WO2023061788A1 - Procédé et un système de gestion du traitement thermique d'au moins un élément d'une chaîne d'entraînement électrique d'un véhicule à motorisation électrique ou hybride - Google Patents

Procédé et un système de gestion du traitement thermique d'au moins un élément d'une chaîne d'entraînement électrique d'un véhicule à motorisation électrique ou hybride Download PDF

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WO2023061788A1
WO2023061788A1 PCT/EP2022/077411 EP2022077411W WO2023061788A1 WO 2023061788 A1 WO2023061788 A1 WO 2023061788A1 EP 2022077411 W EP2022077411 W EP 2022077411W WO 2023061788 A1 WO2023061788 A1 WO 2023061788A1
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WO
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vehicle
heat treatment
drive chain
battery module
electric
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Application number
PCT/EP2022/077411
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English (en)
Inventor
Manuela DUQUE
Nicolas HOLLETTE
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Renault S.A.S.
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Publication date
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    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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    • B60L2260/10—Temporary overload
    • B60L2260/16—Temporary overload of electrical drive trains

Definitions

  • TITLE Method and system for managing the heat treatment of at least one element of an electric drive chain of an electric or hybrid motor vehicle
  • the invention relates to a method and a system for managing the heat treatment of at least one element of an electric drive chain, in particular an electric motor and/or at least one electric battery module, of a motor vehicle electric or hybrid.
  • the invention also relates to a motor vehicle equipped with said systems and/or implementing the methods mentioned.
  • the various electronic or mechanical elements have an energy efficiency that depends on their temperature.
  • Each of these elements has ideal operating temperatures to achieve the best levels of performance. Maintaining the various components of the drive chain around these target temperatures is particularly essential to meet the needs of intensive use of the vehicle such as sports modes.
  • vehicles with hybrid or electric motorization are equipped with one or more system(s) for cooling at least one element of the electric drive chain, in particular at least one battery module, also called “battery or “battery pack”, aimed at limiting the heating of these elements to temperatures likely to affect performance and cause premature wear.
  • a battery module also called “battery or “battery pack”
  • Known cooling systems are particularly oriented towards the heat treatment of the battery module of the vehicle, in particular during fast or ultra-fast charging phases, also known as “Fast charge” and “Ultra fast charge” respectively.
  • These cooling systems and their implementation are not necessarily sufficient for the heat treatment of the drive chain in the event of intensive use of the vehicle. Indeed, such use requiring high power and performance from the various elements of the drive chain, these tend to heat up quickly.
  • the implementation of a heat treatment of these elements only when a heating likely to affect their durability is detected does not make it possible to ensure optimal performance over the entire duration of execution of such use. The result is, on the one hand, that the level of performance of the various elements of the drive chain is limited for intensive use and, on the other hand, that the duration of execution of such use is finds itself limited.
  • the invention falls within this context and aims to provide a method and a system for managing the heat treatment of at least one element of the electric drive train remedying the above drawbacks.
  • the invention aims to ensure a refined heat treatment of the electric drive chain making it possible to anticipate the needs of intensive use of the vehicle so as to optimize the performance of the vehicle.
  • the invention relates to a method for managing the heat treatment of at least one element of an electric drive chain, in particular a chain comprising an electric motor and at least one electric battery module, of an electric motor vehicle or hybrid equipped with at least one electric battery module and at least one heat treatment system for at least one of the elements of the electric drive chain.
  • the method comprises a step of detecting an activation, manual or automatic, of intensive use of the vehicle in execution or planned, the method further comprises, when such intensive use is detected:
  • - a step of determining, in particular measuring, at least one temperature of the at least one element of the electric drive chain and a step of comparing the at least one temperature with at least one optimal operating target temperature specific to the at least one element of the drive chain electrical so as to detect a deviation relative to the at least one target temperature;
  • step of heat treatment of the at least one element of the electric drive chain implemented when a deviation is detected relative to the at least one target temperature specific to the at least one element of the chain training.
  • the method may comprise a step of determining an initial state of charge of the at least one battery module, the method being interrupted in advance, prior to the execution of the heat treatment step, when the state determined initial charge of the at least one battery module is below a predetermined threshold.
  • the process may include:
  • the method can then be interrupted in advance, prior to the execution of the heat treatment step, when the calculated provisional state of charge is below a predetermined threshold.
  • the method may comprise, prior to the heat treatment of the at least one element of the drive chain, a step of determining a power availability of the at least one battery module allocatable to the at least one system heat treatment, availability of power being determined as a function of at least one parameter inside the vehicle and/or as a function of at least one parameter outside the vehicle, the method being interrupted in advance, prior to the execution of the processing step thermal, when the power availability of the at least one battery module is below a predetermined threshold.
  • the method may comprise at least one step of controlling, simultaneously and/or subsequently to the heat treatment step, the use of the vehicle, the method being interrupted in advance when no intensive use, currently running or scheduled, is detected.
  • the process can be interrupted when the detected temperature difference is less than 2°C.
