consistant à :

  1. Déterminer la durée de vie d10de la batterie 10 à partir du modèle de vieillissement mv10de la batterie 10,
  2. Déterminer l’impact environnemental batimpactà partir de la durée de vie d10déterminée et du premier modèle d’impact environnemental m1 de la batterie 10.
In the present case, the first step E1 comprises the steps consisting of:
  1. Determine the lifespan d 10 of battery 10 from the aging model m v10 of battery 10,
  2. Determine the environmental impact bat impact from the determined lifespan d 10 and the first environmental impact model m1 of the battery 10.

Pile à combustibleFuel cell

Dans le cas présent, la troisième phase P3 comprend également une étape E2 de détermination du deuxième impact environnemental FCimpactde pile à combustible 20, la deuxième étape E2 étant réalisée en parallèle de la première étape E1.In the present case, the third phase P3 also includes a step E2 for determining the second environmental impact FC impact of fuel cell 20, the second step E2 being carried out in parallel with the first step E1.

La pile à combustible 20 est caractérisée par un modèle de vieillissement mv20de pile à combustible 20 prédéfini et par un deuxième modèle d’impact environnemental m2, propre à la pile à combustible 20.The fuel cell 20 is characterized by a predefined aging model m v20 of fuel cell 20 and by a second environmental impact model m2, specific to the fuel cell 20.

Le deuxième modèle d’impact environnemental m2 de la pile à combustible 20 est défini en fonction des paramètres suivants:

  1. Les matières premières pour la constitution des cellules (Nafion pour la membrane échangeuse de proton), du graphite ou de l’aluminium pour les plaques bipolaire, du platine pour le catalyseur,
  2. Le coût énergétique de l’assemblage des cellules en une pile à combustible 20,
  3. L’impact environnemental de tous les auxiliaires nécessaires au bon fonctionnement de la pile à combustible 20 (compresseur, humidificateur, injecteur d’H2, vannes, convertisseur de tension DCDC…),
  4. L’acheminement de la pile à combustible 20 de son site de production vers le constructeur automobile,
  5. l’impact du recyclage de la pile à combustible 20 et le coût environnemental du traitement des éléments non recyclés,
  6. et/ou la réutilisation possible d’une pile à combustion 20, notamment la réutilisation des cellules de la pile à combustible 20 encore valides.
The second environmental impact model m2 of the fuel cell 20 is defined according to the following parameters :
  1. The raw materials for the constitution of the cells (Nafion for the proton exchange membrane), graphite or aluminum for the bipolar plates, platinum for the catalyst,
  2. The energy cost of assembling the cells into a fuel cell 20,
  3. The environmental impact of all the auxiliaries necessary for the proper functioning of the fuel cell 20 (compressor, humidifier, H2 injector, valves, DCDC voltage converter, etc.),
  4. The delivery of the fuel cell 20 from its production site to the automobile manufacturer,
  5. the impact of fuel cell recycling 20 and the environmental cost of processing non-recycled elements,
  6. and/or the possible reuse of a combustion cell 20, in particular the reuse of the cells of the fuel cell 20 that are still valid.

Dans le cas présent, la deuxième étape E2 comprend les étapes consistant à :

  1. Déterminer la durée de vie d20de la pile à combustible 20 à partir du modèle de vieillissement mv20de la pile à combustible 20,
  2. Déterminer l’impact environnemental de la pile à combustible 20 à partir de la durée de vie d20déterminée et du deuxième modèle d’impact environnemental m2 de la pile à combustible 20.
In the present case, the second step E2 comprises the steps consisting of:
  1. Determine the lifespan d 20 of the fuel cell 20 from the aging model m v20 of the fuel cell 20,
  2. Determine the environmental impact of the fuel cell 20 from the determined lifespan d 20 and the second environmental impact model m2 of the fuel cell 20.

H2 consoH2 consumption

La troisième phase P3 comprend également une étape E3 de détermination du troisième impact environnemental H2impactde la consommation d’hydrogène, la troisième étape E3 étant réalisée en parallèle de la première étape E1 et de la deuxième étape E2.The third phase P3 also includes a step E3 of determining the third environmental impact H2 impact of hydrogen consumption, the third step E3 being carried out in parallel with the first step E1 and the second step E2.

