WO2010079281A2 - Dispositif de gestion de la charge d'une batterie embarquée a bord d'un véhicule - Google Patents

Dispositif de gestion de la charge d'une batterie embarquée a bord d'un véhicule Download PDF

Info

Publication number
WO2010079281A2
WO2010079281A2 PCT/FR2009/052669 FR2009052669W WO2010079281A2 WO 2010079281 A2 WO2010079281 A2 WO 2010079281A2 FR 2009052669 W FR2009052669 W FR 2009052669W WO 2010079281 A2 WO2010079281 A2 WO 2010079281A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
vehicle
discharge
charge
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2009/052669
Other languages
English (en)
Other versions
WO2010079281A3 (fr
Inventor
Denis Porcellato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of WO2010079281A2 publication Critical patent/WO2010079281A2/fr
Publication of WO2010079281A3 publication Critical patent/WO2010079281A3/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/875—Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to the field of batteries on board a motor vehicle, in particular a hybrid or electric propulsion vehicle.
  • the batteries used in hybrid and electric vehicles are sources of electrochemical storage that have a limited life through their progressive aging. This aging is mainly of two types: aging due to the solicitation of the battery, and calendar aging, which occurs when the battery is not used.
  • Aging is a very important factor in the dimensioning of batteries because the objective of the manufacturers is to provide batteries whose life is equivalent to that of the vehicle they equip, ie between ten and fifteen years.
  • the aging of a battery is concretized by the gradual loss of performance in terms of energy and available power. Therefore, the battery must be oversized at the beginning of life so that it can always meet the specifications in terms of energy and end-of-life power.
  • the battery is an expensive component that must be dimensioned to the fair according to the specifications of the vehicle, to minimize the impact of its cost.
  • the two main parameters that influence the calendar life and in use are the state of charge and the temperature. For example, the lower the storage or use temperature, the better the service life. On the other hand, the lower the state of charge at which the battery is stored or used, the better the service life.
  • the importance of calendar aging should not be underestimated because during his life, a vehicle is on average parking mode 95% of the time.
  • it can be considered that aging in cycling is comparable to calendar aging because the effect of the current is reflected in a higher or lower temperature rise depending on its intensity. Therefore, to improve the life of a hybrid and electric drivetrain vehicle:
  • the temperature of storage or use must be kept as low as possible by having an efficient ventilation or air conditioning system.
  • the lifetime of an electrochemical storage source therefore depends on the state of charge and the temperature at which it is stored and used.
  • the service life depending on the state of charge can vary in very important proportions:
  • the invention relates to a device and an optimized energy management method of a battery embedded in a hybrid or electric vehicle to maximize the life of the battery.
  • a management device of a battery embedded in a vehicle to optimize the service life.
  • Such a device comprises a state of charge detector of the battery and a means of partially discharging the battery in response to a signal from the state of charge detector to reach a state of charge ensuring a long life of said battery when stopping the vehicle.
  • the partial discharge means is constituted by a second battery, the discharge of the first ensuring the charge of the second.
  • the partial discharge means may be an energy consuming member present on board the vehicle such as a fan, heated windows, an air conditioning unit, etc.
  • the object of the invention is therefore to propose a device for managing an on-board battery which is integrated therewith and is independent of the configuration of the vehicle, as well as the method implementing this device.
  • the invention relates to a device for managing a battery on board a vehicle comprising a battery state of charge detector, an additional discharge circuit comprising at least one resistor and allowing the partial discharge of the battery. during a long-term stop of the vehicle, so as to obtain an average state of charge of the battery ensuring a long life of said battery.
  • the discharge of the battery is triggered by a control means actuated by the user.
  • the discharge of the battery is automatically switched on after a predetermined vehicle stopping period.
  • the additional discharge circuit comprises several resistors of equal or different values.
  • the additional discharge circuit comprises a resistance of variable value, for example a controlled rheostat.
  • the discharge rate of the battery varies according to the state of charge thereof.
  • the additional discharge circuit is disposed outside the vehicle.
  • the additional discharge circuit is disposed in the immediate vicinity of the battery, for example in the trunk of the vehicle.
  • the invention also relates to a vehicle with electric or hybrid propulsion, comprising an on-board battery management device as defined above.
  • the device according to the invention makes it possible to maintain the battery below a determined state of charge threshold, when the vehicle is in long-term parking mode, in order to limit the aging of the battery.
  • the device allows to discharge the battery in a resistor so that the battery is found below this threshold.
  • the use of a simple resistor simplifies the management of the system by making it independent of the optional equipment of the vehicle on which it is embedded. Thanks to the device of the invention, it is possible to keep the battery as long as possible in its best operating state; and therefore reduce oversized battery as it is practiced today while ensuring a sufficient life, with a direct impact on the cost of the battery.