  • the method can comprise a step of estimating a forecast time necessary for the at least one heat treatment system to correct such a deviation.
  • the step of detecting an activation of an intensive use, in progress or planned, of the vehicle can comprise at least one among
  • a sub-step of detecting at least one rolling parameter of the vehicle by a sensor in particular a longitudinal speed, a stress on a pedal, a variation in the angle of a steering wheel or a transverse acceleration, characteristic of ongoing intensive use;
  • a programming sub-step by the user, of the subsequent execution of a planned intensive use of the vehicle via a Man-machine interface on board the vehicle and/or via a connected device;
  • the invention also relates to a system for managing the heat treatment of at least one drive chain element of a vehicle equipped with at least one heat treatment system, the system comprising hardware and/or software elements implementing implements the management method according to the invention, the hardware elements comprising at least one processing unit, one memory unit, at least one temperature sensor of the at least one element of the drive chain and at least one means detection of intensive use of the vehicle.
  • the invention also relates to a motor vehicle with hybrid or electric motorization comprising at least one electric battery module capable of powering at least one element of an electric drive chain of the vehicle and at least one heat treatment system of said at least an element, the vehicle being, in addition, equipped with a management system as described above.
  • the invention also extends to a computer program product comprising program code instructions recorded on a computer-readable medium to implement the steps of the management method according to the invention when said program runs on a computer.
  • the computer program product may be downloadable from a communication network and/or recorded on a data carrier readable by a computer and/or executable by a computer, the latter comprising instructions which, when the program is executed by the computer, lead the latter to implement the method according to the invention.
  • the invention may also relate to a data recording medium, readable by a computer, on which is recorded a computer program comprising program code instructions for implementing the method according to the invention or on a medium computer-readable record comprising instructions which, when executed by a computer, lead the latter to implement the securing method.
  • the invention may relate to a signal from a data medium carrying the computer program product as described above.
  • FIG. 1 schematically represents an embodiment of a vehicle equipped with a system for managing the heat treatment of at least one element of the drive chain.
  • FIG. 2 is a flowchart of a first example of execution of a process for managing the heat treatment.
  • FIG. 3 is a flowchart of a second example of execution of the process for managing the heat treatment.
  • FIG. 4 is a flowchart of a third example of execution of the method for managing the heat treatment.
  • FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle 1 with electric or hybrid motorization.
  • the vehicle can be of any kind, that is to say it can be a private vehicle, a commercial vehicle, a truck or a bus. Also, the vehicle 1 can be an autonomous or non-autonomous vehicle.
  • the vehicle is equipped with an electric drive chain 2 comprising a plurality of elements 20 in particular an electric motor 3 and at least one electric battery module 4, also referred to as a “battery”, “electrical energy storage device or even “battery pack” in English.
  • the vehicle comprises a battery module 4, the vehicle may nevertheless comprise a plurality of said modules.
  • the battery module 4 is in particular intended to power one or more element(s) of the electric drive chain 2 of the vehicle, for example the electric motor 3.
  • the drive chain 2 further comprises additional components, not shown, such as electronic components liable to rise in temperature, such components are in particular attached to at least one of the battery module 4 or of the electric motor 3. In other words, all the electronic or mechanical elements of the drive chain 2 likely to be actively treated by at least one heat treatment system are considered here.
  • the vehicle 1 is equipped with one or more heat treatment system(s) 5 of at least one element 20 of the electric drive chain 2 .
  • the vehicle may comprise a heat treatment system 5 configured to ensure the heat treatment of the electric motor 3 and/or of the battery module 4 at a given moment.
  • the vehicle comprises a first heat treatment system 51, configured to provide the treatment heat of the electric motor 3, and a second heat treatment system 52, separate from the first heat treatment system 51, configured to implement the heat treatment of the battery module 4.
  • the first heat treatment system 51 and the second heat treatment system 52 are able to operate independently of each other.
  • the first and second heat treatment systems can be connected to each other in order to offer an increased cooling capacity, which makes it possible in particular to respond to cooling conditions under temperature conditions more restrictive in terms of the need for heat treatment of the components of the electric drive chain.
  • the vehicle can be equipped with an installation, not shown, for ventilation, heating and/or air conditioning of the passenger compartment allowing the heat treatment of a flow of air sent to a passenger compartment of the vehicle so as to heat or cool it.
  • an installation not shown, for ventilation, heating and/or air conditioning of the passenger compartment allowing the heat treatment of a flow of air sent to a passenger compartment of the vehicle so as to heat or cool it.
  • at least one of the first heat treatment system 51 or of the second heat treatment system 52 can be included in said installation.
  • the vehicle 1 further comprises a system 6 for managing the heat treatment of at least one element 20 of the drive chain.
  • the management system 6 comprises at least one data processing unit 7, at least one memory unit 8 and at least one temperature sensor 9, capable of measuring the temperature of at least one element 20 of the drive chain 2 as explained previously, for example the temperature of the electric motor 3 and/or the temperature of the battery module 4.
