JP2023543677A - エンジンの蓄電池と電源ユニットとのネットワークを管理するための方法 - Google Patents

エンジンの蓄電池と電源ユニットとのネットワークを管理するための方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、電気推進自動車両(1)のエンジン(3)に電流を供給するのに適した蓄電池のネットワークを管理するための方法であって、ネットワークが、並列に接続された第1の蓄電池と少なくとも1つの第2の蓄電池とを備え、各蓄電池が、蓄電池を各他の蓄電池から分離することを可能にし、コンピュータ(10)によって制御されるリレーに接続され、方法が、- 各蓄電池について充電状態を収集するステップと、- コンピュータによって、収集された充電状態に応じて、各リレーについて制御セットポイントを決定するステップと、- 各決定された制御セットポイントに基づいて、リレーを制御するステップとを含む方法において、- 収集ステップにおいて、コンピュータが、各蓄電池の消耗レベルに関係する第1のパラメータの値を収集することと、- 決定ステップにおいて、各制御命令が、第1のパラメータの値に応じて決定されることとを特徴とする方法に関する。【選択図】図1

Description

本発明は、一般に、電気推進車両の蓄電池に関する。
より詳細には、本発明は、電気推進自動車両のエンジンに電流を供給するのに適した蓄電池のネットワークを管理するための方法であって、ネットワークが、並列に接続された第1の蓄電池と少なくとも1つの第2の蓄電池とを備え、各蓄電池が、この蓄電池があらゆる他の蓄電池から分離されることを可能にし、コンピュータによって制御されるリレーを介してネットワークの残りに接続され、方法が、
- 各蓄電池について充電状態を収集するステップと、
- コンピュータによって、収集された充電状態に基づいて、各リレーについて制御セットポイントを決定するステップと、
- 各決定された制御セットポイントに基づいて、リレーを制御するステップと
を含む、方法に関する。
本発明は、エンジンのための電源ユニットにも関する。
電気推進自動車両は、蓄電池を装備する。これらの蓄電池の寿命は、特に、カバーされ得る最大距離に関する、車両の性能の改善のための重要なパラメータである。
蓄電池の寿命を改善するための第1の解決策は、蓄電池の容量を増やすことである。しかしながら、このことは、大きな欠点、すなわち、車両によって搬送される荷重の増加を有する。
第2の解決策は、特定の様式で、電気推進車両に給電するための複数の素電池(以下、バッテリパックと呼ばれる)を使用することにある。
このコンテキストにおいて、欧州特許第3497776号は、電気車両の電気モータに給電するための電源ユニットを説明する。この電源ユニットは、複数の相互接続されたバッテリパックを備える。各バッテリパックは、バッテリパックの組合せに追加され、別々に取り外され得る。
この文献によれば、各バッテリパックの充電状態(SOC)を考慮に入れて、各バッテリパックの接続および切断を管理するために、制御ユニットが使用され得る。より正確には、制御ユニットは、電気モータの電源のための充電および放電サイクル中に各バッテリパックについて同じ充電状態を維持するように、スイッチング素子を介してバッテリパックのセットを制御する。
しかしながら、そのような方法が使用されたとき、バッテリパックの寿命は、望まれるよりも短くなることが発見された。
本発明は、電気推進車両の電源のために使用される素電池のネットワークを管理するための方法を改善することを提案する。
より詳細には、本発明によれば、提案されるものは、序論において定義された電気推進自動車両のエンジンに電流を供給するのに適した蓄電池のネットワークを管理するための方法であって、
- 収集ステップにおいて、コンピュータが、各蓄電池の消耗レベルに関係する第1のパラメータの値を収集し、
- 決定ステップにおいて、各制御セットポイントが、第1のパラメータの値に基づいて決定される、
方法である。
これにより、本発明により、エンジンに給電するための1つまたは複数の蓄電池は、蓄電池の充電状態に基づいてだけではなく、各蓄電池の消耗レベルにも基づいて選ばれる。これにより、異なる蓄電池の使用は、蓄電池の充電状態と蓄電池の消耗レベルとの間の折衷に基づく。これは、各蓄電池の容量ならびに各蓄電池の寿命を、蓄電池が他のもの以上に使用されないので、温存することを可能にする。