  • FIG. 1 is a diagram of the implementation of a device according to the invention in a hybrid propulsion vehicle
  • FIG. 2 is a diagram of the implementation of a device according to the invention in a vehicle with electric propulsion
  • FIG. 3 is a diagram of a first variant embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 4 is a flowchart of the method for implementing the device of FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a second alternative embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of the method for implementing the device of FIG. 5;
  • Figure 1 shows a diagram of the implementation of a device according to the invention in a hybrid propulsion vehicle.
  • the supervisor of the hybrid traction system (3) via a command button or a multifunction screen (1) and through the computer " passenger compartment »BSI (2) is informed of long-term parking.
  • the supervisor (3) is informed of the state of charge of the SSE (electrochemical storage source) (5) by the BMS (4). If the state of charge of the battery system (5) is greater than the pre-defined SOCpark charge state threshold, threshold below which the impact of the state of charge on the aging is lower, the supervisor orders to the battery (5) to discharge into the additional resistance circuit (6).
  • SSE electrochemical storage source
  • FIG. 2 shows a diagram of the implementation of a device according to the invention in a vehicle with electric propulsion.
  • the supervisor of the electric traction system (3) via a control button or a multifunction screen (1) and via the BSI (2) "passenger compartment" informed of a long-term parking.
  • the supervisor (3) is informed of the state of charge of the SSE (electrochemical storage source) (5) by the BMS (4). If the state of charge of the battery system (5) is greater than the pre-defined SOCpark charge state threshold, threshold below which the impact of the state of charge on the aging is lower, the supervisor orders to the battery (5) to discharge into the additional resistance circuit (6).
  • the extended parking mode is activated by the user of the vehicle.
  • the BMS (5) continuously receives the current flowing through the battery (6) by the current sensor (10) and thus determines the state of charge of the battery (6). ).
  • the BMS (5) constantly receives the following information: Ubat: voltage across the battery (6); UeIt: voltage of each element or group of elements; Tbat: battery voltage (6); TeIt: temperature of each element or group of elements constituting the battery (6).
  • the supervisor (3) is informed of the setting in extended parking mode via the BSI computer (2).
  • the supervisor (3) receives information on the state of charge SOC of the battery (6) via the BMS (5). If the State of Charge (SOC) value is higher than the predefined SOCpark charge state threshold, the supervisor commands the battery to discharge into the additional resistance circuit (resistor (9), controllable switch (8)).
  • the supervisor controls the opening of the controllable switch (7) and commands the closing of the controllable switch (8).
  • the battery (6) then discharges into the resistor (9).
  • the BMS continuously calculates the state of charge SOC of the Battery (6) during this phase thanks to the information intensity of the current measured by the current sensor (10). When the SOC of the battery reaches the SOCpark threshold, the supervisor then controls the opening of the switch controllable (8). The battery discharge stops.
  • a flowchart of the implementation of this first variant is shown in FIG.
  • a second variant of the invention (possibly combinable with the previous variant) shown in Figure 5, it is expected to implement the discharge of the battery in the additional circuit when necessary, without the intervention of the user.
  • the supervisor (3) controls the discharge of the battery (6) to bring it back to SOCpark.
  • the resistor R (9) of the additional circuit will be determined so as to reduce the state of charge by following a predetermined slope, for example of 10% every x hours (x varying, for example, from 24 hours to 168 hours, ie one week ).
  • a delay is provided before the discharge of the battery automatically engages, for example with a duration of 72 hours.
  • Figures 7 and 8 show alternative embodiments of the additional discharge circuit.
  • the device is able to discharge at a variable speed depending on the state of charge of the battery (typically, fast discharge for a high charge state, then slower for a lower charge state).
  • several resistors are provided, each being used for a given charge state range. For example, until a state of charge SOC1, the discharge of the battery is in a resistor R1 (11), then SOC1 until SOCpark, the battery is discharged in a resistor R2 (12). It is possible to provide as many resistors as the number of state of charge ranges that one wishes to define.
  • the resistance (2) of the additional circuit placed outside the vehicle not to warm up the space of the vehicle where it is located. the battery system. It is more necessary to put the resistance of the additional circuit outside the space where the battery is for an electric vehicle or a hybrid vehicle type "Plug-in" because the power dissipated is high.
  • the resistance of the additional circuit can be placed inside the trunk, given the low power dissipated.
  • the resistor (2) is protected by a cache.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à dispositif de gestion d'une batterie (2) embarquée dans un véhicule comprenant un détecteur (4) de l'état de charge de la batterie, un circuit additionnel (6) de décharge, comprenant au moins une résistance (9) et permettant la décharge partielle de la batterie (2) lors d'un arrêt de longue durée du véhicule, de sorte à obtenir un état de charge moyen de la batterie assurant une durée de vie longue de ladite batterie.