  • the management system 6 further comprises at least one means 10 for detecting intensive use of the vehicle . "Intensive use” means use of the vehicle requiring higher performance than normal use, i.e. heavy driving on a determined period of time.
  • Such use may, in a non-limiting way, be included in a particular mode of operation of the vehicle, preprogrammed, conventionally qualified as “sporty”, “sport+”, “boost” mode or any other similar designation. Additionally or alternatively, intensive use can, as further explained below, be observed via the history of vehicle parameters such as the longitudinal speeds reached, the average pedal position, the pedal activity or the transverse acceleration.
  • the management system 6 can also include all or part of the following hardware and/or software elements:
  • a man-machine interface 13 comprising for example a screen.
  • the processing unit 7 can comprise the memory unit 8 and a computer comprising hardware and software resources, in particular at least one processor, or microprocessor, cooperating with the memory unit.
  • This computer is capable of executing instructions for the implementation of a computer program.
  • the location means 11 allows the location of the vehicle in the road infrastructure. It integrates, for example, an approximate vehicle location system and/or high-definition road infrastructure mapping.
  • the approximate location of the vehicle can be provided by a system of GPS type, the acronym “Global Positioning system”.
  • the approximate location of the vehicle makes it possible to extract from a mapping database information concerning the road infrastructure within a radius of a few hundred meters around the approximate position of the vehicle.
  • the location means 11 can be a localization system embedded in the vehicle, which integrates the movements of the vehicle 1 permanently.
  • the communication module 12 is configured so as to detect and/or receive an outgoing stream of data transmitted by a connected device, for example of the telephone, connected diary or watch type, by means of a wireless, low-frequency or high-frequency link. frequency. It may, for example, be a wireless link based on “cellular”, “Bluetooth” or “Wifi” technologies. Alternatively or in combination, the communication module 12 can be connected to a remote server in order to receive and/or transmit information relating to conditions external to the vehicle, for example relating to traffic conditions, depending on the location of the vehicle. .
  • the means 10 for detecting intensive use of the vehicle may comprise one or more detection members 14 allowing the detection of intensive use triggered automatically or manually on the one hand , and intensive use during execution or planned, that is to say whose execution is planned within a predefined time interval on the other hand.
  • Such devices 14 can in particular carry out measurements relating to at least one parameter of the vehicle which are then transmitted to the processing unit 7. Such measurements can be carried out, for example, in real time or at regular time intervals.
  • the detection devices 14 can carry out, in a non-limiting manner, measurements relating to:
  • the detection means 10 can receive data coming from the communication module 12, from the man-machine interface 13 and/or from the location means 11 .
  • the method 100 comprises, initially, a step E01 of detecting intensive use of the vehicle being executed or planned.
  • running is meant that the intensive use is triggered or used at a time to at which the detection step E01 is implemented.
  • “Planned” means that the intensive use is scheduled at a time t n subsequent to time to. For example, as further discussed below, such planned usage may result from instructions for upcoming heavy usage sent to the vehicle, particularly to the communication module 12, via a device connected to the moment to.
  • the method according to the invention can be triggered in various vehicle life situations for which the vehicle is under voltage, in particular during the driving phase, when stationary or even during charging phases.
  • the management system 6 can in particular detect a manual activation of intensive use, that is to say an activation initiated by the driver or the user, for immediate use, that is to say at to.
  • the method may comprise a sub-step E01 a of selecting, during a driving phase or when stationary, an intensive driving mode, in particular “sporty”, preprogrammed in the vehicle. This selection can be made by the user via the Man-machine interface 13 fitted to the vehicle, then corresponding to a so-called “onboard” activation, and/or via a connected device, in particular by through an application specific to the vehicle, corresponding to an "off-board” activation.
  • the user can thus select the “intensive” mode from among a plurality of modes offered, for example “comfort” or “eco” modes conventionally offered, and the mode corresponding to “intensive use” is then immediately executed by the vehicle. This selection can be made prior to the execution of a path or during the execution of such a path.
  • intensive use can be scheduled via the Man-machine interface 13 and/or a connected device for later triggering of intensive use.
  • the system then executes, for example, a programming sub-step E01 b by the user of the subsequent execution of a planned intensive use of the vehicle.
  • Such programming can in particular be carried out by stipulating a time t n , or alternatively a location to come, for which the user wishes the vehicle to be available for intensive use or for the implementation of a preprogrammed intensive mode of the vehicle.
  • the vehicle is then automatically powered up upstream of such a time t n in order to allow the execution of the method according to the invention and thus anticipate a need for heat treatment of at least one element 20 of the drive chain 2 electric.
  • the system can implement an identification sub-step E01 c of a driver and/or of a driver profile associated with intensive use recorded in the memory unit 8 of the vehicle.
  • the identification of a driver profile can be carried out by selecting a pre-recorded profile, for example via the Man-machine interface 13 or via a connected device as explained below. high. Such a profile can also be created and registered by these same means.
  • the vehicle can also be equipped with a facial recognition unit, comprising a camera oriented towards the passenger compartment, so as to automatically identify a driver and associate it with an existing driver profile, saved on the memory unit 8.