本発明による、蓄電池のネットワークを管理するための方法の他の有利および非限定的な特性は、個々にまたは任意の技術的に可能な組合せにおいて考察すると、以下、すなわち、
- 制御セットポイントの決定が、第1の収集されたパラメータの値とともに、充電状態を人工ニューラルネットワークの入力に供給することによって、人工ニューラルネットワークを使用してコンピュータによって実装され、制御セットポイントが、人工ニューラルネットワークの出力において取得されること、
-- 収集ステップにおいて、コンピュータが、各蓄電池の端子における電圧、各蓄電池の温度、および自動車両の進行構成の中から選ばれた、少なくとも1つの第2のパラメータの値を収集し、
-- 決定ステップにおいて、各制御セットポイントが、各第2のパラメータの値に基づいて決定される
- ように、準備がなされること、
- 第2のパラメータが、自動車両の進行構成であり、自動車両の進行構成が、自動車両の加速段階に対応するとき、制御セットポイントは、充電状態が最も高い蓄電池に関連付けられたリレーの閉鎖、およびあらゆる他のリレーの開放を、第1のパラメータが当該蓄電池の消耗レベルがあらゆる他の蓄電池の消耗レベルよりも低いことを指し示すならば、指定すること、
- 第2のパラメータが、自動車両の進行構成であり、自動車両の決定された進行構成が、自動車両のブレーキ段階に対応するとき、制御セットポイントは、決定された充電状態が最も低い蓄電池に関連付けられたリレーの閉鎖、およびあらゆる他のリレーの開放を、第1のパラメータが当該蓄電池の消耗レベルがあらゆる他の蓄電池の消耗レベルよりも低いことを指し示すならば、指定すること、
- 制御セットポイントは、2つの蓄電池の各々に関連付けられたリレーの閉鎖を、2つの蓄電池の端子における電圧が実質的に等しいとき、同時に指定すること、
- 自動車両の使用の後、決定された充電状態が最も低い蓄電池を外部電力ネットワークにおいて充電するという命令のコンピュータによる決定のステップのための準備も、第1のパラメータが当該蓄電池の消耗レベルがあらゆる他の蓄電池の消耗レベルよりも低いことを指し示すならば、なされること
である。
本発明は、推進自動車両におけるエンジンのための電源ユニットであって、
- 第1の蓄電池と、
- 少なくとも1つの第2の蓄電池と、
- 上記で定義された、蓄電池のネットワークを管理するための方法を実装するのに適したコンピュータと
を備える、電源ユニットにも関する。
この電源ユニットにおいて、2つの蓄電池のうちの1つのみが、DC変換器に接続される。変形形態では、2つの蓄電池の各々は、別個のDC変換器に接続される。さらなる変形形態では、2つの蓄電池の各々は、単一のDC変換器に接続される。
明らかに、本発明の異なる特徴、変形形態および実施形態は、それらが、互いに非互換的ではないか、または相互排他的ではないとすれば、様々な組合せで互いに関連付けられ得る。
以下の説明は、非限定的な例として提供される添付の図面を参照しながら、本発明の本質および適用を明らかにする。
本発明による電源ユニットを備える自動車両の例の図である。 本発明による電源ユニットの第1の例を示す図である。 本発明による電源ユニットの第2の例を示す図である。 本発明による電源ユニットの第3の例を示す図である。 本発明による電源ユニットの第4の例を示す図である。 本発明による、蓄電池のネットワークを管理するための方法の例を流れ図の形態で示す図である。
図1は、2つの駆動ホイール2および2つの非駆動ホイール18を備える自動車両1を非常に概略的なやり方で示す。
この場合、これは、電気車両である。変形形態では、自動車両1は、ハイブリッド車両であってもよい。
図1中に示されている自動車両1は、それゆえ、2つの駆動ホイール2を回転駆動するための電気エンジン3を備える。
自動車両1は、インバータ4を介してこの電気モータ3に電流を供給するための電源ユニット5をも備える。以下でより詳細に説明される、この電源ユニット5は、複数の蓄電池50、52、54、56を備える。従来のやり方で、インバータ4は、電源ユニット5によって提供されるDC電流を3相電流に変換するように設計される。
自動車両1は、外部電力ネットワークに接続された電気プラグの接続のためにユーザがアクセス可能である電流コンセント7を装備した充電器6をも備える。この充電器6は、そのうえ、最良のやり方で電源ユニット5を充電するために、外部電力ネットワークからの電流を調節するために提供される。