Description

DISPOSITIF DE GESTION DE LA CHARGE D'UNE BATTERIE EMBARQUEE
A BORD D'UN VEHICULE
La présente invention concerne le domaine des batteries embarquées à bord d'un véhicule automobile, en particulier d'un véhicule à propulsion hybride ou électrique.
Les batteries utilisées dans les véhicules hybrides et électriques sont des sources de stockages électrochimiques qui ont une durée de vie limitée par leur vieillissement progressif. Ce vieillissement est principalement de deux types : le vieillissement du fait de la sollicitation de la batterie, et le vieillissement calendaire, qui se produit lorsque la batterie n'est pas utilisée.
Le vieillissement est un facteur très important de dimensionnement des batteries car l'objectif des fabricants est de fournir des batteries dont la durée de vie soit équivalente à celle du véhicule qu'elles équipent, soit entre dix et quinze ans.
Le vieillissement d'une batterie se concrétise par la perte progressive de performances en termes d'énergie et de puissance disponible. Par conséquent, la batterie doit être surdimensionnée en début de vie pour qu'elle puisse toujours répondre aux spécifications en termes d'énergie et de puissance en fin de vie. Or, la batterie est un composant coûteux qui doit être dimensionnée au plus juste en fonction du cahier des charges du véhicule, pour minimiser l'impact de son coût. Les deux paramètres principaux qui influent sur la durée de vie calendaire et en utilisation sont l'état de charge et la température. Par exemple, plus la température de stockage ou d'utilisation est basse, meilleure est la durée de vie. D'autre part, plus l'état de charge à laquelle est stockée ou utilisée la batterie est bas, meilleure est la durée de vie. L'importance du vieillissement calendaire ne doit pas être sous- estimée car durant sa vie, un véhicule est en moyenne en mode parking 95% du temps. D'autre part, on peut considérer que le vieillissement en cyclage est assimilable à du vieillissement calendaire car l'effet du courant se traduit par une élévation de température plus ou moins grande en fonction de son intensité. Par conséquent, pour améliorer la durée de vie d'un véhicule à chaîne de traction hybride et électrique :
- il faut faire en sorte que la température de stockage ou d'utilisation soit la plus basse possible en ayant un système de ventilation ou de climatisation efficace.
- il faut baisser l'état de charge au niveau le plus bas possible que peut tolérer l'application. On peut penser de décharger la source de stockage lors des modes parking, en actionnant par exemple la ventilation, la climatisation. Une autre possibilité dont relève cette invention est de décharger la batterie dans une résistance électrique lors d'un mode parking de longue durée prévue.
La durée de vie d'une source de stockage électrochimique dépend donc de l'état de charge et de la température à laquelle elle est stockée et utilisée. Pour certains types de batterie, la durée de vie en fonction de l'état de charge peut varier dans des proportions très importante :
- de 18 ans pour un stockage dans un état de charge de 50% et une température de 25°C,
- à 2,6 ans pour un stockage à SOC dans un état de charge de 100% et une température de 25°C. L'invention a pour objet un dispositif et un procédé de gestion d'énergie optimisée d'une batterie embarquée dans un véhicule hybride ou électrique permettant de maximiser la durée de vie de la batterie.
Il est connu un dispositif de gestion d'une batterie embarquée dans un véhicule permettant d'en optimiser la durée de vie. Un tel dispositif comporte un détecteur d'état de charge de la batterie et un moyen de décharge partielle de la batterie en réponse à un signal provenant du détecteur d'état de charge pour atteindre un état de charge assurant une durée de vie longue de ladite batterie lors d'un arrêt du véhicule. Le moyen de décharge partielle est constitué par une seconde batterie, la décharge de la première assurant la charge de la seconde. Alternativement, le moyen de décharge partielle peut être un organe consommateur d'énergie présent à bord du véhicule comme par exemple un ventilateur, des vitres chauffantes, un groupe de climatisation...