  • intensive use can be automatically detected via at least one vehicle driving parameter.
  • the system then executes a sub-step E01 d of detection of at least one driving parameter of the vehicle from among parameters characteristic of intensive use during execution.
  • the management system 6 measures, via at least one of the members 14 of the detection means 10, at least one parameter among those mentioned above, such as the longitudinal speed of the vehicle, the acceleration and/or the slowing down of the vehicle, the solicitation of the pedals, the variation in angle of the steering wheel or the transverse acceleration, and executes a sub-step E01 of comparing the measured values with reference values prerecorded on the memory unit 8 so as to be able to identify a type of use of the vehicle, ie in such a way as to be able to associate or classify the measured values with a type of use of the vehicle and thus detect intensive use.
  • the vehicle can be configured to allow automatic activation of an "intensive" or “sporty” driving mode, corresponding to intensive use of the vehicle, triggered by at least one parameters characteristic of intensive use mentioned above.
  • a high longitudinal speed in particular greater than 150 km/h
  • a high level of transverse acceleration in particular greater than 0.4 G
  • a level of longitudinal acceleration in particular greater than 0.6 G
  • a speed of depression of the accelerator pedal in particular of the order of a gradient of 10% in 0.01 s, that is to say corresponding to maximum pressing of the accelerator pedal in a time course of 0.1 s
  • the automatic execution of an intensive mode can then be detected by the detection means 10 or by the processing unit in a manner similar to what has been explained for the manual selection of such a mode.
  • the detection of intensive use can be carried out automatically according to a route or a location entered by the location means 11 or, alternatively, by a connected device.
  • the management system 6 can thus implement a detection sub-step E01 e of a path or a location specific to intensive use in progress or to come.
  • the system is able to identify, for a journey or a defined location, whether or not these are suitable for intensive use, for example by means of data recorded within the memory unit 8 of the vehicle. or, alternatively, via data received by the communication unit 12 and originating from remote servers. For example, if a circuit or road suitable for heavy use is detected, the system automatically detects planned heavy use if such a location is remote.
  • the automatic detection of intensive use can be optimized via artificial intelligence means which learn to recognize the type of route, via the location means 11 , the type of driving or the possible performance limitations already encountered by the user during repetitions of the method according to the invention.
  • the process can then continue. Conversely, when no intensive use is detected, the process can be interrupted E04 in advance so as not to requisition electrical resources from the vehicle.
  • the system then executes a determination step E02, in particular measuring at least one temperature of at least one element 20 of the drive chain 2. Such a measurement is carried out by means of one or more sensors 9.
  • the processing unit 7 receives temperature measurements from the electric motor 3, the battery module 4 and/or the electronic or mechanical components associated with one and/or the other of the motor 3 or the battery module 4.
  • the processing unit 7 then implements a comparison of the at least one temperature with at least one optimal operating target temperature T c , specific to the element considered, so as to detect a deviation AT relative thereto.
  • the target temperature T c corresponds to at least one temperature for which the element considered exhibits optimum performance, in particular optimum performance with a view to intensive use of the vehicle.
  • the management system 6 is then capable of detecting a deviation AT relative to the at least one target temperature T c , that is to say an overshoot, by a lower or greater value, relative to said at least one target temperature Tc .
  • the at least one target temperature T c can be a single temperature, corresponding to an optimal operating temperature, or, preferably, a range of predefined temperatures corresponding to a range of temperature values for which the operation of the element considered is optimal.
  • the target temperature or temperatures T c are recorded on the memory unit 8 and are defined according to the characteristics specific to the element considered, for example its composition, its size or even its model.
  • a battery module 4 comprising cells of the Li-ion type exhibits optimum operation at temperatures between 20° C. and 40° C. to guarantee a good level of performance and durability throughout. of its life cycle.
  • the target temperature(s) T c can be defined so as to be strictly lower than an authorized limit temperature value Tmax beyond which the operation of the element considered is accompanied by premature wear of the latter.
  • an authorized limit temperature Tmax can be of the order of 50 or 55° C. in the case of the battery module 4 above.
  • the temperature difference AT detected can be limited to a single element 20 of the drive chain, and not to all of them, that is to say that such a difference AT can be detected only at the level of one of the elements 20.
  • the implementation of a heat treatment can then advantageously be targeted only on the at least one element of the drive chain requiring it when the vehicle comprises a plurality processing systems as discussed above.
  • the at least one target temperature may vary, as explained further below, depending on factors such as the state of health of the element considered or, in the case of the battery 4, its state of charge.
  • the management system 6 implements a heat treatment step E03 of the at least one element 20 so as to correct the deviation AT specific to each element 20 of the drive chain 2, that is to say so as to bring the measured temperature to a value equal, or substantially equal, to the at least one target temperature T c .
  • the processing unit 7 orders at least one of the heat treatment systems 5, 51, 52 to perform the heat treatment of one or more element(s) of the drive chain 2 requiring it. .
