WO2012104541A2 - Method and system for managing the energy of a rail vehicle - Google Patents

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WO2012104541A2
WO2012104541A2 PCT/FR2012/050204 FR2012050204W WO2012104541A2 WO 2012104541 A2 WO2012104541 A2 WO 2012104541A2 FR 2012050204 W FR2012050204 W FR 2012050204W WO 2012104541 A2 WO2012104541 A2 WO 2012104541A2
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Alain Jeunesse
Yannick EVAIN
Florian JOFFRIN
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    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a method for managing the energy of a railway vehicle. It also relates to a corresponding management system.
  • the invention is more particularly concerned with the field of rail transport, particularly in the field of hybrid railway vehicles.
  • the first architecture is based on electric locomotives and the second architecture is based on diesel locomotives.
  • energy is distributed by sampling over a catenary through pantographs, transformers (in the case of alternative networks) and converters.
  • energy is produced on site by a generator associated with a heat engine.
  • Both architectures have a common part consisting of traction motors and auxiliaries.
  • railway engines powered by an electric motor had only one source of energy such as a catenary, a third rail, a heat engine, and so on. This source was sized to provide the maximum power needed to ensure the traction of the machine and the
  • the main source recharges the
  • the present invention aims to improve the situation.
  • the invention firstly relates to a method for managing the energy of a railway vehicle comprising a plurality of on-board power sources and consumers of electrical energy, said method comprising, for each source, the steps of:
  • the functional characteristic of the source is a physical limitation of said source.
  • At least one on-board source is a generator or a fuel cell and the limitation of the source is the maximum power that can be provided by said source.
  • At least one on-board source is an energy storage means and the source limitation is a charge level of said storage means.
  • the storage means is chosen from the group comprising a battery pack and / or a block of supercapacitors.
  • the deferral strategy according to the The invention can promote the use of supercapacitors which have a longer life in terms of the number of charging and discharging cycles.
  • the limitation of the source is a minimum stopping time between two successive operations or a minimum operating time between two stops of said source
  • the minimum stopping time between two successive operations is one minute, or five minutes if the shutdown is done while the generator or the fuel cell are at a rate and / or a power maximum when stopped.
  • the minimum operating time between two successive stops 15 of said source is for example equal to 30 seconds.
  • a limitation of the generator set or the fuel cell could also be their autonomy in terms of fuel reserve for the generator set and hydrogen for the fuel cell.
  • the method comprises a step of balancing the use of elementary sources of the same type.
  • the source is a storage module comprising elementary means of energy storage and the balancing step takes into account the charge level of the elementary storage means so as to avoid that one of the elementary means is completely unloaded while another would be fully loaded.
  • the method further comprises the steps of:
  • the management method comprises a control step limiting a traction force of the vehicle when the sum of the quantities of electrical energy determined from all sources is less than a minimum amount of energy necessary for the operation of the machine.
  • the invention also relates to a system for managing the energy of a railway machine comprising a plurality of on-board energy sources and consumers of electrical energy, said system comprising, for each source, means for:
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the electrical structure of a machine railway according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the structure and operation of the energy management system according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the detailed structure of the processing means of the management system of FIG. 2 according to one embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the energy management method according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the diagram of FIG. 4.
  • FIG. 1 illustrates the electrical network of a railway vehicle 2 of the hybrid type.
  • the machine 2 is provided with a traction unit 4 for driving the machine.
  • the traction unit 4 comprises, by way of non-limiting example, four electric traction motors 6.
  • the traction unit 4 also comprises a power supply 8 for energizing the motors 6.
  • the traction diagram of the vehicle 2 allows braking by energy recovery.
  • These motors 6 consume electrical energy produced by a plurality of electrical sources on board the vehicle 2. These onboard sources 20 produce or store energy on board the craft 2.
  • these sources comprise a generator 12.
  • the generator 12 includes a diesel engine providing a power equal to 230 kW, for example. It is the main source of electrical energy.
  • this main source may comprise a fuel cell, or a combination of a generator with a fuel cell.
  • the sources on board the craft 2 also include energy storage means 14.
  • the energy storage means 14 comprise in particular a battery pack 16 and a block of supercapacitors 18.
  • the battery pack 16 preferably comprises Ni-Cd (cadmium-nickel) batteries.
  • the battery pack 16 comprises 2 groups of 6 modules of 48 cells of battery cells with a capacity of 135 Ah.
  • the supercapacitor block 18 comprises a plurality of supercapacitors, for example 8 modules of 200 5000F / 2.5V supercapacitors connected in series. The total capacity of the block of supercapacitors 18 is then equal, in this example to 200 F.
  • supercapacitors of different capacity for example 2600F or 9000F.
  • the machine 2 also comprises a set of auxiliaries 20 which notably comprises fans 22 of the traction motors 6, an air compressor 24 for the operation of the brakes of the machine 2, and a coupled battery charger 26 an electric accumulator supplying energy to a low voltage circuit (72 V) of the machine 2.
  • auxiliaries 20 which notably comprises fans 22 of the traction motors 6, an air compressor 24 for the operation of the brakes of the machine 2, and a coupled battery charger 26 an electric accumulator supplying energy to a low voltage circuit (72 V) of the machine 2.
  • All the sources of electrical energy ie the generator 12, the battery pack 16 and the block of supercapacitors 18, and consumers of electrical energy, that is to say the traction motors 6 and the auxiliaries 20 are connected to each other via a bus or high-voltage electrical network 28, otherwise called a power bus.
  • the electric power sources 12, 16, 18 and the consumers 6, 20 are further connected to each other via a CAN computer network 30 to which a supervisor 32 is connected.
  • the main function of the supervisor 32 is to optimally distribute the energy supplied from the available energy sources to the consumers and
  • the supervisor 32 constitutes the component in which the steps of the energy management method of the invention are implemented. In other words, it is this component that includes the means of the energy management system of
  • the supervisor 32 comprises an automaton 34 and a real time calculator
  • the controller 34 performs control control functions of the machine 2 by implementing a digitized logic.
  • the computer 36 which is the subject of the invention, ensures the optimized management of the energy on board the vehicle 2 by developing voltage or current instructions that the sources and the consumers must supply and / or absorb. depending on the rail mission to be performed and according to the state of the equipment (in service or not, for example).
  • a human machine interface HMI 38 is also provided.
  • This interface HMI 38 connected to the network CAN 30 is able to show a driver or maintenance agent of the machine 2, the state of energy sources, their autonomy, energy flows, instructions issued, etc. .
  • This information can be given as numeric values and / or as animation.
  • the HMI interface 38 is implemented either traditionally by conventional commands to a control panel, or by a touch screen 15 connected to the control system and / or maintenance by a computer link.
  • the energy management system manages energy flows between plurality
  • the energy management system comprises information acquisition means 40. These means include means for decoding the information available on the CAN computer network.
  • the information acquired is analog or Boolean.
  • these information can be a state of charge of the batteries and / or supercapacitors, a quantity of energy stored in the storage means, an instantaneous power consumed and / or provided, effort instructions, equipment availability, data geolocation of the machine in the railway field, a speed of the machine, a level of fuel in the tank that supplies the generator, etc.
  • the energy management system also includes means 42 for processing the information acquired.
  • the energy management system also includes means for transmitting instructions. These means are capable of performing post-processing of the information received from the processing means 42. These post-processing operations include the scaling of this information and their encoding into messages transmitted on the CAN 30 network.
  • the processing means 42 comprise means 46 for collecting information relating to the quantities of available electrical energy that can be supplied by the sources and to the maximum electrical power that can be absorbed by the consumers based on the information acquired by the customers. means of acquiring information 40.
  • the collecting means 46 receive means 40 for acquiring information relating to the power of the generator set 12, to the charge states of the battery pack 16 and / or the block of supercapacitors 18, to a limitation of the slope of the loading of the storage means 14 to a quantity of available energy stored in the storage means 14 to a power necessary for the mission, that is to say to be supplied to the traction motors 6, etc. .
  • the processing means 42 also comprise means 48 for calculating autonomy of the storage means 14 from the information collected by the collection means 46.
  • the autonomy is defined as being the ratio between the electrical energy available in the the storage means 14 and the maximum electrical power that can be absorbed by consumers.
  • the energy available in each of the storage means 14 is related to a maximum discharge depth tolerated by said storage means taking into account the number of cycles of the storage means for a defined lifetime.
  • the maximum power likely to be absorbed by the consumers is proportional to the sum of the maximum currents consumed by the auxiliaries 20 and the traction motors 6.
  • the calculated autonomy is transmitted to control means 50 for starting up the generator set 12.
  • These control means decide to start the generator set 12 when the value of the calculated autonomy is below a determined threshold. , preferably between 20 and 40 seconds, in particular equal to 30 seconds.
  • This threshold of autonomy is determined by taking into account the composition of the train towed by the craft as well as its mission, in terms of speed, line profile, etc., as well as the characteristics of the means of transport. storage in order to optimize their use in terms of energy efficiency, pollution, lifespan, etc.
  • the control means 50 transmit an electrical energy setpoint 52 to be supplied by the generator set 12 and a corresponding electric power setpoint 54 to be supplied by the generator set 12.
  • the processing means 42 further comprise means for calculating the electric current to be supplied by the storage means 14 from the stream 57 to be supplied to the consumers for carrying out the mission, the value of which has been received since information acquisition means 40, and the electrical current setpoint 54 to be supplied by the generator set 12 received from the control means 50.
  • the calculation means 56 implement the principle of conservation of the currents (law of the nodes), the electric current 58 to be provided by the storage means 14 then being equal to the difference between the current 57 in front of to be provided to the consumers for carrying out the mission and the electrical current setpoint 54 to be supplied by the generator 12.
  • the processing means 42 also comprise frequency discrimination means 60. These frequency discriminating means 60 distribute the current 58 to be supplied by the storage means 14 over at least two frequency domains according to the characteristics of the desired mission of the memory. gear 2.