La pile à combustible 20 est également caractérisée par un modèle prédéfini de consommation mH2de la quantité d’hydrogène, l’hydrogène étant également caractérisé par un troisième modèle d’impact environnemental m3 de la production d’hydrogène.The fuel cell 20 is also characterized by a predefined model of consumption m H2 of the quantity of hydrogen, the hydrogen also being characterized by a third model of environmental impact m3 of the production of hydrogen.

Le troisième modèle d’impact environnemental m3 de la consommation d’hydrogène est défini en fonction des paramètres suivants:

  1. le mode de production de l’hydrogène, (ex. hydrolyse de l’eau à partir d’électricité verte ou non, ou reformation d’hydrocarbure…),
  2. l’acheminement de l’hydrogène du site de production aux site(s) de recharge des véhicules (stations-services),
  3. le conditionnement de l’hydrogène (mise en pression du gaz et stockage dans des réservoirs ou autre),
  4. l’impact de son utilisation, et donc utilisation/réutilisation et/ou stockage des déchets produits lors de la réaction chimique pendant utilisation de la pile à combustible 20 (et donc de l’eau).
The third m3 environmental impact model of hydrogen consumption is defined according to the following parameters :
  1. the method of producing hydrogen (e.g. hydrolysis of water using green electricity or not, or hydrocarbon reformation, etc.),
  2. the delivery of hydrogen from the production site to the vehicle recharging site(s) (service stations),
  3. hydrogen conditioning (gas pressurization and storage in tanks or other),
  4. the impact of its use, and therefore use/reuse and/or storage of waste produced during the chemical reaction during use of the fuel cell 20 (and therefore water).

La troisième étape E3 comprend les étapes consistant à :

  1. Déterminer la prédiction d’hydrogène consommée ph2en fonction du modèle de consommation mH2,
  2. Déterminer l’impact environnemental H2impactde l’hydrogène à partir de la prédiction d’hydrogène consommée ph2déterminée et du troisième modèle d’impact environnemental m3 de la production d’hydrogène.
The third step E3 comprises the steps consisting of:
  1. Determine the prediction of hydrogen consumed p h2 based on the consumption model m H2 ,
  2. Determine the environmental impact H2 impact of hydrogen from the prediction of hydrogen consumed p h2 determined and the third environmental impact model m3 of hydrogen production.

Détermination critèreDetermination criterion P4P4

À la suite de la troisième phase P3, le procédé comprend une étape de calcul P4 du critère de consommation Cconsoen fonction de l’ensemble des impacts environnementaux déterminés précédemment, Plus précisément, le critère de consommation Cconsoest égal à la somme des impacts environnementaux Batimpact ,FCimpact, H2impactdéterminés précédemment.Following the third phase P3, the method comprises a step of calculating P4 of the consumption criterion C conso as a function of all the environmental impacts determined previously. More precisely, the consumption criterion C conso is equal to the sum of the environmental impacts Bat impact , FC impact , H2 impact determined previously.

DéterminerDetermine requêtes en puissance P5P5 power queries

Enfin, après l’étape de calcul P4, le procédé comprend une étape E5 de détermination de la valeur de la requête de puissance P10_optià fournir par la batterie 10 et de valeur de la requête de puissance P20 _optià fournir par la pile à combustible 20 de sorte à minimiser le critère d’impact environnemental Cconsodéterminé et de sorte à respecter la requête en puissance électrique Preq.Finally, after the calculation step P4, the method comprises a step E5 of determining the value of the power request P 10_opti to be provided by the battery 10 and the value of the power request P 20 _opti to be provided by the battery fuel 20 so as to minimize the environmental impact criterion C consumption determined and so as to respect the electrical power request P req .

Le système d’alimentation 1 est commandé à partir de la requête de puissance P10_optià fournir par la batterie 10 et de la requête de puissance P20_optià fournir par la pile à combustible 20 déterminées précédemment.The power supply system 1 is controlled from the power request P 10_opti to be provided by the battery 10 and the power request P 20_opti to be provided by the fuel cell 20 determined previously.

La répartition de la puissance entre la puissance fournie par la pile à combustible 20 et la puissance fournie par la batterie 10 afin d’alimenter la machine électrique MEest déterminée en considérant toute la vie de chaque élément du système d’alimentation 1, que ce soit avant intégration et après intégration de cet élément dans le véhicule.The distribution of power between the power supplied by the fuel cell 20 and the power supplied by the battery 10 in order to power the electric machine M E is determined by considering the entire life of each element of the power system 1, that either before integration and after integration of this element in the vehicle.