Cependant ces différents moyens présentent l'inconvénient de ne pas être systématiquement présent à bord du véhicule qui peut avoir une batterie unique, ne pas disposer d'options coûteuses telles qu'un groupe de climatisation, etc. L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif de gestion d'une batterie embarquée qui soit intégré à celle-ci et soit indépendant de la configuration du véhicule, ainsi que le procédé mettant en œuvre ce dispositif. Ainsi, l'invention concerne un dispositif de gestion d'une batterie embarquée dans un véhicule comprenant un détecteur de l'état de charge de la batterie, un circuit additionnel de décharge, comprenant au moins une résistance et permettant la décharge partielle de la batterie lors d'un arrêt de longue durée du véhicule, de sorte à obtenir un état de charge moyen de la batterie assurant une durée de vie longue de ladite batterie.
Dans une réalisation, la décharge de la batterie est enclenchée par un moyen de commande actionné par l'utilisateur.
Dans une réalisation, la décharge de la batterie est enclenchée automatiquement après une période d'arrêt du véhicule prédéterminée. Dans une réalisation, le circuit additionnel de décharge comprend plusieurs résistances, de valeurs égales ou différentes.
Dans une réalisation, le circuit additionnel de décharge comprend une résistance de valeur variable, par exemple un rhéostat piloté.
Dans une réalisation, la vitesse de décharge de la batterie varie en fonction de l'état de charge de celle-ci.
Dans une réalisation, le circuit additionnel de décharge est disposé à l'extérieur du véhicule.
Dans une réalisation, le circuit additionnel de décharge est disposé à proximité immédiate de la batterie, par exemple dans le coffre du véhicule. Enfin l'invention concerne également un véhicule à propulsion électrique ou hybride, comprenant un dispositif de gestion de batterie embarquée tel que défini ci-dessus.
Le dispositif selon l'invention permet de maintenir la batterie en dessous d'un seuil d'état de charge déterminé, lorsque le véhicule se trouve en mode parking de longue durée, afin de limiter le vieillissement de la batterie. Pour cela le dispositif permet de décharger la batterie dans une résistance afin que la batterie se retrouve en dessous de ce seuil. L'utilisation d'une simple résistance simplifie la gestion du système en le rendant indépendant des équipements optionnels du véhicule à bord duquel il est embarqué. Grâce au dispositif objet de l'invention, il est possible de maintenir le plus longtemps possible la batterie à son meilleur état de fonctionnement ; et donc de réduire le surdimensionnement de la batterie tel qu'il est pratiqué aujourd'hui tout en assurant une durée de vie suffisante, avec un impact direct sur le coût de la batterie.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, description réalisée en références aux figures annexées, parmi lesquelles :
- la figure 1 est un schéma de l'implantation d'un dispositif selon l'invention dans un véhicule à propulsion hybride ;
- la figure 2 est un schéma de l'implantation d'un dispositif selon l'invention dans un véhicule à propulsion électrique ;
- la figure 3 est un schéma d'une première variante de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 4 est un organigramme du procédé de mise en œuvre du dispositif de la figure 3 ;
- la figure 5 montre une deuxième variante de réalisation du dispositif selon l'invention ;
- la figure 6 est un organigramme du procédé de mise en œuvre du dispositif de la figure 5 ;
- les figures 7 et 8 sont des variantes de réalisation du dispositif objet de l'invention.