  • the frequency discriminating means 60 define three frequency domains 62, 64, 66 for operating the machine 2.
  • the first frequency domain 62 is close to the continuous. It corresponds to the average value of the mission of the vehicle 2.
  • a local service is an example of an operation of the vehicle 2 in this frequency domain. Indeed, during such a service, the power requested by the mission is almost continuous with amplitudes that can be important and not very variable. This first
  • Frequency domain 62 preferably includes frequencies below 10 mHz.
  • the second frequency domain 64 corresponds to a very variable operating mode of the vehicle 2.
  • a maneuver is an example of an operation of the vehicle 2 in this frequency domain. Indeed, during such a maneuver, the power requested by the mission shows large amplitude variations, brief and fast.
  • This second frequency domain 64 preferably includes frequencies above 20 mHz (millihertz).
  • the third frequency domain 66 is intermediate to the first and second frequency domain. It preferably includes frequencies between 10 mHz and 20 mHz.
  • the frequency discrimination means 60 allocate to each defined frequency domain at least one source capable of supplying electrical energy during operation of the machine in said domain.
  • the inventors have discovered that the intrinsic temporal properties of the energy storage components project at locations distinct from the frequency axis. More particularly, the batteries are in the low frequency range, from the DC to a few mHz then that the supercapacitors are able to withstand operating cycles close to a hundred MHz to a few Hz. The characteristics of the flywheels place them between the batteries and the supercapacitors.
  • the frequency discrimination means 60 allocate the battery pack 16 to the first frequency domain 62 first.
  • the generator set 12 is also adapted to this frequency domain 62.
  • the frequency discrimination means 60 allocate the block of supercapacitors 18 to the second frequency domain 64.
  • the frequency discrimination means 60 allocate an flywheel and / or the battery pack 16 and / or the block of supercapacitors 18 to the third frequency domain 66, as the case may be, according to their stored energy quantity. available and their state of charge.
  • Electrical energy instructions 68, 70, 72 to be provided by the storage means allocated to the first, second and third frequency domains are transmitted by the frequency discrimination means 60.
  • the processing means 42 also include mission carry-over means 74. These transfer means 74 receive the electrical energy instructions 68, 70, 72 of the three frequency domains 62, 64, 66 transmitted from the frequency discrimination means 60. They also receive the electrical energy setpoint 52 to be supplied by the generator 12 from the control means 50 for starting the generator 12.
  • the reporting means 74 also receive information relating to the functional characteristics of the different sources from the information collection means 46.
  • the carryover means 74 determines the amount of energy that can actually be provided by each source from the physical limitations.
  • the transfer means 74 compare the electrical energy setpoint to be supplied by the source and the determined amount of energy that can actually be supplied by the same source. If the setpoint is greater than the determined amount of energy, the transfer means 74 selects another source and controls the other source to provide the energy difference between the setpoint and the determined amount of energy.
  • the transfer means 74 control
  • the transfer means 74 can transfer part of the mission from one frequency domain to another frequency domain when the first domain can not ensure
  • the carry-over strategy implemented when selecting another source favors the use of the block of supercapacitors 18 which have a longer life in terms of the number of cycles of
  • new electrical energy orders 76, 78, 80 to be supplied by the storage means allocated to the first, second and third frequency domains are transmitted from the means of postponement 74.
  • the processing means 42 comprise balancing means 82, 84, 86 of the use of the sources allocated to the frequency domain 62, 64, 66 respectively.
  • the balancing means balance the requested mission, that is to say the electrical power setpoint to be provided by the sources allocated to the frequency domain concerned, between each of the sources allocated to said domain.
  • the balancing means ensure the balancing of the load levels.
  • the battery pack 16 is allocated to the first frequency range 62.
  • the balancing means 82 then seek to balance the charge levels of the batteries of the battery pack 16. This prevents one of the batteries completely unloaded while another would be fully loaded.
  • the block of supercapacitors 18 is allocated to the second frequency domain 64.
  • the balancing means 84 then seek to balance the charge levels of the supercapacitors of the block of supercapacitors 18. This avoids that one of the supercapacitors is
  • the diagram of FIG. 4 illustrates an example of management of the energy of the vehicle 2 by the processing means 42 when the vehicle 2 performs a local service between two stations.
  • This diagram shows the evolution of the powers supplied by the sources 12, 16, 18 and the power absorbed by the traction motors 6.
  • the diagram of FIG. 4 comprises 6 curves 100, 102, 104, 106, 108,
  • the curve 100 represents the power absorbed by the traction motors 6 expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s). This power is of negative sign since it is absorbed.
  • the curve 102 represents the power supplied by the generator set expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s).
  • the curve 104 represents the power supplied by the battery pack 16 expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s).
  • Curve 106 represents the power provided by the supercapacitor block 18 expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s).
  • the curve 108 represents the speed of the machine in km / h as a function of time and the curve 1 represents the fuel consumption by the vehicle in liters per hour as a function of time.
  • the diagram of FIG. 5 is an extract of the diagram of FIG. 4 for the period of time between 0 and approximately 180 seconds.
  • the machine is stopped. Indeed, the speed 108 of the machine 2 and the power 100 absorbed by the traction motors 6 are zero. Meanwhile, the battery pack 16 (negative power on curve 104) is recharged by supercapacitor block 18 (positive power on curve 106). The generator 12 is stopped during this time (zero power on the curve 102).
  • the machine 2 starts.
  • the speed 108 is almost zero and the power 100 absorbed by the traction motors 6 increases slowly. This operation falls within the first frequency domain 62.
  • the frequency discriminating means 60 it is the battery block 16 that is biased (positive power on the curve 104 while the power is zero on 30 curves 102 and 106).
  • the traction demand becomes greater.
  • the speed 108 increases and the Power 100 absorbed by the traction motors 6 increases faster.
  • the battery pack 16 can no longer supply the energy required for the mission of the machine 2.
  • the transfer means 74 then command the block of supercapacitors 18 to complete the supply of energy, although the operation is still in progress. in the first frequency domain 62.
  • the power supplied by the battery pack 16 is at a maximum. There is indeed a plateau at the curve 104.
  • the power provided by the block of supercapacitors 18 increases.
  • the control means 50 then control the start of operation. generator 12. The power
  • the generator set 12 first takes over from the supercapacitor block 18 and then from the battery pack 16.
  • the generator fully ensures the traction mission of the machine, the blocks of
  • the traction is cut to reduce the speed of the machine 2 to park.
  • the available energy of the generator set 12 makes it possible to recharge the battery packs 16 and the supercapacitors 18 while the machine 2 is still in operation.
  • the energy management method described in the present application comprises the steps of:
  • control of the machine (2) to use in priority the source allocated to said frequency domain during operation of the machine (2) in this field.
  • said method comprises, for each source, the steps of:

Abstract

The invention relates to a method for managing the energy of a rail vehicle (2) comprising a plurality of on-board energy sources (12, 14) and electrical energy consumers (4, 20), said method comprising, for each source, steps of: defining a set value of electrical energy to be supplied by said source; acquiring information relating to at least one functional characteristic of said source; determining a quantity of electrical energy that should be supplied by said source according to the functional characteristic of said source; selecting another source if the set value is higher than the determined quantity of energy; and instructing the other source to supply the difference in energy between the set value and the determined quantity of energy.

Description

Procédé et système de gestion de l'énergie d'un engin ferroviaire  Method and system for managing the energy of a railway vehicle
La présente invention concerne un procédé de gestion de l'énergie d'un engin ferroviaire. Elle concerne également un système de gestion correspondant. 5 L'invention s'intéresse plus particulièrement au domaine du transport ferroviaire, notamment au domaine des engins ferroviaires hybrides. The present invention relates to a method for managing the energy of a railway vehicle. It also relates to a corresponding management system. The invention is more particularly concerned with the field of rail transport, particularly in the field of hybrid railway vehicles.
Actuellement, deux architectures principales d'engins ferroviaires sont exploitées en Europe. La première architecture repose sur des locomotives électriques et la deuxième architecture repose sur des locomotives diesel. A bord î o des locomotives électriques, l'énergie est distribuée par prélèvement sur une caténaire à travers des pantographes, des transformateurs (dans le cas de réseaux alternatifs) et des convertisseurs. Sur une locomotive diesel, l'énergie est produite sur place par un générateur associé à un moteur thermique. Les deux architectures ont une partie commune constituée de moteurs de traction et 15 d'auxiliaires.  Currently, two main railway gear architectures are operated in Europe. The first architecture is based on electric locomotives and the second architecture is based on diesel locomotives. On board electric locomotives, energy is distributed by sampling over a catenary through pantographs, transformers (in the case of alternative networks) and converters. On a diesel locomotive, energy is produced on site by a generator associated with a heat engine. Both architectures have a common part consisting of traction motors and auxiliaries.
Les engins ferroviaires propulsés par un moteur électrique ne disposaient auparavant que d'une seule source d'énergie comme par exemple une caténaire, un troisième rail, un moteur thermique, etc. Cette source était dimensionnée pour fournir la puissance maximale nécessaire pour assurer la traction de l'engin et les Previously, railway engines powered by an electric motor had only one source of energy such as a catenary, a third rail, a heat engine, and so on. This source was sized to provide the maximum power needed to ensure the traction of the machine and the
20 besoins des auxiliaires comme par exemple le confort des voyageurs, la production d'air, le refroidissement des organes de puissance, etc. Ainsi, à tout instant, le besoin en puissance électrique de la mission de l'engin est assuré par la seule source d'énergie présente. Il existe actuellement des engins ferroviaires comprenant deux sources d'énergie électrique combinant une source d'énergie20 needs of auxiliaries such as passenger comfort, air production, cooling of power organs, etc. Thus, at any moment, the need for electrical power of the mission of the machine is ensured by the only source of energy present. There are currently railroad vehicles that include two sources of electrical energy combining a power source
25 principale et un moyen de stockage électrique. Pour ces engins, la mise en œuvre d'un moyen de stockage en plus de la source principale demande une évolution légère des principes de commande existant pour tenir compte des caractéristiques du moyen de stockage. 25 main and electrical storage means. For these machines, the implementation of a storage means in addition to the main source requires a slight evolution of the existing control principles to take into account the characteristics of the storage means.