自動車両1は、電源ユニット5のパラメータを制御するための手段8をも備える。
これらの制御手段8は、この目的で、電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56の温度Tを測定するための手段17、および電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56の充電状態SOCを収集するための手段16に接続される。
測定手段17は、従来、電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56中に取り付けられた温度プローブの形態をとり得る。
収集手段16は、収集手段16の役割として、たとえば、各蓄電池50、52、54、56の端子における電圧に基づいて、電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56の充電状態SOCを決定するために提供される。この場合、収集手段16は、各蓄電池50、52、54、56について、割合として表される充電状態SOCを収集する。
この充電状態SOCは、対応する蓄電池50、52、54、56が完全に充電されているとき、100%に等しいと見なされる。充電状態SOCは、当該の蓄電池50、52、54、56が電気モータ3に電流を供給するとき、減少する。充電状態SOCは、当該の蓄電池50、52、54、56が充電器6によって給電されるとき、増加する。
自動車両1は、電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56の端子における電圧を測定するための手段19をも備える。
自動車両1の様々な能動部分を制御するために、自動車両1は、プロセッサ11(CPU)、ランダムアクセスメモリ12(RAM)、読取り専用メモリ13(ROM)、ならびに様々な入力インターフェース15および出力インターフェース14を備えるコンピュータ10を有する。
コンピュータ10の入力インターフェース15によって、コンピュータ10は、測定手段17、19および収集手段16から入力信号を受信することができる。コンピュータ10は、これにより、電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56の温度Tおよび充電状態SOCを収集するのに適している。
コンピュータ10は、電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56を特徴づける他のパラメータを、自動車両1の前の使用から取得され、自動車両1のメモリのうちの1つに記憶されたデータに基づいて推定するのにも適している。
たとえば、コンピュータ10は、特に、各蓄電池50、52、54、56の消耗レベルに関係するパラメータを決定する。各蓄電池の消耗レベルに関係するこのパラメータは、たとえば、電源ユニット5の各蓄電池50、52、54、56の健全状態(SOH)に対応する。健全状態SOHはパーセンテージとして表される。
各蓄電池50、52、54、56について、この健全状態SOHは、蓄電池50、52、54、56が製造された時点において、100%に等しいと見なされる。健全状態SOHは、蓄電池50、52、54、56が使用されるにつれて、減少する。
変形形態では、各蓄電池50、52、54、56の消耗レベルに関係するパラメータは、各蓄電池50、52、54、56のエイジに、各蓄電池50、52、54、56の使用期間に、または各蓄電池50、52、54、56の充電および放電サイクルの数に対応することができる。すべてのこれらのデータは、コンピュータ10のメモリのうちの1つに記憶される。
図2~図5は、電源ユニット5の異なる実施形態を示す。
上記で指定されたように、電源ユニット5は、複数の蓄電池50、52、54、56を備える。より正確には、この場合、図2~図5の例では、電源ユニット5は、4つの蓄電池50、52、54、56、すなわち、主バッテリ50と3つの補助バッテリ52、54、56とを備える。
ここでは、主バッテリ50は、電源ユニット5から取り外され得ないのに対して、補助バッテリ52、54、56の各々は、(好ましくは、ツールを使用せずに)電源ユニット5から取り外され得る。これは、特に、補助バッテリ52、54、56が、充電器6を使用せずに、家庭電力ネットワークなど、外部電力ネットワークから再充電され得るように、補助バッテリ52、54、56が、車両から取り外され、運ばれることを可能にし得る。