La figure 1 montre un schéma de l'implantation d'un dispositif selon l'invention dans un véhicule à propulsion hybride. Lors d'une mise en mode parking de longue durée, le superviseur de la chaîne de traction hybride (3), par l'intermédiaire d'un bouton de commande ou d'un écran multifonction (1 ) et l'intermédiaire du calculateur « habitacle » BSI (2), est informée d'une mise en parking de longue durée. Le superviseur (3) est informé de l'état de charge de la SSE (source de stockage électrochimique) (5) par le BMS (4). Si l'état de charge du système batterie (5) est supérieur au seuil d'état de charge SOCpark, défini préalablement, seuil en dessous duquel l'impact de l'état de charge sur le vieillissement est plus faible, le superviseur commande à la batterie (5) de se décharger dans le circuit de résistance additionnel (6).
La figure 2 montre un schéma de l'implantation d'un dispositif selon l'invention dans un véhicule à propulsion électrique. Lors d'une mise en mode parking de longue durée, le superviseur de la chaîne de traction électrique (3) par l'intermédiaire d'un bouton de commande ou d'un écran multifonction (1 ) et l'intermédiaire du calculateur « habitacle » BSI (2), est informée d'une mise en parking de longue durée. Le superviseur (3) est informé de l'état de charge de la SSE (source de stockage électrochimique) (5) par le BMS (4). Si l'état de charge du système batterie (5) est supérieur au seuil d'état de charge SOCpark, défini préalablement, seuil en dessous duquel l'impact de l'état de charge sur le vieillissement est plus faible, le superviseur commande à la batterie (5) de se décharger dans le circuit de résistance additionnel (6). Dans une première variante de réalisation du dispositif objet de l'invention représentée à la figure 3, le mode parking prolongé est activé par l'utilisateur du véhicule.
Au cours du mode charge ou mode roulage, le BMS (5) reçoit en permanence l'intensité du courant qui traverse la batterie (6) par le capteur de courant (10) et détermine ainsi l'état de charge de la batterie (6). Le BMS (5) reçoit en permanence les informations suivantes : Ubat : tension aux bornes de la batterie (6) ; UeIt : tension de chaque élément ou d'un groupe d'éléments ; Tbat : tension de la batterie (6) ; TeIt : température de chaque élément ou groupe d'éléments constituant la batterie (6). Lors de la mise en mode parking prolongé (le contacteur principal
(7) est ouvert), l'utilisateur active le bouton poussoir (1 ) de « mise en mode parking longue durée ». Le superviseur (3) est informé de la mise en mode parking prolongé par l'intermédiaire du calculateur BSI (2). Le superviseur (3), reçoit l'information de l'état de charge SOC de la batterie (6) par l'intermédiaire du BMS (5). Si la valeur SOC (« State of Charge ») de l'état de charge est supérieure au seuil prédéfini d'état de charge SOCpark, le superviseur commande à la batterie de se décharger dans le circuit de résistance additionnel (résistance (9), interrupteur commandable (8)). Le superviseur commande l'ouverture de l'interrupteur commandable (7) et commande la fermeture de l'interrupteur commandable (8). La batterie (6) se décharge alors dans la résistance (9). Le BMS calcul en permanence l'état de charge SOC de la Batterie (6) pendant cette phase grâce à l'information intensité du courant mesuré par le capteur de courant (10). Lorsque le SOC de la batterie atteint le seuil SOCpark, le superviseur commande alors l'ouverture de l'interrupteur commandable (8). La décharge de la batterie s'arrête. Un organigramme de la mise en œuvre de cette première variante est représenté à la figure 4.
Dans une deuxième variante de l'invention (éventuellement combinable à la variante précédente) représentée à la figure 5, on prévoit de mettre en œuvre la décharge de la batterie dans le circuit additionnel lorsque c'est nécessaire, sans intervention de l'utilisateur. Dans ce cas, lorsque le véhicule est mis en mode parking, (le contacteur principal (7) est ouvert), le superviseur (3) commande la décharge de la batterie (6) pour la ramener à SOCpark. La résistance R (9) du circuit additionnel sera déterminée de façon à diminuer l'état de charge en suivant une pente prédéterminée, par exemple de 10% toutes les x heures (x variant par exemple de 24 heures à 168 h, soit une semaine). Avantageusement, on prévoit une temporisation avant que la décharge de la batterie s'enclenche automatiquement, par exemple d'une durée de 72h. Un organigramme de la mise en œuvre de cette première variante est représenté à la figure 6.