  • a similar principle applies with reference to a range of target temperatures, the heat treatment being implemented when the measured temperature is below a lower limit temperature of the range of target temperatures or when it is above a highest limit temperature of this same range so as to reduce the measured temperature to a value comprised in said range.
  • the heat treatment of the various elements 20, for example of the electric motor 3 on the one hand and of the battery module 4 on the other hand can be performed independently and to the extent appropriate to its need.
  • Such an arrangement allows a refined heat treatment but also to limit the energy consumption required for such a heat treatment.
  • the system orders the heating of the at least one element 20 of the drive chain 2. This is particularly the case when the vehicle is “cold”, following its start, for example for planned intensive use. The aim is thus to promote as quickly as possible the full availability of the potential of the drive chain 2 and the optimization of its performance.
  • the system orders the cooling of that -this.
  • This is for example the case when the vehicle was already in operation since any use of the vehicle, whether intensive use or otherwise, generates more or less significant heating of the various elements 20 of the drive chain 2.
  • the method according to the invention advantageously makes it possible to anticipate the performance needs of intensive use, during execution or planned, by adapting the heat treatment of the elements 20 of the drive chain 2 according to need as soon as heavy usage is detected.
  • the method according to the invention thus advantageously makes it possible to benefit from the full performance of the vehicle from the start of intensive use and thus to prolong its use.
  • the heat treatment of the elements 20 of the drive chain 2 can be initiated in advance even before a heating likely to affect the service life of the elements 20 is detected, this that is to say a heating likely to lead to the interruption of the operation of the elements 20 considered and/or the interruption of use or of an intensive mode. Indeed, intensive use conventionally tends to generate greater and faster heating of the elements 20 of the drive chain 2.
  • an early heat treatment advantageously makes it possible to reduce the power requirement of cooling required on the one hand, but also to extend the use time of heavy use.
  • Such heat treatments, hot and cold, have the additional objective of preserving the durability of the various elements 20 of the drive chain 2.
  • the method can be configured in order to be interrupted in advance, prior to the execution of the heat treatment step E03, when the measured temperature difference AT, positive or negative, is below 2°C.
  • the method can be configured in such a way that the heat treatment step E03 is only implemented when an absolute value of the measured difference is considered, by the management system 6, to be non-negligible. .
  • a similar principle applies mutatis mutandis to a range of target temperatures, the early interruption of the process being able, for example, to be defined relative to a median value of the target temperature range T c or, alternatively, with reference to the value the lowest of the range in the case of a measured temperature lower than the range of target temperatures and with reference to the highest value of this same range in the case of a measured temperature higher than said range.
  • the execution of the heat treatment step E03 can be conditioned to different vehicle operating criteria.
  • the implementation of the heat treatment step E03 can be conditioned on the state of charge, initial or forecast, of the battery module 4.
  • the method can then comprise, prior to the execution of the heat treatment step E03, a step E05 of determining an initial state of charge Si of the at least one battery module 4. initial Si”, the state of charge of the battery module 4 prior to the implementation of a heat treatment required by the at least one element 20 of the drive chain 2.
  • the execution of the heat treatment step E03 is conditional on the initial state of charge of the battery module 4, that is to say that the method is interrupted E04 in advance, prior to the execution of the step heat treatment E03, when the initial state of charge Si determined of the at least one battery module 4 is below a predetermined threshold Si min.
  • a threshold Si min is recorded on the unit of memory 8. It should be noted that such a threshold Si min can vary according to the type of battery module 4 considered or even according to its size.
  • the determination step E05 is implemented subsequently to the step E01 of detecting intensive use.
  • the method can be configured such that the heat treatment step E03 is implemented only when the initial state of charge of the battery module is greater than 25%.
  • the implementation of the heat treatment step E03 can be conditioned on a forecast final state of charge S p of the heat treatment module.
  • “Provisional final state of charge S p ” is understood to mean a calculated or estimated state of charge, taking into account in particular a consumption of electrical energy Ceiec required by the heat treatment system(s) 5 to implement any heat treatment necessary to correct an AT deviation.
  • the method then comprises a step E06 of calculating an electrical energy consumption of the electrical battery module 4 required for the implementation of the heat treatment of the element(s) so as to correct the temperature difference specific to each element 20 of the drive chain 2.
  • the method then comprises a step E07 of estimating the projected final state of charge S p of the at least one battery module 4 as a function of the initial state of charge Si and the calculated electrical energy consumption Ceiec.
  • steps E06 and E07 are implemented subsequently to the intensive use detection step. They can, according to different alternatives, be executed prior to the determination E02 of at least one temperature of at least one element of the drive chain, or, conversely, after such a step E02.
  • the execution of the heat treatment step E03 can then be conditioned on the projected final state of charge S p of the battery module 4, that is to say that the process is interrupted E04 in advance, prior to the execution of the heat treatment step E03, when the predicted final state of charge S p determined is less than a predetermined threshold S pm in.
  • the method can be configured in such a way that the heat treatment step E03 is only implemented when the forecast final state of charge S p is greater than 20%, or even greater than 25 or 30%, of the total load of the heat treatment module.