蓄電池50、52、54、56の各々は、他のものと並列に接続される。
図2~図5中で見られ得るように、各蓄電池50、52、54、56は、各蓄電池50、52、54、56が他のものから分離されることを可能にする、リレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bに接続される。各リレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bは、電気モータ3に蓄電池50、52、54、56のうちの1つまたは複数を接続する目的で、コンピュータ10によって独立して制御される。
図2の実施形態では、電源ユニット5は、これらの蓄電池およびこれらのリレーのみを備える。
図3~図5中に示されている実施形態では、電源ユニット5は、少なくとも1つのDC変換器70、72をも備える。
より正確には、図3中に示されている実施形態では、単一の蓄電池、この場合、主バッテリ50が、単一のDC変換器70に接続される。
変形形態では、蓄電池50、52、54、56のうちのすべてまたはいくつかのみであり得る複数の蓄電池が、1つまたは複数のDC変換器に接続され得る。
これにより、図4中に示されている実施形態では、4つの蓄電池のうちの第1の2つ50、52が、2つの別個のDC変換器70、72と直列に接続される。このモードでは、他の2つの蓄電池54、56は、第1の2つの蓄電池50、52のうちの1つおよびその蓄電池に関連付けられたDC変換器70、72によって形成されたアセンブリの各々と並列に接続される。
図5中に示されている実施形態では、すべての蓄電池50、52、54、56は、DC変換器への接続に適している。この図5中に示されているように、蓄電池の数に等しい数のDC変換器を組み込むことは、必要ではない。複数のリレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bは、ここでは、異なるDC変換器に各蓄電池50、52、54、56を接続するために使用される。
より正確には、この場合、各蓄電池50、52、54、56は、リレー60、62、64、66を介した(図2の場合のような)インバータ4への直接接続に、すなわち、DC変換器70、72を介した、およびリレー60a、60b、62a、62b、64a、64b、66a、66bによるインバータ4への接続に適している。この最後の場合では、各蓄電池50、52、54、56は、それゆえに、DC変換器70、72のうちの1つと直列に接続される。
これらの異なる実施形態では、DC変換器70、72は、この変換器70、72がそれに接続された1つまたは複数の蓄電池50、52、54、56から取得される電圧のアダプタとして使用される。
実際には、図2の実施形態では、各蓄電池50、52、54、56の端子における電圧は、電気モータ3が、複数の実質的に同等の蓄電池50、52、54、56から給電されることを可能にするために、実質的に等しくなければならない。
図3~図5中に示されている実施形態では、DC変換器は、それゆえに、少なくとも2つの蓄電池50、52、54、56が同時に接続され得るように、DC変換器がそれに接続された蓄電池50、52、54、56から取得される電圧を別の蓄電池50、52、54、56のものに実質的に等しくするために、この電圧を適応させることを可能にする。
有利に、この場合、DC変換器を使用することによって、それゆえに、各蓄電池50、52、54、56の端子における電圧が実質的に異なる場合でも、少なくとも2つの蓄電池50、52、54、56が同時に接続されることが可能になる。
たとえば、図3の場合、主バッテリ50は、任意の他の補助バッテリ52、54、56と、その補助バッテリ52、54、56の端子における電圧にかかわらず、並列に接続され得る。これは、とりわけ、図2中に示されている実施形態におけるよりも多くの電力を、電気モータ3に給電するために提供することを可能にする。
図4中に示されている実施形態の利点は、その実施形態が、最高3つの蓄電池50、52、54、56が同時に接続されることを可能にすることである。