A titre d'exemple d'une telle commande, la source principale recharge le As an example of such a command, the main source recharges the
30 moyen de stockage à partir d'un seuil prédéfini. Cette commande permet d'aligner la génération d'alimentation électrique par rapport à la vitesse de l'engin et l'état de charge du moyen de stockage. Cependant, ce type de gestion de l'énergie d'un engin ferroviaire n'est pas adapté à un engin ferroviaire comprenant une pluralité de sources d'énergie électrique embarquées de différents types. Storage means from a predefined threshold. This command makes it possible to align the power supply generation with respect to the speed of the machine and the state of charge of the storage means. However, this type of energy management a railway vehicle is not suitable for a railway vehicle comprising a plurality of onboard electrical energy sources of different types.
La présente invention vise à améliorer la situation.  The present invention aims to improve the situation.
A cet effet, l'invention concerne d'abord un procédé de gestion de l'énergie 5 d'un engin ferroviaire comprenant une pluralité de sources d'énergie embarquées et de consommateurs d'énergie électrique, ledit procédé comprenant, pour chaque source, les étapes de :  To this end, the invention firstly relates to a method for managing the energy of a railway vehicle comprising a plurality of on-board power sources and consumers of electrical energy, said method comprising, for each source, the steps of:
- définition d'une consigne d'énergie électrique devant être fournie par ladite source;  - definition of an electrical energy setpoint to be provided by said source;
î o - acquisition d'informations relatives à au moins une caractéristique fonctionnelle de ladite source ; o - acquisition of information relating to at least one functional characteristic of said source;
- détermination d'une quantité d'énergie électrique devant être fournie par ladite source en fonction de la caractéristique fonctionnelle de ladite source ; et determining a quantity of electrical energy to be supplied by said source as a function of the functional characteristic of said source; and
- si la consigne est supérieure à la quantité d'énergie déterminée, 15 - sélection d'une autre source ; et if the setpoint is greater than the quantity of energy determined, selecting another source; and
- commande à l'autre source de fournir la différence d'énergie entre la consigne et la quantité d'énergie déterminée.  - Command to the other source to provide the energy difference between the setpoint and the determined amount of energy.
Cela permet d'assurer en permanence le fonctionnement de l'engin en mettant en œuvre une stratégie de report d'une partie de la tâche de fourniture 20 d'énergie électrique d'une source vers une autre quand la première source ne peut pas assurer totalement sa tâche.  This makes it possible to permanently ensure the operation of the machine by implementing a strategy of transferring part of the task of supplying electrical energy 20 from one source to another when the first source can not ensure totally his task.
Avantageusement, la caractéristique fonctionnelle de la source est une limitation physique de ladite source.  Advantageously, the functional characteristic of the source is a physical limitation of said source.
Selon une réalisation, au moins une source embarquée est un groupe 25 électrogène ou une pile à combustible et la limitation de la source est la puissance maximale pouvant être fournie par ladite source.  According to one embodiment, at least one on-board source is a generator or a fuel cell and the limitation of the source is the maximum power that can be provided by said source.
De préférence, au moins une source embarquée est un moyen de stockage d'énergie et la limitation de la source est un niveau de charge dudit moyen de stockage.  Preferably, at least one on-board source is an energy storage means and the source limitation is a charge level of said storage means.
30 Avantageusement, le moyen de stockage est choisi dans le groupe comprenant un bloc de batteries et/ou un bloc de supercondensateurs.  Advantageously, the storage means is chosen from the group comprising a battery pack and / or a block of supercapacitors.
A titre d'exemple dans le cas où la pluralité de sources comprend à la fois des batteries et des supercondensateurs, lorsque le bloc de batteries ne peut plus fournir la consigne d'énergie qui lui est demandée en raison d'une baisse de son niveau de charge en deçà d'un certain seuil, la stratégie de report selon l'invention peut favoriser l'utilisation des supercondensateurs qui présentent une 5 durée de vie plus longue en termes du nombre de cycles de charge et décharge. As an example in the case where the plurality of sources comprises both batteries and supercapacitors, when the battery pack can no longer supply the energy demand that it is asked for because of a drop in its charge level below a certain threshold, the deferral strategy according to the The invention can promote the use of supercapacitors which have a longer life in terms of the number of charging and discharging cycles.
Selon une réalisation, lorsque la source est un groupe électrogène ou une pile à combustible, la limitation de la source est une durée d'arrêt minimale entre deux fonctionnements successifs ou une durée de fonctionnement minimale entre deux arrêts de ladite source,  According to one embodiment, when the source is a generator or a fuel cell, the limitation of the source is a minimum stopping time between two successive operations or a minimum operating time between two stops of said source,
î o De manière avantageuse, la durée d'arrêt minimale entre deux fonctionnements successifs est d'une minute, ou cinq minutes si l'arrêt se fait alors que le groupe électrogène ou la pile à combustible sont à un régime et/ou une puissance maximum au moment de son arrêt. Advantageously, the minimum stopping time between two successive operations is one minute, or five minutes if the shutdown is done while the generator or the fuel cell are at a rate and / or a power maximum when stopped.
On notera que la durée de fonctionnement minimale entre deux arrêts 15 successifs de ladite source est par exemple égale à 30 secondes.  Note that the minimum operating time between two successive stops 15 of said source is for example equal to 30 seconds.
Une limitation du groupe électrogène ou de la pile à combustible pourrait être également leur autonomie en termes de réserve de carburant pour le groupe électrogène et d'hydrogène pour la pile à combustible.  A limitation of the generator set or the fuel cell could also be their autonomy in terms of fuel reserve for the generator set and hydrogen for the fuel cell.
Avantageusement, lorsque la source comprend une pluralité de sources 20 élémentaires de même type, le procédé comprend une étape d'équilibrage de l'utilisation des sources élémentaires de même type.  Advantageously, when the source comprises a plurality of elementary sources of the same type, the method comprises a step of balancing the use of elementary sources of the same type.
De préférence, la source est un module de stockage comprenant des moyens élémentaires de stockage d'énergie et l'étape d'équilibrage prend en compte le niveau de charge des moyens élémentaires de stockage de manière à 25 éviter qu'un des moyens élémentaires soit complètement déchargé alors qu'un autre serait entièrement chargé.  Preferably, the source is a storage module comprising elementary means of energy storage and the balancing step takes into account the charge level of the elementary storage means so as to avoid that one of the elementary means is completely unloaded while another would be fully loaded.
Cela s'applique particulièrement au cas d'un bloc de supercondensateurs comprenant une pluralité de supercondensateurs et/ou d'un bloc de batteries comprenant une pluralité de batteries.  This applies particularly to the case of a supercapacitor block comprising a plurality of supercapacitors and / or a battery pack comprising a plurality of batteries.
30 Avantageusement, le procédé comprend en outre les étapes de : Advantageously, the method further comprises the steps of:
- définition d'au moins deux domaines fréquentiels de fonctionnement de l'engin ; - allocation d'au moins une source parmi la pluralité de sources à chaque domaine fréquentiel défini ; et - Definition of at least two frequency areas of operation of the machine; allocating at least one of the plurality of sources to each defined frequency domain; and
- dans chaque domaine fréquentiel, commande de l'engin pour utiliser en priorité la source allouée audit domaine fréquentiel lors d'un fonctionnement de in each frequency domain, control of the machine for using, in priority, the source allocated to said frequency domain during a
5 l'engin dans ce domaine. 5 the craft in this area.
Avantageusement, le procédé de gestion comprend une étape de commande de limitation d'un effort de traction de l'engin lorsque la somme des quantités d'énergies électriques déterminées de toutes les sources est inférieure à une quantité d'énergie minimale nécessaire au fonctionnement de l'engin, î o Lorsque tous les reports ont été effectués, si la puissance nécessaire à la mission venait à être supérieure aux capacités énergétiques totales des sources d'énergie électrique, l'engin serait contraint à réduire temporairement sa vitesse en attendant que la mission vienne à exiger moins d'effort de traction.  Advantageously, the management method comprises a control step limiting a traction force of the vehicle when the sum of the quantities of electrical energy determined from all sources is less than a minimum amount of energy necessary for the operation of the machine. When all postponements were made, if the power required for the mission was to be greater than the total energy capacities of the sources of electrical energy, the machine would be forced to temporarily reduce its speed until the mission comes to require less traction.
L'invention concerne également un système de gestion de l'énergie d'un 15 engin ferroviaire comprenant une pluralité de sources d'énergie embarquées et de consommateurs d'énergie électrique, ledit système comprenant, pour chaque source, des moyens de :  The invention also relates to a system for managing the energy of a railway machine comprising a plurality of on-board energy sources and consumers of electrical energy, said system comprising, for each source, means for:
- définition d'une consigne d'énergie électrique devant être fournie par ladite source;  - definition of an electrical energy setpoint to be provided by said source;
20 - acquisition d'informations relatives à au moins une caractéristique fonctionnelle de ladite source ;  Acquiring information relating to at least one functional characteristic of said source;
- détermination d'une quantité d'énergie électrique devant être fournie par ladite source en fonction de la consigne et de la caractéristique fonctionnelle de ladite source ; et  determining a quantity of electrical energy to be supplied by said source as a function of the setpoint and the functional characteristic of said source; and
25 - si la consigne est supérieure à la quantité d'énergie déterminée,  If the setpoint is greater than the quantity of energy determined,
- sélection d'une autre source ; et  - selection of another source; and
- commande à l'autre source de fournir la différence d'énergie entre la consigne et la quantité d'énergie déterminée.  - Command to the other source to provide the energy difference between the setpoint and the determined amount of energy.
Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits de 30 façon plus précise, mais non limitative, en regard des dessins annexés sur lesquels :  Exemplary embodiments of the invention will now be described more specifically, but not limitatively, with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 est un schéma illustrant la structure électrique d'un engin ferroviaire selon un mode de réalisation de l'invention ; FIG. 1 is a diagram illustrating the electrical structure of a machine railway according to one embodiment of the invention;
- la figure 2 est un schéma illustrant la structure et le fonctionnement du système de gestion de l'énergie selon un mode de réalisation de l'invention ;  FIG. 2 is a diagram illustrating the structure and operation of the energy management system according to one embodiment of the invention;
- la figure 3 est un schéma illustrant la structure détaillée des moyens de 5 traitement du système de gestion de la figure 2 selon un mode de réalisation de l'invention ;  FIG. 3 is a diagram illustrating the detailed structure of the processing means of the management system of FIG. 2 according to one embodiment of the invention;
- la figure 4 est un diagramme illustrant le fonctionnement du procédé de gestion de l'énergie selon un mode de réalisation de l'invention ; et  FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the energy management method according to one embodiment of the invention; and
- la figure 5 est une vue agrandie d'une partie du diagramme de la figure 4. î o La figure 1 illustre le réseau électrique d'un engin ferroviaire 2 de type hybride. L'engin 2 est muni d'un bloc de traction 4 pour l'entraînement de l'engin. Le bloc de traction 4 comprend, à titre d'exemple non limitatif, quatre moteurs 6 de traction électrique.  FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the diagram of FIG. 4. FIG. 1 illustrates the electrical network of a railway vehicle 2 of the hybrid type. The machine 2 is provided with a traction unit 4 for driving the machine. The traction unit 4 comprises, by way of non-limiting example, four electric traction motors 6.
Le bloc de traction 4 comprend également une alimentation 8 d'excitation 15 des moteurs 6.  The traction unit 4 also comprises a power supply 8 for energizing the motors 6.
De préférence, le schéma de traction de l'engin 2 autorise un freinage par récupération d'énergie.  Preferably, the traction diagram of the vehicle 2 allows braking by energy recovery.
Ces moteurs 6 consomment de l'énergie électrique produite par une pluralité de sources électriques embarquées sur l'engin 2. Ces sources embarquées 20 produisent ou stockent de l'énergie à bord de l'engin 2.  These motors 6 consume electrical energy produced by a plurality of electrical sources on board the vehicle 2. These onboard sources 20 produce or store energy on board the craft 2.
Dans l'exemple de la figure 1 , ces sources comprennent un groupe électrogène 12.  In the example of Figure 1, these sources comprise a generator 12.
Le groupe électrogène 12 comprend notamment un moteur thermique diesel fournissant une puissance égale à 230 kW, par exemple. Il constitue la source 25 principale de l'énergie électrique.  The generator 12 includes a diesel engine providing a power equal to 230 kW, for example. It is the main source of electrical energy.
En variante, cette source principale peut comprendre une pile à combustible, ou une combinaison d'un groupe électrogène avec une pile à combustible.  Alternatively, this main source may comprise a fuel cell, or a combination of a generator with a fuel cell.
Les sources embarquées à bord de l'engin 2 comprennent également des moyens de stockage d'énergie 14.  The sources on board the craft 2 also include energy storage means 14.
30 Les moyens de stockage d'énergie 14 comprennent notamment un bloc de batteries 16 et un bloc de supercondensateurs 18. Le bloc de batteries 16 comprend de préférence des batteries Ni-Cd (cadmium - nickel). A titre d'exemple, le bloc de batteries 16 comprend 2 groupes de 6 modules de 48 éléments de cellules de batteries d'une capacité de 135 Ah. The energy storage means 14 comprise in particular a battery pack 16 and a block of supercapacitors 18. The battery pack 16 preferably comprises Ni-Cd (cadmium-nickel) batteries. For example, the battery pack 16 comprises 2 groups of 6 modules of 48 cells of battery cells with a capacity of 135 Ah.
Le bloc de supercondensateurs 18 comprend une pluralité de 5 supercondensateurs, par exemple 8 modules de 200 supercondensateurs 5000F/2,5V connectés en série. La capacité totale du bloc de supercondensateurs 18 est alors égale, dans cet exemple à 200 F.  The supercapacitor block 18 comprises a plurality of supercapacitors, for example 8 modules of 200 5000F / 2.5V supercapacitors connected in series. The total capacity of the block of supercapacitors 18 is then equal, in this example to 200 F.
Il est également possible d'utiliser des supercondensateurs de capacité différente, par exemple 2600F ou 9000F.  It is also possible to use supercapacitors of different capacity, for example 2600F or 9000F.
î o L'engin 2 comprend également un ensemble d'auxiliaires 20 qui comprend notamment des ventilateurs 22 des moteurs de traction 6, un compresseur d'air 24 pour le fonctionnement des freins de l'engin 2, et un chargeur de batterie 26 couplé à un accumulateur électrique fournissant une énergie à un circuit basse tension (72 V) de l'engin 2. The machine 2 also comprises a set of auxiliaries 20 which notably comprises fans 22 of the traction motors 6, an air compressor 24 for the operation of the brakes of the machine 2, and a coupled battery charger 26 an electric accumulator supplying energy to a low voltage circuit (72 V) of the machine 2.
15 L'ensemble des sources d'énergie électrique, c'est-à-dire le groupe électrogène 12, le bloc de batteries 16 et le bloc de supercondensateurs 18, et des consommateurs d'énergie électrique, c'est-à-dire les moteurs de traction 6 et les auxiliaires 20, sont raccordés entre eux par l'intermédiaire d'un bus ou réseau électrique haute tension 28, autrement appelé bus de puissance.  All the sources of electrical energy, ie the generator 12, the battery pack 16 and the block of supercapacitors 18, and consumers of electrical energy, that is to say the traction motors 6 and the auxiliaries 20 are connected to each other via a bus or high-voltage electrical network 28, otherwise called a power bus.
20 Les sources d'énergie électrique 12, 16, 18 et les consommateurs 6, 20 sont en outre raccordées entre eux à travers un réseau informatique de bord CAN 30 auquel est raccordé un superviseur 32.  The electric power sources 12, 16, 18 and the consumers 6, 20 are further connected to each other via a CAN computer network 30 to which a supervisor 32 is connected.
Le superviseur 32 a pour fonction principale de répartir de manière optimale l'énergie fournie des sources d'énergie disponibles vers les consommateurs et The main function of the supervisor 32 is to optimally distribute the energy supplied from the available energy sources to the consumers and
25 l'énergie fournie par le groupe électrogène 12 vers le bloc de batteries 16 et le bloc de supercondensateurs 18. The energy supplied by the generator 12 to the battery pack 16 and the supercapacitor block 18.
Le superviseur 32 constitue le composant dans lequel sont mises en œuvre les étapes du procédé de gestion d'énergie de l'invention. Autrement dit, c'est ce composant qui comprend les moyens du système de gestion d'énergie de The supervisor 32 constitutes the component in which the steps of the energy management method of the invention are implemented. In other words, it is this component that includes the means of the energy management system of
30 l'invention. The invention.
Le superviseur 32 comprend un automate 34 et un calculateur temps réel The supervisor 32 comprises an automaton 34 and a real time calculator
36. L'automate 34 réalise notamment des fonctions de contrôle commande de l'engin 2 en mettant en œuvre une logique numérisée. 36. The controller 34 performs control control functions of the machine 2 by implementing a digitized logic.
Le calculateur 36, faisant l'objet de l'invention, assure la gestion optimisée de l'énergie à bord de l'engin 2 en élaborant des consignes de tension ou de 5 courant que doivent fournir et/ou absorber les sources et les consommateurs en fonction de la mission ferroviaire à accomplir et en fonction de l'état des équipements (en service ou non par exemple).  The computer 36, which is the subject of the invention, ensures the optimized management of the energy on board the vehicle 2 by developing voltage or current instructions that the sources and the consumers must supply and / or absorb. depending on the rail mission to be performed and according to the state of the equipment (in service or not, for example).
Une interface homme machine IHM 38 est également prévue. Cette interface IHM 38 raccordée au réseau CAN 30 est apte à montrer à un agent de conduite î o ou de maintenance de l'engin 2, l'état des sources d'énergie, leur autonomie, les flux énergétiques, les consignes émises, etc. Ces informations peuvent être données sous forme de valeurs numériques et/ou sous forme d'animation. L'interface IHM 38 est mise en œuvre soit de manière traditionnelle par des commandes classiques à un pupitre de commande, soit par un écran tactile 15 raccordé au système de conduite et/ou de maintenance par une liaison informatique.  A human machine interface HMI 38 is also provided. This interface HMI 38 connected to the network CAN 30 is able to show a driver or maintenance agent of the machine 2, the state of energy sources, their autonomy, energy flows, instructions issued, etc. . This information can be given as numeric values and / or as animation. The HMI interface 38 is implemented either traditionally by conventional commands to a control panel, or by a touch screen 15 connected to the control system and / or maintenance by a computer link.
La structure du système de gestion de l'énergie de l'invention, mis en œuvre par le calculateur 36, est décrite en référence à la figure 2.  The structure of the energy management system of the invention, implemented by the computer 36, is described with reference to FIG. 2.
Le système de gestion de l'énergie gère les flux d'énergie entre la pluralité The energy management system manages energy flows between plurality
20 de sources et les consommateurs. Il assure le besoin énergétique de la mission de l'engin 2 tout en optimisant la consommation, la pollution et la durée de vie des composants le constituant. Par l'observation de la mission de l'engin et de l'état des sources, notamment des moyens de stockage 14, il décide à tout moment de la contribution de chacune des sources selon sa disponibilité et sa capacité en20 from sources and consumers. It ensures the energy needs of the mission of the machine 2 while optimizing the consumption, pollution and the life of the component components. By observing the mission of the machine and the state of the sources, including the storage means 14, it decides at any time of the contribution of each of the sources according to its availability and capacity in
25 termes d'autonomie et de puissance maximale notamment, ainsi que cela sera décrit dans la suite de la description. 25 terms of autonomy and maximum power including, as will be described in the following description.