Les figures 7 et 8 représentent des variantes de réalisation du circuit additionnel de décharge. Dans une première variante, on prévoit d'utiliser deux résistances de décharge en parallèle de valeurs égales ou différentes. Ainsi, le dispositif est apte à décharger à une vitesse variable en fonction de l'état de charge de la batterie (typiquement, décharge rapide pour un état de charge haut, puis plus lente pour une état de charge plus bas). Pour réaliser cette décharge à vitesse variable, on prévoit plusieurs résistances, chacune étant utilisée pour une plage d'état de charge donnée. Par exemple, jusqu'à un état de charge SOC1 , la décharge de la batterie se fait dans une résistance R1 (11 ), puis de SOC1 jusqu'à SOCpark, la batterie se décharge dans une résistance R2 (12). On peut prévoir autant de résistances que le nombre de plages d'état de charge que l'on souhaite définir. Il est également possible de prévoir un fonctionnement simultané de plusieurs voir de l'ensemble des résistances. Dans une deuxième variante (figure 8), on applique le même principe, mais en remplaçant les résistances multiples par une résistance variable, par exemple un rhéostat motorisé (13), piloté selon la valeur du courant ou de la tension.
Dans le cas où le système batterie est placé dans le coffre du véhicule. On pourra supposer la résistance (2) du circuit additionnel placée à l'extérieur du véhicule pour ne pas échauffer l'espace du véhicule où se trouve le système batterie. Il est davantage nécessaire de mettre la résistance du circuit additionnel à l'extérieur de l'espace où se trouve la batterie pour un véhicule électrique ou un véhicule hybride de type « Plug-in » car la puissance dissipée est élevée. Pour un véhicule hybride de type « FuII hybrid », la résistance du circuit additionnel peut être placée à l'intérieur du coffre, vu la faible puissance dissipée. Avantageusement, on prévoit que la résistance (2) soit protégée par un cache.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de gestion d'une batterie (2) embarquée dans un véhicule comprenant un détecteur (4) de l'état de charge de la batterie, un circuit additionnel (6) de décharge, comprenant au moins une résistance (9) et permettant la décharge partielle de la batterie (2) lors d'un arrêt de longue durée du véhicule, de sorte à obtenir un état de charge moyen de la batterie assurant une durée de vie longue de ladite batterie.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel la décharge de la batterie (2) est enclenchée par un moyen de commande (1 ) actionné par l'utilisateur.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la décharge de la batterie est enclenchée automatiquement après une période d'arrêt du véhicule prédéterminée.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le circuit additionnel (6) de décharge comprend plusieurs résistances (11 , 12), de valeurs égales ou différentes.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le circuit additionnel (6) de décharge comprend une résistance (13) de valeur variable, par exemple un rhéostat piloté.
6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel la vitesse de décharge de la batterie varie en fonction de l'état de charge de celle-ci.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le circuit additionnel (6) de décharge est disposé à l'extérieur du véhicule.
8. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 6, dans lequel le circuit additionnel (6) de décharge est disposé à proximité immédiate de la batterie, par exemple dans le coffre du véhicule.
9. Véhicule à propulsion électrique ou hybride, comprenant un dispositif de gestion de batterie embarquée selon l'une des revendications précédentes.
PCT/FR2009/052669 2009-01-06 2009-12-22 Dispositif de gestion de la charge d'une batterie embarquée a bord d'un véhicule Ceased WO2010079281A2 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0950027 2009-01-06
FR0950027A FR2940864B1 (fr) 2009-01-06 2009-01-06 Dispositif de gestion de la charge d'une batterie embarquee a bord d'un vehicule