Cela permet avantageusement de diminuer l’impact environnemental de l’utilisation d’un système d’alimentation 1 tel que décrit précédemment notamment pour les véhicules à longue durée de vie (par exemple les camions de transport de marchandises) pour lesquels un remplacement de tout ou partie du système d’alimentation 1 électrique est envisageable.This advantageously makes it possible to reduce the environmental impact of the use of a power supply system 1 as described previously, particularly for vehicles with a long lifespan (for example goods transport trucks) for which a replacement of all or part of the electrical power supply system 1 is possible.

Claims (10)

Procédé de commande d’un système d’alimentation (1) électrique pour véhicule automobile, le véhicule comprenant une machine électrique (ME), le système d’alimentation (1) électrique comprenant :
  1. un premier dispositif de stockage d’énergie (10) électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique (ME),
  2. un deuxième dispositif de stockage d’énergie (20) électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique (ME),
Le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes consistant à :
  • Déterminer (P1) la requête totale (Preq) en puissance électrique à fournir à la machine électrique (ME),
  • Déterminer (E1) l’impact environnemental du premier dispositif de stockage (10), appelé « premier impact environnemental » (Batimpact),
  • Déterminer (E2) l’impact environnemental du deuxième dispositif de stockage (20), appelé « deuxième impact environnemental » (FCimpact),
  • Déterminer (P4) un critère d’impact environnemental (Cconso) en fonction de l’ensemble des impacts environnementaux déterminés (Batimpact, FCimpact),
  • Déterminer (P5) la valeur de la requête de puissance (P10_opti) à fournir par le premier dispositif de stockage (10) et de valeur de la requête de puissance (P20_opti) à fournir par le deuxième dispositif de stockage (20) de sorte à minimiser le critère d’impact environnemental (Cconso) déterminé et de sorte à respecter la requête totale en puissance (Preq) électrique déterminée.
Method for controlling an electric power supply system (1) for a motor vehicle, the vehicle comprising an electric machine (ME), the electrical power supply system (1) comprising:
  1. a first electrical energy storage device (10) capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine (M E ),
  2. a second electrical energy storage device (20) capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine (M E ),
The process being characterized in that it comprises the steps consisting of:
  • Determine (P1) the total request (P req ) in electrical power to be supplied to the electrical machine (M E ),
  • Determine (E1) the environmental impact of the first storage device (10), called “first environmental impact” (Bat impact ),
  • Determine (E2) the environmental impact of the second storage device (20), called “second environmental impact” (FC impact ),
  • Determine (P4) an environmental impact criterion (Cconsumption) depending on all the environmental impacts determined (Batimpact, FCimpact),
  • Determine (P5) the value of the power request (P 10_opti ) to be provided by the first storage device (10) and the value of the power request (P 20_opti ) to be provided by the second storage device (20) of so as to minimize the environmental impact criterion (C consumption ) determined and so as to respect the total electrical power request (P req ) determined.
Procédé de commande selon la revendication précédente :
  1. Le premier dispositif de stockage (10) correspond à une batterie (10) d’alimentation électrique,
  2. Le deuxième dispositif de stockage (20) correspond à une pile à combustible (20), configurée pour générer de l’énergie électrique à partir d’hydrogène,
Le procédé étant caractérisé en ce que :
  • Il comprend, simultanément à la détermination (E1) du premier impact environnemental (Batimpact) de la batterie (10) et à l’étape de détermination (E2) du deuxième impact environnemental (FCimpact) de la pile à combustible (20), une étape de détermination (E3) de l’impact environnemental (H2impact) de la consommation d’hydrogène, appelé « troisième impact environnemental »,
  • Le critère d’impact environnemental (Cconso) somme le premier impact environnemental (Batimpact), le deuxième impact environnemental (FCimpact) et le troisième impact environnemental (H2impact).
Control method according to the preceding claim:
  1. The first storage device (10) corresponds to a power supply battery (10),
  2. The second storage device (20) corresponds to a fuel cell (20), configured to generate electrical energy from hydrogen,
The process being characterized in that:
  • It comprises, simultaneously with the determination (E1) of the first environmental impact (Bat impact ) of the battery (10) and in the step of determining (E2) the second environmental impact (FC impact ) of the fuel cell (20) , a step of determining (E3) the environmental impact (H2 impact ) of hydrogen consumption, called “third environmental impact”,
  • The environmental impact criterion (C conso ) sums the first environmental impact (Bat impact ), the second environmental impact (FC impact ) and the third environmental impact (H2 impact ).