最後に、最後の構成(図5)は、少なくとも3つの蓄電池50、52、54が、電気モータ3に給電するために同時に接続されることを可能にする。この構成は、その構成が、電気モータ3に給電するために接続されるべき1つまたは複数の蓄電池50、52、54、56を選択することをより容易にするので、たとえば、図4中に示されている構成と比べると、使用されるバッテリを管理する際により大きい柔軟性を与える。最後に述べられた構成は、特に、電源ユニット5が5つ以上の蓄電池(たとえば、6つまたは8つの蓄電池)を備える場合に適している。
コンピュータ10のプロセッサ11は、電気モータ3に電流を供給する目的で、電源ユニット5の蓄電池50、52、54、56のネットワークを管理する方法を実装するのに適している。
より詳細には、コンピュータ10の読取り専用メモリ13にインストールされたソフトウェアにより、コンピュータ10は、電気エンジン3に給電する目的で、各蓄電池50、52、54、56に関連付けられた各リレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bを制御することができる。
図6は、コンピュータ10によって実装される、蓄電池のネットワークを管理するための方法の例を流れ図の形態で示す。
管理方法の個々のステップが説明される前に、この方法が自動車両1の使用全体にわたってループでコンピュータ10によって実装されることが、明らかにされなければならない。
図6中に示されているように、方法は、ステップE2において開始し、ステップE2において、コンピュータ10は、各蓄電池50、52、54、56の充電状態SOCを収集する。
このステップにおいて、コンピュータ10はまた、各蓄電池50、52、54、56の消耗レベルに関係する少なくとも1つのパラメータの値を収集する。好ましくは、コンピュータ10は、ここでは、各蓄電池50、52、54、56の健全状態SOHを決定する。
ステップE2において、コンピュータ10はまた、必要な場合、各蓄電池50、52、54、56の消耗レベルに関係する少なくとも1つの他のパラメータの値を決定する。たとえば、コンピュータ10は、各蓄電池50、52、54、56のエイジ、または代替的に、各蓄電池50、52、54、56によって観測された充電および放電サイクルの数を決定する。
コンピュータ10はまた、測定手段17を使用して各蓄電池50、52、54、56の温度を決定し、測定手段19を使用して各蓄電池50、52、54、56の端子における電圧を決定する。
このステップE2の完了時に、コンピュータ10は、それゆえ、各蓄電池50、52、54、56を特徴づけるこれらのパラメータを記憶する。
方法は、ステップE4に続き、ステップE4において、コンピュータ10は、自動車両1の進行構成を決定する。「進行構成」は、ここでは、自動車両1の移動の状態を意味すると解釈され、すなわち、コンピュータ10は、自動車両1が、加速段階にあるのか、ブレーキ段階にあるのか、安定した進行段階にあるのか、(たとえば、自動車両1が、電気エンジンを使用した後、駐車されるときの)電気エンジン3が停止した停止段階にあるのかを決定する。
様々な収集されたパラメータおよび自動車両1の進行構成に基づいて、コンピュータ10は、バッテリのネットワークをどのように管理すべきかを決定する、およびそれゆえ、電気エンジン3に給電する最良の方法を決定する目的で、蓄電池50、52、54、56の状態および自動車両1の現在の進行の状況を取得する。
より正確には、ステップE2において収集されたデータに従って、コンピュータ10は、各蓄電池50、52、54、56に関連付けられた各リレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bについて制御セットポイントを決定する(ステップE6)。好ましくは、この場合、コンピュータ10は、各蓄電池50、52、54、56の、充電状態と、消耗レベルに関係する決定されたパラメータとに基づいて、制御セットポイントを決定する。
実際には、制御セットポイントの決定は、人工ニューラルネットワークの実装に基づく。各蓄電池50、52、54、56の充電状態SOC、各蓄電池50、52、54、56の温度、各蓄電池50、52、54、56の端子における電圧、および各蓄電池50、52、54、56の消耗レベルに関係するすべてのパラメータは、この人工ニューラルネットワークの入力に供給される。次いで、各リレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bについての制御セットポイントが、人工ニューラルネットワークの出力において取得される。