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010079281A2 true WO2010079281A2 (fr) 2010-07-15
WO2010079281A3 WO2010079281A3 (fr) 2010-12-29

Family

ID=41090251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2009/052669 Ceased WO2010079281A2 (fr) 2009-01-06 2009-12-22 Dispositif de gestion de la charge d'une batterie embarquée a bord d'un véhicule

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2940864B1 (fr)
WO (1) WO2010079281A2 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2963996B1 (fr) * 2010-08-19 2012-09-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de decharge d'un dispositif de stockage d'energie d'un vehicule en mode parking longue duree et vehicule associe
FR2982206B1 (fr) * 2011-11-08 2014-01-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede de gestion d'une batterie en vue de sa non utilisation pendant une duree choisie
FR3016737B1 (fr) * 2014-01-20 2021-11-05 Renault Sas Procede de gestion d'un etat de charge d'une batterie
CN117154872B (zh) * 2023-08-01 2023-12-29 南京汤峰机电有限公司 一种锂电池充电控制方法及系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5334925A (en) * 1992-09-18 1994-08-02 Kendrick Robert A Nickel cadmium battery deep cycler device
FR2891774B1 (fr) * 2005-10-10 2008-11-28 Renault Sas Dispositif et procede de gestion d'une batterie

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Also Published As

Publication number Publication date
FR2940864B1 (fr) 2011-01-28
WO2010079281A3 (fr) 2010-12-29
FR2940864A1 (fr) 2010-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0110775B1 (fr) Régulateur à faible tension de déchet
EP0911953B1 (fr) Dispositif pour la commande d'un démarreur de véhicule automobile
FR2972581A1 (fr) Systeme d'equilibrage de charge pour batteries
EP2398670A1 (fr) Systeme et procede de gestion de recharge d'une batterie
FR2983364A1 (fr) Procede d'equilibrage des tensions d'elements electrochimiques disposes dans plusieurs branches en parallele
WO2007060348A2 (fr) Dispositif de gestion d'alimentation d'un reseau de consommateurs pour vehicule automobile
WO2010079281A2 (fr) Dispositif de gestion de la charge d'une batterie embarquée a bord d'un véhicule
EP0338926A1 (fr) Dispositif d'alimentation électrique sous tension élevée du circuit auxiliaire d'un véhicule automobile
FR3093248A1 (fr) Système et procédé de précharge d’un condensateur par une batterie comportant une résistance de précharge et un dispositif hacheur
EP0865142B1 (fr) Dispositif d'alimentation électrique avec batterie d'accumulateurs et supercondensateur
FR2971896B1 (fr) Procede de gestion de l'alimentation en energie electrique des equipements electriques d'un vehicule automobile
FR2981520A1 (fr) Equilibrage d'une batterie de stockage d'energie electrique
FR2964511A1 (fr) Reseau de bord d'un vehicule avec dispositif de maintien en tension comprenant un supercondensateur, vehicule et procede de dechargement d'un supercondensateur
EP4167425B1 (fr) Dispositif d'alimentation et procédé de gestion d'un tel dispositif
EP2552722A1 (fr) Procede de controle de la charge d'un stockeur d'energie additionnelle d'un vehicule a propulsion micro-hybride et systeme mettant en uvre le procede
FR2751145A1 (fr) Dispositif de controle de la charge d'un supercondensateur et procede de commande d'un tel dispositif
FR3117274A1 (fr) Procédé d’équilibrage
EP1642764B1 (fr) Système de contrôle du fonctionnement de moyens de stockage d'énergie électrique de moyens de motorisation hybride
FR2986383A1 (fr) Equilibrage d'une batterie de stockage d'energie electrique a au moins deux branches paralleles
EP2817865B1 (fr) Procédé de gestion de l'énergie électrique d'une architecture électrique d'un véhicule automobile et véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé
WO2010076458A1 (fr) Procede et systeme d'endormissement de moyens de stockage d'energie electrique de vehicule electrique ou hybride
FR2748115A1 (fr) Procede et dispositif pour determiner l'etat de charge d'un accumulateur electrique
FR2869469A1 (fr) Dispositif de protection de reseau de bord
CA2571205C (fr) Batterie comprenant un circuit d'auto-decharge comportant un element d'activation du circuit d'autodecharge
FR3131383A1 (fr) Système de contrôle d’une pluralité de cellules de batterie et batterie associée

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09806100

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09806100

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2