Procédé selon la revendication précédente, la batterie (10) étant caractérisée par un modèle de vieillissement (mv10) de batterie (10) prédéfini et par un premier modèle d’impact environnemental (m1) propre à la batterie (10), procédé dans lequel déterminer (E1) le premier impact environnemental (Batimpact) de la batterie (10) correspond à :
  1. Déterminer la durée de vie (d10) de la batterie (10) à partir du modèle de vieillissement (mv10) de la batterie (10),
  2. Déterminer l’impact environnemental (Batimpact) à partir de la durée de vie (d10) déterminée et du premier modèle d’impact environnemental (m1) de la batterie (10).
Method according to the preceding claim, the battery (10) being characterized by an aging model (mv10) of predefined battery (10) and by a first environmental impact model (m1) specific to the battery (10), method in which determining (E1) the first environmental impact (Batimpact) of the battery (10) corresponds to:
  1. Determine the lifespan (d 10 ) of the battery (10) from the aging model (m v10 ) of the battery (10),
  2. Determine the environmental impact (Bat impact ) from the lifespan (d 10 ) determined and the first environmental impact model (m1) of the battery (10).
Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, la pile à combustible (20) étant caractérisée par un deuxième modèle de vieillissement (mv20) de pile à combustible (20) prédéfini et par un deuxième modèle d’impact environnemental (m2), propre à la pile à combustible (20), procédé dans lequel déterminer (E2) le deuxième impact environnemental (FCimpact) de la pile à combustible (20) correspond à :
  1. Déterminer la durée de vie (d20) de la pile à combustible (20) à partir du modèle de vieillissement (mv20) de la pile à combustible (20),
  2. Déterminer l’impact environnemental (FCimpact) de la pile à combustible (20) à partir de la durée de vie (d20) déterminée et du deuxième modèle d’impact environnemental (m2) de la pile à combustible (20).
Method according to any one of claims 2 and 3, the fuel cell (20) being characterized by a second aging model (mv20) of a predefined fuel cell (20) and by a second environmental impact model (m2), specific to the fuel cell (20), method in which determining (E2) the second environmental impact (FCimpact) of the fuel cell (20) corresponds to:
  1. Determine the lifespan (d 20 ) of the fuel cell (20) from the aging model (m v20 ) of the fuel cell (20),
  2. Determine the environmental impact (FC impact ) of the fuel cell (20) from the determined lifespan (d 20 ) and the second environmental impact model (m2) of the fuel cell (20).
Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, la pile à combustible (20) étant caractérisée par un modèle de consommation (mH2) prédéfini de la quantité d’hydrogène, l’hydrogène étant également caractérisé par un troisième modèle d’impact environnemental (m3) de la production d’hydrogène, procédé dans lequel déterminer (E3) le troisième impact environnemental (H2impact) de la consommation d’hydrogène correspond à :
  1. Déterminer la prédiction d’hydrogène (ph2) consommé en fonction du modèle de consommation (mH2),
  2. Déterminer l’impact environnemental (H2impact) de l’hydrogène à partir de la prédiction d’hydrogène (ph2) consommé déterminée et du troisième modèle d’impact environnemental (m3) de la production d’hydrogène.
Method according to any one of claims 2 to 4, the fuel cell (20) being characterized by a consumption model (mH2) predefined quantity of hydrogen, the hydrogen also being characterized by a third environmental impact model (m3) of the hydrogen production, method in which determining (E3) the third environmental impact (H2impact) of hydrogen consumption corresponds to:
  1. Determine the prediction of hydrogen (p h2 ) consumed based on the consumption model (mH2),
  2. Determine the environmental impact (H2 impact ) of hydrogen based on the prediction of hydrogen (p h2 ) consumed determined and the third environmental impact model (m3) of hydrogen production.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le premier modèle d’impact environnemental (m1) de la batterie (10) considère au moins un des critères suivants :
  1. L’impact des matières premières entrant dans la composition des cellules de la batterie (10),
  2. L’impact des matières premières entrant dans la composition de l’électronique de contrôle de la batterie (10) et le coût énergétique de son assemblage,
  3. L’impact des matières premières entrant dans la composition du coffrage de la batterie (10),
  4. Le coût énergétique de l’assemblage de la batterie (10),
  5. L’acheminement des matières premières de leurs lieux de production au site de production de batterie (10),
  6. L’acheminement de la batterie (10) de son site de production vers le constructeur automobile,
  7. En fin de vie de la batterie (10), la part des batteries (10) qui sera réutilisée pour d’autres applications, la part des matériaux de la batterie (10) qui sera recyclée,
  8. le coût environnemental du traitement des éléments non réutilisés, et/ou non recyclés.