より正確には、この場合、人工ニューラルネットワークは、人工ニューラルネットワークの入力として、電圧、バッテリによって供給される電流、充電状態SOC、および使用期間(換言すればバッテリのエイジ)の形態の瞬時データを有する。ニューラルネットワークは、入力として、このニューラルネットワークの出力のうちの少なくともいくつか(特に、バッテリの健全状態SOH)をも使用する。ニューラルネットワークは、ニューラルネットワークの出力において、リレーの制御セットポイントとともに、バッテリの健全状態SOHを供給する。
このネットワークの構成は、(メモリ効果を提供する)ログデータを保持するために、1つまたは2つの層をもつ、およびホップフィールドネットワークのものと同様のリターンをもつ、パーセプトロンネットワークタイプのものである。ここで、このリターンは、データ項目「バッテリの健全状態SOH」によって提供される。ネットワークは、20個のニューロンの隠れ層、または各々が10個のニューロンの2つの隠れ層を備える。
ニューラルネットワークのトレーニングは、トレーニングセットに対する誤差勾配のバックプロパゲーションによって行われる。トレーニングセットは、すでに知られているバッテリデータの値の形態をとるか、または変形形態では、数学的モデルによって生成される。
第1の例によれば、進行構成が自動車両1の加速段階に対応する場合には、制御セットポイントは、充電状態SOCが最も高い蓄電池に関連付けられたリレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bの閉鎖および他のリレーの開放を、当該のバッテリの消耗レベルに関係するパラメータが他の蓄電池のものよりも低い場合、指定する。とりわけ、閉鎖リレーに関連付けられた蓄電池は、他の蓄電池に対して最も高い健全状態SOHを呈するものである。
実際には、制御セットポイントの目的は、蓄電池の充電状態SOCと、蓄電池の消耗レベルに関係するパラメータの値との間の折衷がそれについて受け入れられる、(電気エンジン3に給電する)蓄電池を識別することである。たとえば、最も高い充電状態SOCを有する蓄電池50、52、54、56が、蓄電池の消耗レベルに関係するパラメータの値がそれについて最も高いものでもある場合、このバッテリは、電気エンジン3に給電するために使用されないことが、想定され得る。好ましくは、蓄電池の消耗レベルに関係するパラメータの値がそれについてより低い、蓄電池50、52、54、56のうちの別のものが、使用される。
これは、バッテリの容量および寿命が、消耗がより少ない1つまたは複数のバッテリのみを使用することによって温存されることを、消耗がより少ない1つまたは複数のバッテリが、電気エンジン3に給電するのに十分に充電されているとすれば、可能にするという利点を有する。
複数の蓄電池50、52、54、56が、それらの蓄電池の端子における実質的に等しい電圧を有する場合、制御セットポイントは、各当該の蓄電池50、52、54、56に関連付けられたリレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bの同時閉鎖を指定する。
電源ユニット5が、1つまたは複数のDC変換器70、72を備える場合、制御セットポイントはまた、識別された進行構成に対応する条件に対応する蓄電池に関連付けられたリレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bの同時閉鎖を指定する。
ステップE4において、決定された進行構成が、減速段階に対応する場合、制御セットポイントは、充電状態SOCが最も低い蓄電池に関連付けられたリレー60、60a、60b、62、62a、62b、64、64a、64b、66、66a、66bの閉鎖を、当該の蓄電池の消耗レベルに関係するパラメータが他の蓄電池のものよりも低い場合、指定する。とりわけ、閉鎖リレーに関連付けられた蓄電池は、他の蓄電池に対して最も高い健全状態SOHを呈するものである。最も低い充電状態をもつ蓄電池50、52、54、56の選定は、それゆえに、接続された蓄電池がこのブレーキ段階中に充電されることを可能にする。
ここでも、制御セットポイントの目的は、蓄電池の充電状態SOCと、蓄電池の消耗レベルに関係するパラメータの値との間の折衷がそれについて受け入れられる、(電気エンジン3に給電する)蓄電池を識別することである。