Le système de gestion d'énergie comprend des moyens d'acquisition d'informations 40. Ces moyens comprennent notamment des moyens de décodage des informations disponibles sur le réseau informatique de bord CAN The energy management system comprises information acquisition means 40. These means include means for decoding the information available on the CAN computer network.
30 30 et des moyens de mise à l'échelle de ces informations, par exemple des moyens d'uniformisation des unités de mesure, etc. Les informations acquises sont analogiques ou booléennes. A titre d'exemples non limitatifs, ces informations peuvent être un état de charge des batteries et/ou des supercondensateurs, une quantité d'énergie stockée dans les moyens de stockage, une puissance instantanée consommée et/ou fournie, des consignes d'effort, une disponibilité des équipements, une donnée de géolocalisation de 5 l'engin dans le domaine ferroviaire, une vitesse de l'engin, un niveau de carburant dans le réservoir qui alimente le groupe électrogène, etc. 30 and means for scaling this information, for example means for standardizing the units of measurement, etc. The information acquired is analog or Boolean. As non-limiting examples, these information can be a state of charge of the batteries and / or supercapacitors, a quantity of energy stored in the storage means, an instantaneous power consumed and / or provided, effort instructions, equipment availability, data geolocation of the machine in the railway field, a speed of the machine, a level of fuel in the tank that supplies the generator, etc.
Le système de gestion d'énergie comprend également des moyens de traitement 42 des informations acquises.  The energy management system also includes means 42 for processing the information acquired.
Le système de gestion de l'énergie comprend aussi des moyens d'émission î o 44 de consignes. Ces moyens sont aptes à réaliser des post-traitements des informations reçues des moyens de traitement 42. Ces post-traitements comprennent notamment la mise à l'échelle de ces informations et leur codage en messages émis sur le réseau de bord CAN 30.  The energy management system also includes means for transmitting instructions. These means are capable of performing post-processing of the information received from the processing means 42. These post-processing operations include the scaling of this information and their encoding into messages transmitted on the CAN 30 network.
La structure et le fonctionnement des moyens de traitement 42 sont détaillés 15 en référence à la figure 3.  The structure and operation of the processing means 42 are detailed with reference to FIG.
Les moyens de traitement 42 comprennent des moyens de collecte 46 d'informations relatives aux quantités d'énergie électrique disponibles pouvant être fournies par les sources et à la puissance électrique maximale susceptible d'être absorbée par les consommateurs à partir des informations acquises par les 20 moyens d'acquisition d'informations 40.  The processing means 42 comprise means 46 for collecting information relating to the quantities of available electrical energy that can be supplied by the sources and to the maximum electrical power that can be absorbed by the consumers based on the information acquired by the customers. means of acquiring information 40.
Plus particulièrement, les moyens de collecte 46 reçoivent des moyens d'acquisition 40 des informations relatives à la puissance du groupe électrogène 12, aux états de charge du bloc de batteries 16 et/ou du bloc de supercondensateurs 18, à une limitation de pente de montée en charge des 25 moyens de stockage 14, à une quantité d'énergie disponible stockée dans les moyens de stockage 14, à une puissance nécessaire pour la mission, c'est-à-dire devant être fournie aux moteurs de traction 6, etc.  More particularly, the collecting means 46 receive means 40 for acquiring information relating to the power of the generator set 12, to the charge states of the battery pack 16 and / or the block of supercapacitors 18, to a limitation of the slope of the loading of the storage means 14 to a quantity of available energy stored in the storage means 14 to a power necessary for the mission, that is to say to be supplied to the traction motors 6, etc. .
Les moyens de traitement 42 comprennent également des moyens de calcul 48 d'une autonomie des moyens de stockage 14 à partir des informations 30 collectées par les moyens de collecte 46. L'autonomie est définie comme étant le rapport entre l'énergie électrique disponible dans les moyens de stockage 14 et la puissance électrique maximale susceptible d'être absorbée par les consommateurs. The processing means 42 also comprise means 48 for calculating autonomy of the storage means 14 from the information collected by the collection means 46. The autonomy is defined as being the ratio between the electrical energy available in the the storage means 14 and the maximum electrical power that can be absorbed by consumers.
L'énergie disponible dans chacun des moyens de stockage 14 est liée à une profondeur de décharge maximale tolérée par ledit moyen de stockage en tenant 5 compte du nombre de cycles du moyen de stockage pour une durée de vie définie.  The energy available in each of the storage means 14 is related to a maximum discharge depth tolerated by said storage means taking into account the number of cycles of the storage means for a defined lifetime.
La puissance maximale susceptible d'être absorbée par les consommateurs est proportionnelle à la somme des courants maximum consommables par les auxiliaires 20 et les moteurs de traction 6.  The maximum power likely to be absorbed by the consumers is proportional to the sum of the maximum currents consumed by the auxiliaries 20 and the traction motors 6.
î o L'autonomie calculée est transmise vers des moyens de commande 50 de mise en marche du groupe électrogène 12. Ces moyens de commande décident la mise en marche du groupe électrogène 12 lorsque la valeur de l'autonomie calculée est inférieure à un seuil déterminé, compris de préférence entre 20 et 40 secondes, notamment égal à 30 secondes. The calculated autonomy is transmitted to control means 50 for starting up the generator set 12. These control means decide to start the generator set 12 when the value of the calculated autonomy is below a determined threshold. , preferably between 20 and 40 seconds, in particular equal to 30 seconds.
15 Ce seuil d'autonomie est déterminé en tenant compte de la composition de la rame tractée par l'engin ainsi que de sa mission, en termes de vitesse à respecter, de profil de ligne, etc., ainsi que des caractéristiques des moyens de stockage afin d'optimiser leur utilisation en termes d'efficacité énergétique, de pollution, de durée de vie, etc.  This threshold of autonomy is determined by taking into account the composition of the train towed by the craft as well as its mission, in terms of speed, line profile, etc., as well as the characteristics of the means of transport. storage in order to optimize their use in terms of energy efficiency, pollution, lifespan, etc.
20 Les moyens de commande 50 transmettent une consigne d'énergie électrique 52 devant être fournie par le groupe électrogène 12 et une consigne de courant électrique 54 correspondante devant être fournie par le groupe électrogène 12.  The control means 50 transmit an electrical energy setpoint 52 to be supplied by the generator set 12 and a corresponding electric power setpoint 54 to be supplied by the generator set 12.
Les moyens de traitement 42 comprennent en outre des moyens de calcul 25 56 du courant électrique devant être fourni par les moyens de stockage 14 à partir du courant 57 devant être fourni aux consommateurs pour la réalisation de la mission, dont la valeur est reçue depuis les moyens d'acquisition 40 d'informations, et de la consigne de courant électrique 54 devant être fournie par le groupe électrogène 12 reçue depuis les moyens de commande 50.  The processing means 42 further comprise means for calculating the electric current to be supplied by the storage means 14 from the stream 57 to be supplied to the consumers for carrying out the mission, the value of which has been received since information acquisition means 40, and the electrical current setpoint 54 to be supplied by the generator set 12 received from the control means 50.
30 Les moyens de calcul 56 mettent en œuvre le principe de conservation des courants (loi des nœuds), le courant électrique 58 devant être fourni par les moyens de stockage 14 étant alors égal à la différence entre le courant 57 devant être fourni aux consommateurs pour la réalisation de la mission et la consigne de courant électrique 54 devant être fournie par le groupe électrogène 12. The calculation means 56 implement the principle of conservation of the currents (law of the nodes), the electric current 58 to be provided by the storage means 14 then being equal to the difference between the current 57 in front of to be provided to the consumers for carrying out the mission and the electrical current setpoint 54 to be supplied by the generator 12.
Les moyens de traitement 42 comprennent également des moyens de discrimination fréquentielle 60. Ces moyens de discrimination fréquentielle 60 5 répartissent le courant 58 devant être fourni par les moyens de stockage 14 sur au moins deux domaines de fréquences selon les caractéristiques de la mission souhaitée de l'engin 2.  The processing means 42 also comprise frequency discrimination means 60. These frequency discriminating means 60 distribute the current 58 to be supplied by the storage means 14 over at least two frequency domains according to the characteristics of the desired mission of the memory. gear 2.
Plus particulièrement, les moyens de discrimination fréquentielle 60 définissent trois domaines fréquentiels 62, 64, 66 de fonctionnement de l'engin 2. î o Le premier domaine fréquentiel 62 est proche du continu. Il correspond à la valeur moyenne de la mission de l'engin 2. Une desserte locale constitue un exemple d'un fonctionnement de l'engin 2 dans ce domaine fréquentiel. En effet, lors d'une telle desserte, la puissance sollicitée par la mission est quasi continue avec des amplitudes pouvant être importantes et peu variables. Ce premier More particularly, the frequency discriminating means 60 define three frequency domains 62, 64, 66 for operating the machine 2. The first frequency domain 62 is close to the continuous. It corresponds to the average value of the mission of the vehicle 2. A local service is an example of an operation of the vehicle 2 in this frequency domain. Indeed, during such a service, the power requested by the mission is almost continuous with amplitudes that can be important and not very variable. This first
15 domaine de fréquences 62 comprend, de préférence, des fréquences inférieures à 10 mHz. Frequency domain 62 preferably includes frequencies below 10 mHz.