Method according to any one of claims 3 to 5, in which the first environmental impact model (m1) of the battery (10) considers at least one of the following criteria:
  1. The impact of the raw materials used in the composition of battery cells (10),
  2. The impact of the raw materials used in the composition of the battery control electronics (10) and the energy cost of its assembly,
  3. The impact of the raw materials used in the composition of the battery formwork (10),
  4. The energy cost of assembling the battery (10),
  5. The delivery of raw materials from their production sites to the battery production site (10),
  6. The delivery of the battery (10) from its production site to the automobile manufacturer,
  7. At the end of the life of the battery (10), the part of the batteries (10) which will be reused for other applications, the part of the materials of the battery (10) which will be recycled,
  8. the environmental cost of processing non-reused and/or non-recycled elements.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel le deuxième modèle de l’impact environnemental (m2) de la pile à combustible (20) considère au moins un des critères suivants :
  1. Les matières premières pour la constitution des cellules de ladite pile à combustible (20),
  2. Le coût énergétique de l’assemblage des cellules en une pile à combustible (20),
  3. L’impact environnemental de tous les auxiliaires nécessaires au bon fonctionnement de la pile à combustible (20),
  4. L’acheminement de la pile à combustible (20) de son site de production vers le constructeur automobile,
  5. l’impact du recyclage de la pile à combustible (20) et le coût environnemental du traitement des éléments non recyclés,
  6. et/ou la réutilisation possible d’une pile à combustion (20).
Method according to any one of claims 4 to 6, in which the second model of the environmental impact (m2) of the fuel cell (20) considers at least one of the following criteria:
  1. The raw materials for constituting the cells of said fuel cell (20),
  2. The energy cost of assembling the cells into a fuel cell (20),
  3. The environmental impact of all the auxiliaries necessary for the proper functioning of the fuel cell (20),
  4. The delivery of the fuel cell (20) from its production site to the automobile manufacturer,
  5. the impact of fuel cell recycling (20) and the environmental cost of processing non-recycled elements,
  6. and/or the possible reuse of a combustion cell (20).
Procédé selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le troisième modèle d’impact environnemental (m3) de l’hydrogène considère au moins un des critères suivants :
  1. le mode de production de l’hydrogène,
  2. l’acheminement de l’hydrogène du site de production aux site(s) de recharge des véhicules,
  3. le conditionnement de l’hydrogène,
  4. l’utilisation/réutilisation et/ou stockage des déchets produits lors de la réaction chimique pendant utilisation de la pile à combustible (20).
Method according to any one of claims 5 to 7, in which the third environmental impact model (m3) of hydrogen considers at least one of the following criteria:
  1. the method of producing hydrogen,
  2. the delivery of hydrogen from the production site to the vehicle recharging site(s),
  3. hydrogen conditioning,
  4. the use/reuse and/or storage of waste produced during the chemical reaction during use of the fuel cell (20).
Système d’alimentation électrique (1) pour véhicule automobile, le véhicule comprenant une machine électrique (ME), le système électrique (1) comprenant :
  1. un premier dispositif de stockage d’énergie (10) électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique (ME),
  2. un deuxième dispositif de stockage d’énergie (10) électrique apte à fournir de l’énergie électrique afin d’alimenter la machine électrique (ME),
  3. une unité de contrôle (30), configurée pour commander la puissance électrique fournie par le premier dispositif de stockage (10) et la puissance électrique fournie par le deuxième dispositif de stockage (20), et pour mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
Electrical power system (1) for a motor vehicle, the vehicle comprising an electrical machine (ME), the electrical system (1) comprising:
  1. a first electrical energy storage device (10) capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine (M E ),
  2. a second electrical energy storage device (10) capable of supplying electrical energy in order to power the electrical machine (M E ),
  3. a control unit (30), configured to control the electrical power supplied by the first storage device (10) and the electrical power supplied by the second storage device (20), and to implement the method according to one any of the preceding claims.
Véhicule comprenant un système d’alimentation (1) électrique selon la revendication précédente.Vehicle comprising an electrical power supply system (1) according to the preceding claim.
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WO2014009505A2 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Motor vehicle drive unit including a fuel cell and an energy storage system
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