決定された進行構成が、自動車両1の使用の後の車両の停止段階に対応する場合、制御セットポイントは、その充電状態SOCが最も低い、および当該の蓄電池の消耗レベルに関係するパラメータがそれについて他の蓄電池のものよりも低い、蓄電池50、52、54、56を充電するという命令である。言い換えれば、ユーザは、蓄電池が、ユーザの車両が再び使用される前に再充電されるべきであることを通知される。
蓄電池は、たとえば充電器6を使用することによって、またはその蓄電池が補助バッテリ52、54、56である場合、電源ユニット5から当該のバッテリを取り外すことによって、外部電力ネットワークから充電され得る。
制御セットポイントが決定されると、方法は、ステップE8に続く。このステップにおいて、コンピュータ10は、ステップE6において決定された制御セットポイントに基づいて、リレー60、62、64、66を制御する。このステップが終了すると、電気エンジン3は、それゆえ、電源ユニット5の1つまたは複数の蓄電池50、52、54、56によって給電される。
図6中に示されているように、方法は、次いで、自動車両1の使用中に最適なやり方で電気エンジン3に給電するために、ステップE2において再開する。

Claims (11)

  1. 電気推進自動車両(1)のエンジン(3)に電流を供給するのに適した蓄電池(50、52、54、56)のネットワークを管理するための方法であって、前記ネットワークが、並列に接続された第1の蓄電池(50、52、54、56)と少なくとも1つの第2の蓄電池(50、52、54、56)とを備え、各蓄電池(50、52、54、56)が、前記蓄電池(50、52、54、56)があらゆる他の蓄電池(50、52、54、56)から分離されることを可能にし、コンピュータ(10)によって制御されるリレー(60、62、64、66)を介して前記ネットワークの残りに接続され、前記方法が、
    - 各蓄電池(50、52、54、56)について充電状態を収集するステップと、
    - 前記コンピュータ(10)によって、前記収集された充電状態に基づいて、各リレー(60、62、64、66)について制御セットポイントを決定するステップと、
    - 各決定された制御セットポイントに基づいて、前記リレー(60、62、64、66)を制御するステップと
    を含む、方法において、
    - 前記収集ステップにおいて、前記コンピュータ(10)が、各蓄電池(50、52、54、56)の消耗レベルに関係する第1のパラメータの値を収集することと、
    - 前記決定ステップにおいて、各制御セットポイントが、前記第1のパラメータの前記値に基づいて決定されることと
    を特徴とする、方法。
  2. 前記制御セットポイントの前記決定が、前記第1の収集されたパラメータの前記値とともに、前記充電状態を人工ニューラルネットワークの入力に供給することによって、前記人工ニューラルネットワークを使用して前記コンピュータ(10)によって実装され、前記制御セットポイントが、前記人工ニューラルネットワークの出力において取得される、請求項1に記載の方法。
  3. - 前記収集ステップにおいて、前記コンピュータ(10)が、各蓄電池(50、52、54、56)の端子における電圧、各蓄電池(50、52、54、56)の温度、および前記自動車両(1)の進行構成の中から選ばれた、少なくとも1つの第2のパラメータの値を収集し、
    - 前記決定ステップにおいて、各制御セットポイントが、各第2のパラメータの前記値に基づいて決定される、
    請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記第2のパラメータが、前記自動車両(1)の前記進行構成であり、前記自動車両(1)の前記進行構成が、前記自動車両(1)の加速段階に対応するとき、前記制御セットポイントは、充電状態が最も高い前記蓄電池(50、52、54、56)に関連付けられた前記リレー(60、62、64、66)の閉鎖、およびあらゆる他のリレー(50、52、54、56)の開放を、前記第1のパラメータが当該蓄電池(50、52、54、56)の前記消耗レベルがあらゆる他の蓄電池(50、52、54、56)の前記消耗レベルよりも低いことを指し示すならば、指定する、請求項3に記載の方法。