Le deuxième domaine fréquentiel 64 correspond à un régime de fonctionnement très variable de l'engin 2. Une manœuvre constitue un exemple d'un fonctionnement de l'engin 2 dans ce domaine fréquentiel. En effet, lors d'une 20 telle manœuvre, la puissance sollicitée par la mission montre des variations d'amplitude importantes, brèves et rapides. Ce deuxième domaine de fréquences 64 comprend, de préférence, des fréquences supérieures à 20 mHz (millihertz).  The second frequency domain 64 corresponds to a very variable operating mode of the vehicle 2. A maneuver is an example of an operation of the vehicle 2 in this frequency domain. Indeed, during such a maneuver, the power requested by the mission shows large amplitude variations, brief and fast. This second frequency domain 64 preferably includes frequencies above 20 mHz (millihertz).
Le troisième domaine fréquentiel 66 est intermédiaire au premier et au deuxième domaine fréquentiels. Il comprend, de préférence, des fréquences 25 comprises entre 10 mHz et 20 mHz.  The third frequency domain 66 is intermediate to the first and second frequency domain. It preferably includes frequencies between 10 mHz and 20 mHz.
Les moyens de discrimination fréquentielle 60 allouent à chaque domaine fréquentiel défini au moins une source apte à fournir de l'énergie électrique lors d'un fonctionnement de l'engin dans ledit domaine.  The frequency discrimination means 60 allocate to each defined frequency domain at least one source capable of supplying electrical energy during operation of the machine in said domain.
De manière remarquable, les inventeurs ont découvert que les propriétés 30 intrinsèques temporelles des composants de stockage de l'énergie se projettent à des endroits distincts de l'axe fréquentiel. Plus particulièrement, les batteries se situent dans le domaine des basses fréquences, du continu à quelques mHz alors que les supercondensateurs sont aptes à supporter des cycles de fonctionnement voisins de la centaine de mHz vers quelques Hz. Les caractéristiques des volants d'inertie les placent entre les batteries et les supercondensateurs. Remarkably, the inventors have discovered that the intrinsic temporal properties of the energy storage components project at locations distinct from the frequency axis. More particularly, the batteries are in the low frequency range, from the DC to a few mHz then that the supercapacitors are able to withstand operating cycles close to a hundred MHz to a few Hz. The characteristics of the flywheels place them between the batteries and the supercapacitors.
Ainsi, les moyens de discrimination fréquentielle 60 allouent en priorité le 5 bloc de batteries 16 au premier domaine fréquentiel 62. Le groupe électrogène 12 est également adapté à ce domaine fréquentiel 62.  Thus, the frequency discrimination means 60 allocate the battery pack 16 to the first frequency domain 62 first. The generator set 12 is also adapted to this frequency domain 62.
Par ailleurs, les moyens de discrimination fréquentielle 60 allouent le bloc de supercondensateurs 18 au deuxième domaine fréquentiel 64.  Moreover, the frequency discrimination means 60 allocate the block of supercapacitors 18 to the second frequency domain 64.
En outre, les moyens de discrimination fréquentielle 60 allouent un volant î o d'inertie et/ou le bloc de batteries 16 et/ou le bloc de supercondensateurs 18 au troisième domaine fréquentiel 66, selon le cas, suivant leur quantité d'énergie stockée disponible et leur état de charge.  In addition, the frequency discrimination means 60 allocate an flywheel and / or the battery pack 16 and / or the block of supercapacitors 18 to the third frequency domain 66, as the case may be, according to their stored energy quantity. available and their state of charge.
Des consignes d'énergie électrique 68, 70, 72 devant être fournies par les moyens de stockage alloués au premier, deuxième et troisième domaines de 15 fréquences sont émises par les moyens de discrimination fréquentielle 60.  Electrical energy instructions 68, 70, 72 to be provided by the storage means allocated to the first, second and third frequency domains are transmitted by the frequency discrimination means 60.
Les moyens de traitement 42 comprennent également des moyens de report 74 de missions. Ces moyens de report 74 reçoivent les consignes d'énergie électriques 68, 70, 72 des trois domaines fréquentiels 62, 64, 66 émises depuis les moyens de discrimination fréquentielle 60. Ils reçoivent également la consigne 20 d'énergie électrique 52 devant être fournie par le groupe électrogène 12 depuis les moyens de commande 50 de mise en marche du groupe électrogène 12.  The processing means 42 also include mission carry-over means 74. These transfer means 74 receive the electrical energy instructions 68, 70, 72 of the three frequency domains 62, 64, 66 transmitted from the frequency discrimination means 60. They also receive the electrical energy setpoint 52 to be supplied by the generator 12 from the control means 50 for starting the generator 12.
Les moyens de report 74 reçoivent également des informations relatives aux caractéristiques fonctionnelles des différentes sources depuis les moyens de collecte 46 d'informations.  The reporting means 74 also receive information relating to the functional characteristics of the different sources from the information collection means 46.
25 Ces caractéristiques fonctionnelles sont notamment les limitations physiques des sources. These functional characteristics include the physical limitations of the sources.
Dans le cas du groupe électrogène 12, de telles limitations sont par exemple la puissance maximale pouvant être fournie et/ou le temps d'arrêt minimal entre deux fonctionnements successifs.  In the case of the generator 12, such limitations are for example the maximum power that can be provided and / or the minimum downtime between two successive operations.
30 Dans le cas des moyens de stockage 14, une telle limitation est par exemple le niveau de charge. De manière remarquable, les moyens de report 74 déterminent la quantité d'énergie pouvant effectivement être fournie par chaque source à partir des limitations physiques. In the case of the storage means 14, such a limitation is for example the level of charge. Remarkably, the carryover means 74 determines the amount of energy that can actually be provided by each source from the physical limitations.
Ensuite, pour chaque source, les moyens de report 74, comparent la 5 consigne d'énergie électrique devant être fournie par la source et la quantité d'énergie déterminée pouvant être effectivement fournie par cette même source. Si la consigne est supérieure à la quantité d'énergie déterminée, les moyens de report 74 sélectionnent une autre source et commandent à l'autre source de fournir la différence d'énergie entre la consigne et la quantité d'énergie î o déterminée.  Then, for each source, the transfer means 74, compare the electrical energy setpoint to be supplied by the source and the determined amount of energy that can actually be supplied by the same source. If the setpoint is greater than the determined amount of energy, the transfer means 74 selects another source and controls the other source to provide the energy difference between the setpoint and the determined amount of energy.
A titre d'exemple, si la consigne d'énergie électrique devant être fournie par les sources allouées au deuxième domaine fréquentiel 64 est égale à 70% de l'énergie totale nécessaire au fonctionnement de l'engin alors que ces sources ne peuvent fournir que 30% de l'énergie totale, les moyens de report 74 commandent For example, if the electrical energy setpoint to be supplied by the sources allocated to the second frequency domain 64 is equal to 70% of the total energy required for the operation of the machine, whereas these sources can only supply 30% of the total energy, the transfer means 74 control
15 aux sources d'énergie allouées au premier et troisième domaines de fréquences de fournir la différence d'énergie égale à 40%. 15 to the energy sources allocated to the first and third frequency domains to provide the energy difference equal to 40%.
Ainsi, afin d'assurer un fonctionnement correct de l'engin, les moyens de report 74 peuvent reporter une partie de la mission d'un domaine fréquentiel vers un autre domaine fréquentiel quand le premier domaine ne peut assurer Thus, in order to ensure correct operation of the machine, the transfer means 74 can transfer part of the mission from one frequency domain to another frequency domain when the first domain can not ensure
20 totalement la mission qui lui a été assignée par les moyens de discrimination fréquentielle 60. 20 totally the mission assigned to it by means of frequency discrimination.
A titre d'exemple, la stratégie de report mise en œuvre lors de la sélection d'une autre source favorise l'utilisation du bloc de supercondensateurs 18 qui présentent une durée de vie plus longue en termes du nombre de cycles de For example, the carry-over strategy implemented when selecting another source favors the use of the block of supercapacitors 18 which have a longer life in terms of the number of cycles of
25 charge et décharge. Suite à la mise en œuvre du report par les moyens de report 74, de nouvelles consignes d'énergie électrique 76, 78, 80 devant être fournies par les moyens de stockage alloués au premier, deuxième et troisième domaines de fréquences sont émises à partir des moyens de report 74. Charging and discharging. Following the implementation of the carry-over by the carry-over means 74, new electrical energy orders 76, 78, 80 to be supplied by the storage means allocated to the first, second and third frequency domains are transmitted from the means of postponement 74.
En outre, une consigne de limitation de l'effort de traction 81 est émise à In addition, an instruction to limit the traction force 81 is emitted to
30 partir des moyens de report 74, vers les moyens d'émission 44 de consignes, lorsque la somme des énergies électriques pouvant être fournies par les différentes sources n'est pas suffisante pour assurer le fonctionnement exigé par la mission. From the transfer means 74, to the transmission means 44 of instructions, when the sum of the electric energies that can be provided by the different sources is not sufficient to ensure the operation required by the mission.
En outre, les moyens de traitement 42 comprennent des moyens d'équilibrage 82, 84, 86 de l'utilisation des sources allouées au domaine 5 fréquentiel 62, 64, 66 respectivement. Les moyens d'équilibrage équilibrent la mission demandée, c'est-à-dire la consigne d'énergie électrique devant être fournie par les sources allouées au domaine fréquentiel concerné, entre chacune des sources allouées audit domaine.  In addition, the processing means 42 comprise balancing means 82, 84, 86 of the use of the sources allocated to the frequency domain 62, 64, 66 respectively. The balancing means balance the requested mission, that is to say the electrical power setpoint to be provided by the sources allocated to the frequency domain concerned, between each of the sources allocated to said domain.
Plus particulièrement, pour des moyens de stockage de même type, les î o moyens d'équilibrage assurent l'équilibrage des niveaux de charge.  More particularly, for storage means of the same type, the balancing means ensure the balancing of the load levels.
A titre d'exemple, le bloc de batteries 16 est alloué au premier domaine de fréquences 62. Les moyens d'équilibrage 82 cherchent alors à équilibrer les niveaux de charge des batteries du bloc de batteries 16. On évite ainsi qu'une des batteries soit complètement déchargée alors qu'une autre serait entièrement 15 chargée.  For example, the battery pack 16 is allocated to the first frequency range 62. The balancing means 82 then seek to balance the charge levels of the batteries of the battery pack 16. This prevents one of the batteries completely unloaded while another would be fully loaded.