  • the system in the case of navigation in progress, can be configured in such a way as to inform a user that the forecast final state of charge S p is below the predetermined threshold S p _min, i.e. to say that the level of charge of the vehicle is insufficient to make it possible to ensure the maintenance of the execution of the heat treatment step E03 and to allow the vehicle to reach its destination.
  • the system can then propose to the user to interrupt the method according to the invention, and therefore the heat treatment step E03, in advance or, alternatively, to impact the reaching of the final destination so that it will be necessary, for example, to recharge the vehicle.
  • the system and the method according to the invention can optionally be configured so that the continued execution of the heat treatment step E03, when the predicted final state of charge S p determined is below the predetermined threshold S p _min, is subject to manual intervention by the user.
  • the forecast final state of charge S p can also be calculated so as to take into account the electrical energy consumption of systems on board the vehicle, in particular the electrical consumption of the heat treatment system(s) of the passenger compartment or even driving assistance systems fitted to the vehicle 1.
  • the forecast final state of charge S p can also be calculated in order to take into account the electrical energy consumption required by the vehicle for the execution of a journey entered in the location means 11 or in a connected device.
  • the execution of the heat treatment step E03 can be conditional on the availability of power from the at least one battery module 4 allocable to the at least one heat treatment system 5.
  • the system is able to define whether the vehicle benefits from the power necessary for the execution of the heat treatment of the at least one element 20 requiring it or if, Conversely, the execution of such a heat treatment is likely to impact the performance of ancillary systems of the vehicle, for example the availability of the "boost" function allowing access to powers higher than the nominal power during a short time, the heat treatment of the passenger compartment or even the operation of a driving assistance system and that it is therefore necessary to interrupt the process in advance.
  • the system implements, prior to the heat treatment of at least one element 20 of the drive chain 2, a step E08 for determining an availability of power P a of the at least one battery module 4 allocatable to the at least one heat treatment system 5.
  • the availability of power P a is determined according to at least one parameter inside the vehicle and/or according to at least one parameter exterior of the vehicle.
  • internal parameter is meant, for example, a power used, in real time, by other systems fitted to the vehicle, for example, in a non-limiting manner, the heat treatment system 5 of the passenger compartment or an assistance system to driving.
  • the term “external parameter” is understood to mean any external parameter capable of affecting the electrical energy consumption of the heat treatment system 5 of the at least one element 20 of the drive chain 2, in particular the temperature outside the vehicle.
  • the heat treatment step E03 is then configured so as to be implemented only when the availability of power P a of the at least one battery module 4 is greater than a predetermined threshold S pa .
  • a predetermined threshold can be a fixed value or can be defined according to a total power available.
  • the heat treatment step E03 is executed when the available power that can be allocated to the heat treatment system 5 is greater than 7 kW.
  • the target temperature T c , the initial state of charge threshold Si and/or the final provisional charge threshold S p can be defined according to a state of health Sh, in other words a state of wear, of the battery module 4.
  • the memory unit 8 can include data defining, at a given state of health Sh of the battery module 4, a performance map as a function of the temperature of the battery module 4 and state of charge.
  • the management system 6 can then execute, subsequent to the detection E01 of intensive use being executed or planned, a step E09 for determining the state of health of the battery module 4.
  • the target temperatures and the thresholds transmitted to the processing unit 7 during the execution of the method according to the various previous modes can then be defined according to the state of health of the battery module 4.
  • the state of health Sh of the battery module 4 can be determined, in particular beforehand during a charging phase of said module, by evaluating a difference in storage capacity (in Ah) with respect to an initial capacity, by evaluating the impedance, conductance and/or electrical internal resistance of the battery module 4 or, in the discharge phase, by comparison of the discharge rate.
  • the management system 6 can implement a control step E10, simultaneously and/or subsequently to the heat treatment step E03, of the use of the vehicle.
  • the management system 6 updates a state of the use of the vehicle in order to determine whether the intensive use, for example sporting, is still in progress or planned, or if, conversely , such use has been discontinued or deprogrammed.
  • Such a control step E10 repeats, mutatis mutandis, the previous description made with reference to the step E01 for detecting intensive use.
  • the method can advantageously be configured so that the control step is carried out before, simultaneously or subsequently to the heat treatment step E03.
  • the process can thus be interrupted E04 during execution when no intensive use during execution or planned is detected. Conversely, if intensive use is detected, the system can optionally implement, later in the heat treatment step E03:
  • step E11 of updating the measured temperature of at least one element 20 of the drive chain 2 the method then being able to be interrupted E04 if no temperature difference is detected or if a negligible temperature difference , as discussed above, is detected; and or
  • the management system 6 can execute at any time an optional stage of estimation E14 of a forecast time t p necessary for at least one heat treatment system 5 to correct such a deviation AT as well as a step E14' of calculating a remaining time t r to reach the target temperature T c .
  • These steps can be executed so as to update the forecast time and/or the remaining time in real time or at regular time intervals.