  5. 前記第2のパラメータが、前記自動車両(1)の前記進行構成であり、前記自動車両(1)の決定された前記進行構成が、前記自動車両(1)のブレーキ段階に対応するとき、前記制御セットポイントは、決定された充電状態が最も低い前記蓄電池(50、52、54、56)に関連付けられた前記リレー(60、62、64、66)の閉鎖、およびあらゆる他のリレー(50、52、54、56)の開放を、前記第1のパラメータが当該蓄電池(50、52、54、56)の前記消耗レベルがあらゆる他の蓄電池(50、52、54、56)の前記消耗レベルよりも低いことを指し示すならば、指定する、請求項3または4に記載の方法。
  6. 前記制御セットポイントは、2つの前記蓄電池(50、52、54、56)の各々に関連付けられた前記リレー(50、52、54、56)の閉鎖を、前記2つの蓄電池の端子における前記電圧が実質的に等しいとき、同時に指定する、請求項3から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記自動車両(1)の使用の後、決定された充電状態が最も低い前記蓄電池(50、52、54、56)を外部電力ネットワークにおいて充電するという命令の前記コンピュータ(10)による決定のステップを、前記第1のパラメータが当該蓄電池(50、52、54、56)の前記消耗レベルがあらゆる他の蓄電池(50、52、54、56)の前記消耗レベルよりも低いことを指し示すとならば、さらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 推進自動車両(1)におけるエンジン(3)のための電源ユニット(5)であって、
    - 第1の蓄電池(50、52、54、56)と、
    - 少なくとも1つの第2の蓄電池(50、52、54、56)と、
    - 請求項1から7のいずれか一項に記載の、蓄電池(50、52、54、56)のネットワークを管理するための方法を実装するのに適したコンピュータ(10)と
    を備える、電源ユニット(5)。
  9. 2つの前記蓄電池(50、52、54、56)のうちの1つのみが、DC変換器(70)に接続される、請求項8に記載の電源ユニット(5)。
  10. 前記2つの蓄電池(50、52、54、56)の各々が、別個のDC変換器(70、72)に接続される、請求項8に記載の電源ユニット(5)。
  11. 前記2つの蓄電池(50、52、54、56)の各々が、単一のDC変換器(70、72)に接続される、請求項8に記載の電源ユニット(5)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2942086B1 (fr) * 2009-02-12 2011-02-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede de gestion du niveau de charge electrique lors de la mise en charge d'une source de stockage electrochimique embarquee dans un vehicule
US8532854B2 (en) * 2010-10-01 2013-09-10 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for managing multiple battery packs in a hybrid or electric vehicle
KR101367875B1 (ko) * 2011-03-21 2014-02-26 주식회사 엘지화학 배터리 팩 연결 제어 장치 및 방법
EP3497776A4 (en) 2016-08-10 2020-02-05 Briggs & Stratton Corporation USER-SCALE POWER SUPPLY UNIT COMPRISING REMOVABLE BATTERIES
US10183590B2 (en) * 2016-09-23 2019-01-22 Faraday&Future Inc. Electric vehicle battery monitoring system
FR3074374B1 (fr) * 2017-11-28 2019-10-18 Saft Architecture de modules batterie connectes en parallele

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