De la même manière, le bloc de supercondensateurs 18 est alloué au deuxième domaine de fréquences 64. Les moyens d'équilibrage 84 cherchent alors à équilibrer les niveaux de charge des supercondensateurs du bloc de supercondensateurs 18. On évite ainsi qu'un des supercondensateurs soit In the same way, the block of supercapacitors 18 is allocated to the second frequency domain 64. The balancing means 84 then seek to balance the charge levels of the supercapacitors of the block of supercapacitors 18. This avoids that one of the supercapacitors is
20 complètement déchargé alors qu'un autre serait entièrement chargé. 20 completely unloaded while another would be fully loaded.
Suite à la mise en œuvre de l'équilibrage de l'utilisation des sources par les moyens de d'équilibrage 82, 84, 86, de nouvelles consignes d'énergie électrique 88, 90, 92 devant être fournies par les moyens de stockage alloués respectivement au premier, deuxième et troisième domaines de fréquences sont Following the implementation of the balancing of the use of sources by the balancing means 82, 84, 86, new electrical energy instructions 88, 90, 92 to be provided by the allocated storage means respectively in the first, second and third frequency domains are
25 émises depuis les moyens de d'équilibrage 82, 84, 86 vers les moyens d'émission 44 de consignes. Transmitted from the balancing means 82, 84, 86 to the transmission means 44 of instructions.
Le diagramme de la figure 4 illustre un exemple de gestion de l'énergie de l'engin 2 par les moyens de traitement 42 lorsque l'engin 2 effectue une desserte locale entre deux stations. Ce diagramme montre l'évolution des puissances 30 fournies par les sources 12, 16, 18 et de la puissance absorbée par les moteurs de traction 6. Le diagramme de la figure 4 comprend 6 courbes 100, 102, 104, 106, 108,The diagram of FIG. 4 illustrates an example of management of the energy of the vehicle 2 by the processing means 42 when the vehicle 2 performs a local service between two stations. This diagram shows the evolution of the powers supplied by the sources 12, 16, 18 and the power absorbed by the traction motors 6. The diagram of FIG. 4 comprises 6 curves 100, 102, 104, 106, 108,
1 10. 1 10.
La courbe 100 représente la puissance absorbée par les moteurs de traction 6 exprimée en kilowatts (kW) en fonction du temps en secondes (s). Cette 5 puissance est de signe négatif étant donné qu'elle est absorbée.  The curve 100 represents the power absorbed by the traction motors 6 expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s). This power is of negative sign since it is absorbed.
La courbe 102 représente la puissance fournie par le groupe électrogène 12 exprimée en kilowatts (kW) en fonction du temps en secondes (s).  The curve 102 represents the power supplied by the generator set expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s).
La courbe 104 représente la puissance fournie par le bloc de batteries 16 exprimée en kilowatts (kW) en fonction du temps en secondes (s),  The curve 104 represents the power supplied by the battery pack 16 expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s).
î o La courbe 106 représente la puissance fournie par le bloc de supercondensateurs 18 exprimée en kilowatts (kW) en fonction du temps en secondes (s). Curve 106 represents the power provided by the supercapacitor block 18 expressed in kilowatts (kW) as a function of time in seconds (s).
Par ailleurs, la courbe 108 représente la vitesse de l'engin en km/h en fonction du temps et la courbe 1 10 représente la consommation de carburant par 15 l'engin en litres par heure en fonction du temps.  On the other hand, the curve 108 represents the speed of the machine in km / h as a function of time and the curve 1 represents the fuel consumption by the vehicle in liters per hour as a function of time.
Le diagramme de la figure 5 est un extrait du diagramme de la figure 4 pour la période de temps comprise entre 0 et 180 secondes environ.  The diagram of FIG. 5 is an extract of the diagram of FIG. 4 for the period of time between 0 and approximately 180 seconds.
Dans un premier temps, compris entre 0 et 50 secondes environ, l'engin est à l'arrêt. En effet, la vitesse 108 de l'engin 2 et la puissance 100 absorbée par les 20 moteurs de traction 6 sont nulles. Pendant ce temps, le bloc de batteries 16 (puissance négative sur la courbe 104) est rechargé par le bloc de supercondensateurs 18 (puissance positive sur la courbe 106). Le groupe électrogène 12 est à l'arrêt pendant ce temps (puissance nulle sur la courbe 102).  At first, between 0 and 50 seconds, the machine is stopped. Indeed, the speed 108 of the machine 2 and the power 100 absorbed by the traction motors 6 are zero. Meanwhile, the battery pack 16 (negative power on curve 104) is recharged by supercapacitor block 18 (positive power on curve 106). The generator 12 is stopped during this time (zero power on the curve 102).
Ensuite, dans un deuxième temps compris entre 50 et 75 secondes environ, 25 l'engin 2 démarre. La vitesse 108 est quasi nulle et la puissance 100 absorbée par les moteurs de traction 6 augmente lentement. Ce fonctionnement relève du premier domaine fréquentiel 62. Ainsi, conformément à la stratégie adoptée par les moyens de discrimination fréquentielle 60, c'est le bloc de batteries 16 qui est sollicité (puissance positive sur la courbe 104 alors que la puissance est nulle sur 30 les courbes 102 et 106).  Then, in a second time between about 50 and 75 seconds, the machine 2 starts. The speed 108 is almost zero and the power 100 absorbed by the traction motors 6 increases slowly. This operation falls within the first frequency domain 62. Thus, in accordance with the strategy adopted by the frequency discriminating means 60, it is the battery block 16 that is biased (positive power on the curve 104 while the power is zero on 30 curves 102 and 106).
Puis, dans un troisième temps compris entre 75 et 100 secondes environ, la demande de traction devient plus importante. La vitesse 108 augmente et la puissance 100 absorbée par les moteurs de traction 6 augmente plus rapidement. Le bloc de batteries 16 n'arrive plus à fournir l'énergie nécessaire à la mission de l'engin 2. Les moyens de report 74 commandent alors au bloc de supercondensateurs 18 de compléter la fourniture d'énergie bien que le 5 fonctionnement est toujours dans le premier domaine fréquentiel 62. La puissance fournie par le bloc de batteries 16 est au maximum. On observe en effet un palier au niveau de la courbe 104. La puissance fournie par le bloc de supercondensateurs 18 augmente. Then, in a third time between 75 and 100 seconds approximately, the traction demand becomes greater. The speed 108 increases and the Power 100 absorbed by the traction motors 6 increases faster. The battery pack 16 can no longer supply the energy required for the mission of the machine 2. The transfer means 74 then command the block of supercapacitors 18 to complete the supply of energy, although the operation is still in progress. in the first frequency domain 62. The power supplied by the battery pack 16 is at a maximum. There is indeed a plateau at the curve 104. The power provided by the block of supercapacitors 18 increases.
Ensuite, dans un quatrième temps compris entre 100 et 150 secondes î o environ, la puissance absorbée par la traction (courbe 100) est constante alors que la vitesse de l'engin (courbe 108) augmente. Le bloc de batteries 16 et le bloc de supercondensateurs 18 fournissent la puissance nécessaire à la mission. On observe en effet deux paliers au niveau des courbes 104 et 106.  Then, in a fourth time between about 100 and 150 seconds, the power absorbed by the traction (curve 100) is constant while the speed of the machine (curve 108) increases. The battery pack 16 and the block of supercapacitors 18 provide the power necessary for the mission. There are indeed two levels at the curves 104 and 106.
Au temps 150 secondes environ, l'autonomie des moyens de stockage At the time of about 150 seconds, the autonomy of the storage means
15 calculée par les moyens de calcul d'autonomie 48 devient inférieure au seuil de 30 secondes. Plus particulièrement, ainsi que cela est pointé par les flèches 120, l'autonomie du bloc de supercondensateurs 18 devient insuffisante pour assurer le besoin de la mission de traction de l'engin 2. Les moyens de commande 50 commandent alors la mise en marche du groupe électrogène 12. La puissance15 calculated by the autonomy calculation means 48 becomes less than the threshold of 30 seconds. More particularly, as pointed out by the arrows 120, the autonomy of the block of supercapacitors 18 becomes insufficient to ensure the need for the traction mission of the machine 2. The control means 50 then control the start of operation. generator 12. The power
20 fournie par le groupe électrogène 12 (courbe 102) augmente progressivement. Le groupe électrogène 12 prend d'abord la relève du bloc de supercondensateurs 18 puis du bloc de batteries 16. 20 provided by the generator 12 (curve 102) increases gradually. The generator set 12 first takes over from the supercapacitor block 18 and then from the battery pack 16.
Pendant le période de temps de 400 à 700 secondes environ, le groupe électrogène assure pleinement la mission de traction de l'engin, les blocs de During the period of time of about 400 to 700 seconds, the generator fully ensures the traction mission of the machine, the blocks of
25 batteries 16 et de supercondensateurs 18 ne fournissant aucune puissance. 25 batteries 16 and supercapacitors 18 providing no power.
Au temps 700 secondes environ, la traction est coupée afin de réduire la vitesse de l'engin 2 pour stationner. Ainsi que cela est pointé par les flèches 130, l'énergie disponible du groupe électrogène 12 permet une recharge des blocs de batteries 16 et de supercondensateurs 18 alors que l'engin 2 est toujours en At about 700 seconds, the traction is cut to reduce the speed of the machine 2 to park. As pointed out by the arrows 130, the available energy of the generator set 12 makes it possible to recharge the battery packs 16 and the supercapacitors 18 while the machine 2 is still in operation.