  • the processing unit 7 then performs such an estimate as a function of the deviation AT determined and can also take into account additional parameters such as:
  • the management system 6 can inform the user of the progress of the method throughout the execution of the latter, for example via the Man-machine interface 13 of the vehicle or even by through the connected device.
  • the processing unit 7 can order a display step E15 of the measured temperature of the various elements 20 of the drive chain 2 as well as the corresponding target temperature T c , the forecast time t p necessary for the heat treatment of at least one element or the remaining time t r for such a treatment, a status of intensive use or a status of the process according to the invention, for example according to whether it is "in process of 'execution' or 'interrupted'.
  • the method and the management system according to the invention thus advantageously make it possible to anticipate the heat treatment of at least one element of the drive chain either from the start of intensive use, or with a view to intensive use. planned.
  • the heat treatment of at least one element of the drive chain can thus be triggered according to different types of events and can optionally be conditioned to other parameters of the vehicle so as to regulate the impact of the method according to the invention on the equipment and ancillary systems of the vehicle.
  • the anticipation of increased heat treatment requirements during intensive use also allows more effective heat treatment on the one hand and allowing better performance of the vehicle, and in a more prolonged manner, on the other hand.
  • the durability of the elements of the drive chain is consequently improved, since the heat treatment of at least one element prevents them from heating up to critical temperatures, particularly for prolonged periods, and is suitable for warming up said elements when the vehicle is cold and intensive use is to come.

Abstract

Système et procédé de gestion permettant d'assurer le traitement thermique d'au moins un élément d'une chaîne d'entraînement d'un véhicule à motorisation électrique ou hybride de sorte à optimiser les performances du véhicule pour un usage intensif en cours d'exécution ou planifié.

Description

TITRE : Procédé et un système de gestion du traitement thermique d’au moins un élément d’une chaîne d’entraînement électrique d’un véhicule à motorisation électrique ou hybride
L’invention concerne un procédé et un système de gestion du traitement thermique d’au moins un élément d’une chaîne d’entraînement électrique, notamment un moteur électrique et/ou au moins un module de batterie électrique, d’un véhicule à motorisation électrique ou hybride. L’invention porte encore sur un véhicule automobile équipé desdits système et/ou mettant en œuvre les procédés mentionnés.
Au sein de la chaîne d’entraînement électrique, les différents éléments électroniques ou mécaniques ont une efficacité énergétique dépendante de leur température. Chacun de ces éléments présente des températures de fonctionnement idéales permettant d’atteindre les meilleurs niveaux de performance. Le maintien des différents éléments de la chaîne d’entraînement aux abords de ces températures cibles est particulièrement essentiel pour répondre aux besoins d’usages intensif du véhicule tels que des modes sportifs.
Classiquement, les véhicules à motorisation hybride ou électrique sont équipés d’un ou plusieurs système(s) de refroidissement d’au moins un élément de la chaîne d’entraînement électrique, notamment d’au moins un module de batterie, aussi appelé « batterie » ou « pack battery », visant à limiter réchauffement de ces éléments à des températures susceptibles d’en affecter les performances et d’en provoquer une usure prématurée.
Les systèmes de refroidissement connus sont particulièrement tournés vers le traitement thermique du module de batterie du véhicule, en particulier lors de phases de charge rapide ou ultra rapide, aussi connues sous le nom de « Fast charge » et « Ultra fast charge » respectivement. Ces systèmes de refroidissement et leur mise en œuvre ne sont nécessairement pas suffisants pour le traitement thermique de la chaîne d’entraînement en cas d’usage intensif du véhicule. En effet, un tel usage sollicitant d’importantes puissances et performances de la part des différents éléments de la chaîne d’entraînement, ceux-ci tendent à s’échauffer rapidement. La mise en œuvre d’un traitement thermique de ces éléments seulement lorsqu’un échauffement susceptible d’affecter leur durabilité est détecté ne permet pas d’assurer des performances optimales sur l’ensemble de la durée d’exécution d’un tel usage. Il en résulte, d’une part, que le niveau de performance des différents éléments de la chaîne d’entraînement est limité pour un usage intensif et, d’autre part, que la durée d’exécution d’un tel usage s’en retrouve limitée.
L’invention s’inscrit dans ce contexte et vise à fournir un procédé et un système de gestion du traitement thermique d’au moins un élément de la chaîne d’entraînement électrique remédiant aux inconvénients ci-dessus. En particulier, l’invention vise à assurer un traitement thermique affiné de la chaine d’entraînement électrique permettant d’anticiper les besoins d’un usage intensif du véhicule de manière à optimiser les performances du véhicule.