30 mouvement (courbe 108). La recharge des supercondensateurs est beaucoup plus rapide que celle des batteries. 30 motion (curve 108). Charging supercapacitors is much faster than batteries.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation peuvent encore être envisagés. Il est ainsi possible de prévoir dans le système de gestion d'énergie de l'invention des moyens d' « éco-conduite ». Par la connaissance de la topologie de la ligne, du temps de parcours, des arrêts en gare à effectuer, de la composition de l'engin, du trafic prévu et en temps réel, de tels moyens ont pour 5 fonction d'anticiper les actions du système de gestion d'énergie afin d'obtenir une conduite encore plus économique. Par exemple, à l'approche d'une descente, de tels moyens d' « éco-conduite » peuvent commander la recharge des moyens de stockage non pas par le groupe électrogène mais par un freinage récupératif. Of course, other embodiments can still be envisaged. It is thus possible to provide in the energy management system of the invention means of "eco-driving". By knowing the topology of the line, the journey time, the stops at the station to be carried out, the composition of the craft, the planned traffic and in real time, such means serve to anticipate the actions. the energy management system to achieve even more economical driving. For example, when approaching a descent, such means of "eco-driving" can control the recharging of the storage means not by the generator but by a regenerative braking.
Le procédé de gestion de l'énergie décrit dans la présente demande î o comprend les étapes de :  The energy management method described in the present application comprises the steps of:
- définition d'au moins deux domaines fréquentiels (62,64,66) de fonctionnement de l'engin (2);  - Definition of at least two frequency domains (62,64,66) of operation of the machine (2);
- allocation d'au moins une source parmi la pluralité de sources à chaque domaine fréquentiel défini ; et  allocating at least one of the plurality of sources to each defined frequency domain; and
15 - dans chaque domaine fréquentiel, commande de l'engin (2) pour utiliser en priorité la source allouée audit domaine fréquentiel lors d'un fonctionnement de l'engin (2) dans ce domaine.  15 - in each frequency domain, control of the machine (2) to use in priority the source allocated to said frequency domain during operation of the machine (2) in this field.
Lesdites sources comprenant des moyens de stockage d'énergie (14) , ledit procédé comprend les étapes de:  Said sources comprising energy storage means (14), said method comprises the steps of:
20 - collecte d'informations relatives aux quantités d'énergie électrique disponibles pouvant être fournies par les moyens de stockage (14) et à la puissance électrique maximale susceptible d'être absorbée par les consommateurs (6,20);  Collecting information about the amounts of available electrical energy that can be provided by the storage means (14) and the maximum electrical power likely to be absorbed by the consumers (6,20);
- calcul d'une autonomie des moyens de stockage (14), ladite autonomie 25 étant égale au rapport entre l'énergie électrique disponible dans les moyens de stockage (14) et la puissance électrique maximale collectée ; et  calculating an autonomy of the storage means (14), said autonomy being equal to the ratio between the electrical energy available in the storage means (14) and the maximum electrical power collected; and
- optimisation de l'utilisation des sources (12,14) pour la fourniture de l'énergie électrique en fonction de l'autonomie calculée.  - optimization of the use of sources (12,14) for the supply of electrical energy according to the calculated autonomy.
En outre, ledit procédé comprend, pour chaque source, les étapes de :  In addition, said method comprises, for each source, the steps of:
30 - définition d'une consigne d'énergie électrique devant être fournie par ladite source; - acquisition d'informations relatives à au moins une caractéristique fonctionnelle de ladite source ; 30 - definition of a set of electrical energy to be provided by said source; acquiring information relating to at least one functional characteristic of said source;
- détermination d'une quantité d'énergie électrique devant être fournie par ladite source en fonction de la caractéristique fonctionnelle de ladite source ; et - si la consigne est supérieure à la quantité d'énergie déterminée,  determining a quantity of electrical energy to be supplied by said source as a function of the functional characteristic of said source; and if the setpoint is greater than the quantity of energy determined,
- sélection d'une autre source ; et  - selection of another source; and
- commande à l'autre source de fournir la différence d'énergie entre la consigne et la quantité d'énergie déterminée.  - Command to the other source to provide the energy difference between the setpoint and the determined amount of energy.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de gestion de l'énergie d'un engin ferroviaire (2) comprenant une pluralité de sources (12,14) d'énergie embarquées et de consommateurs (6,20)A method for managing the energy of a railway vehicle (2) comprising a plurality of onboard energy sources (12, 14) and consumers (6, 20)
5 d'énergie électrique, ledit procédé comprenant, pour chaque source, les étapes de : 5, said method comprising, for each source, the steps of:
- définition d'une consigne d'énergie électrique devant être fournie par ladite source;  - definition of an electrical energy setpoint to be provided by said source;
- acquisition d'informations relatives à au moins une caractéristique î o fonctionnelle de ladite source ;  acquiring information relating to at least one functional characteristic of said source;
- détermination d'une quantité d'énergie électrique devant être fournie par ladite source en fonction de la caractéristique fonctionnelle de ladite source ; et determining a quantity of electrical energy to be supplied by said source as a function of the functional characteristic of said source; and
- si la consigne est supérieure à la quantité d'énergie déterminée, if the setpoint is greater than the quantity of energy determined,
- sélection d'une autre source ; et  - selection of another source; and
15 - commande à l'autre source de fournir la différence d'énergie entre la consigne et la quantité d'énergie déterminée, procédé dans lequel la caractéristique fonctionnelle de la source est une limitation physique de ladite source et dans lequel la source est un groupe électrogène (12) ou une pile à combustible et la limitation de la source est une durée d'arrêt minimale entre deux Controlling the other source to provide the energy difference between the setpoint and the determined amount of energy, wherein the functional feature of the source is a physical limitation of said source and wherein the source is a group generator (12) or a fuel cell and the limitation of the source is a minimum
20 fonctionnements successifs de ladite source ou une durée de fonctionnement minimale entre deux arrêts successifs de ladite source. 20 successive operations of said source or a minimum operating time between two successive stops of said source.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la limitation de la source (12) est la puissance maximale pouvant être fournie par ladite source (12). 2. The method of claim 1, wherein the limitation of the source (12) is the maximum power that can be provided by said source (12).
25  25
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la source est un moyen de stockage (14) d'énergie et la limitation de la source (14) est un niveau de charge dudit moyen de stockage (14).  The method of claim 1 or 2, wherein the source is energy storage means (14) and the limitation of the source (14) is a charge level of said storage means (14).
30 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le moyen de stockage (14) est choisi dans le groupe comprenant un bloc de batteries (16) et/ou un bloc de supercondensateurs (18). The method of claim 3, wherein the storage means (14) is selected from the group consisting of a battery pack (16) and / or a supercapacitor block (18).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la source est un module de stockage comprenant des moyens élémentaires de stockage d'énergie de même type et le procédé comprend une étape5. Method according to any one of the preceding claims, wherein the source is a storage module comprising elementary energy storage means of the same type and the method comprises a step
5 d'équilibrage du niveau de charge des moyens élémentaires. 5 balancing the level of charge of the elementary means.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre les étapes de : The method of any one of the preceding claims, further comprising the steps of:
- définition d'au moins deux domaines fréquentiels (62,64,66) de î o fonctionnement de l'engin (2);  defining at least two frequency domains (62, 64, 66) of the operation of the machine (2);
- allocation d'au moins une source parmi la pluralité de sources à chaque domaine fréquentiel défini ; et  allocating at least one of the plurality of sources to each defined frequency domain; and
- dans chaque domaine fréquentiel, commande de l'engin (2) pour utiliser en priorité la source allouée audit domaine fréquentiel lors d'un fonctionnement de in each frequency domain, control of the machine (2) to use, in priority, the source allocated to said frequency domain during a
15 l'engin (2) dans ce domaine. The machine (2) in this field.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de commande de limitation d'un effort de traction de l'engin (2) lorsque la somme des quantités d'énergies électriques déterminées de toutes les sources7. Method according to any one of the preceding claims, comprising a step of controlling the limitation of a traction force of the machine (2) when the sum of the quantities of electrical energy determined from all sources.
20 est inférieure à une quantité d'énergie minimale nécessaire au fonctionnement de l'engin (2). 20 is less than a minimum amount of energy necessary for the operation of the machine (2).
8. Système de gestion de l'énergie d'un engin ferroviaire comprenant une pluralité de sources d'énergie embarquées (12,14) et de consommateurs (6,20) d'énergie8. Energy management system of a railway vehicle comprising a plurality of on-board energy sources (12,14) and energy consumers (6,20)
25 électrique, ledit système comprenant, pour chaque source, des moyens de : Electrical system, said system comprising, for each source, means for:
- définition (60) d'une consigne d'énergie électrique devant être fournie par ladite source;  - Definition (60) of a set of electrical energy to be provided by said source;
- acquisition (46) d'informations relatives à au moins une caractéristique fonctionnelle de ladite source ;  acquisition (46) of information relating to at least one functional characteristic of said source;
30 - détermination (74) d'une quantité d'énergie électrique devant être fournie par ladite source en fonction de la consigne et de la caractéristique fonctionnelle de ladite source ; et - si la consigne est supérieure à la quantité d'énergie déterminée, Determining (74) a quantity of electrical energy to be supplied by said source as a function of the setpoint and the functional characteristic of said source; and if the setpoint is greater than the quantity of energy determined,
- sélection (74) d'une autre source ; et  selecting (74) another source; and
- commande (74) à l'autre source de fournir la différence d'énergie entre la consigne et la quantité d'énergie déterminée, dans lequel la caractéristique fonctionnelle de la source est une limitation physique de ladite source et dans lequel la source est un groupe électrogène (12) ou une pile à combustible et la limitation de la source est une durée d'arrêt minimale entre deux fonctionnements successifs de ladite source ou une durée de fonctionnement minimale entre deux arrêts successifs de ladite source.  - controlling (74) the other source to provide the energy difference between the setpoint and the determined amount of energy, wherein the functional characteristic of the source is a physical limitation of said source and wherein the source is a generator (12) or a fuel cell and the limitation of the source is a minimum stopping time between two successive operations of said source or a minimum operating time between two successive stops of said source.
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