L’invention concerne un procédé de gestion du traitement thermique d’au moins un élément d’une chaîne d’entraînement électrique, notamment une chaîne comprenant un moteur électrique et au moins un module de batterie électrique, d’un véhicule à motorisation électrique ou hybride équipé d’au moins un module de batterie électrique et d’au moins un système de traitement thermique d’au moins l’un des éléments de la chaîne d’entraînement électrique. Le procédé comprend une étape de détection d’une activation, manuelle ou automatique, d’un usage intensif du véhicule en cours d’exécution ou planifié, le procédé comprend en outre, lorsqu’un tel usage intensif est détecté :
- une étape de détermination, notamment de mesure, d’au moins une température de l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement électrique et une étape de comparaison de l’au moins une température avec au moins une température cible de fonctionnement optimal propre à l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement électrique de sorte à détecter un écart relativement à l’au moins une température cible;
- une étape de traitement thermique de l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement électrique, mise en œuvre lorsqu’un écart est détecté relativement à l’au moins une température cible propre à l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement.
Le procédé peut comprendre une étape de détermination d’un état de charge initial de l’au moins un module de batterie, le procédé étant interrompu de manière anticipée, préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique, lorsque l’état de charge initial déterminé de l’au moins un module de batterie est inférieur à un seuil prédéterminé.
Le procédé peut comprendre :
- une étape de calcul d’une consommation d’énergie électrique du module de batterie électrique requise pour la mise en œuvre du traitement thermique de l’au moins un élément de sorte à corriger l’écart détecté propre à l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement;
- une étape d’estimation d’un état de charge final prévisionnel de l’au moins un module de batterie en fonction de l’état de charge initial et de la consommation d’énergie électrique calculée.
Le procédé peut alors être interrompu de manière anticipée, préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique, lorsque l’état de charge prévisionnel calculé est inférieur à un seuil prédéterminé.
Le procédé peut comprendre, préalablement au traitement thermique de l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement, une étape de détermination d’une disponibilité de puissance de l’au moins un module de batterie allouable à l’au moins un système de traitement thermique, la disponibilité de puissance étant déterminée en fonction d’au moins un paramètre intérieur au véhicule et/ou en fonction d’au moins un paramètre extérieur du véhicule, le procédé étant interrompu de manière anticipée, préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique, lorsque la disponibilité de puissance de l’au moins un module de batterie est inférieure à un seuil prédéterminé.
Le procédé peut comprendre au moins une étape de contrôle, simultanément et/ou ultérieurement à l’étape de traitement thermique, de l’usage du véhicule, le procédé étant interrompu de manière anticipée lorsque qu’aucun usage intensif, en cours d’exécution ou planifié, n’est détecté.
Le procédé peut être interrompu lorsque l’écart de température détecté est inférieur à 2°C.
Notamment, lorsque qu’un écart relativement à l’au moins une température cible est détecté, le procédé peut comprendre une étape d’estimation d’un temps prévisionnel nécessaire à l’au moins un système de traitement thermique pour corriger un tel écart.
L’étape de détection d’une activation d’un usage intensif, en cours d’exécution ou planifié, du véhicule peut comprendre au moins l’un parmi
- une sous-étape de détection d’un trajet et/ou d’une localisation propre à un usage intensif en cours ou planifié par l’intermédiaire d’un moyen de localisation du véhicule ou d’un appareil connecté;
- une sous-étape de détection d’au moins un paramètre de roulage du véhicule par un capteur, notamment une vitesse longitudinale, une sollicitation d’une pédale, une variation d’angle d’un volant ou une accélération transversale, caractéristique d’un usage intensif en cours ;
- une sous-étape de sélection ou de programmation d’un mode de conduite intensif préprogrammé dans le véhicule par l’utilisateur par l’intermédiaire d’une interface Homme-machine embarquée dans le véhicule et/ou par l’intermédiaire d’un appareil connecté ;
- une sous-étape de programmation, par l’utilisateur, de l’exécution ultérieure d’un usage intensif planifié du véhicule par l’intermédiaire d’une interface Homme-machine embarquée dans le véhicule et/ou par l’intermédiaire d’un appareil connecté ;
- une sous-étape d’identification d’un conducteur et/ou d’un profil conducteur, enregistré dans une unité de mémoire du véhicule, associé à un profil de conduite intensive.
L’invention concerne également un système de gestion du traitement thermique d’au moins un élément de chaîne d’entraînement d’un véhicule équipé d’au moins un système de traitement thermique, le système comprenant des éléments matériels et/ou logiciels mettant en œuvre le procédé de gestion selon l’invention, les éléments matériels comportant au moins une unité de traitement, une unité de mémoire, au moins un capteur de température de l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement et au moins un moyen de détection d’un usage intensif du véhicule.
L’invention porte encore sur un véhicule automobile à motorisation hybride ou électrique comprenant au moins un module de batterie électrique apte à alimenter au moins un élément d’une chaîne d’entraînement électrique du véhicule et au moins un système de traitement thermique dudit au moins un élément, le véhicule étant, en outre, équipé d’un système de gestion tel qu’exposé plus haut.
L’invention s’étend également à un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé de gestion selon l’invention lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Alternativement, le produit programme d’ordinateur peut être téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support de données lisible par un ordinateur et/ou exécutable par un ordinateur, celui-ci comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par l’ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
L’invention peut encore porter sur un support d’enregistrement de données, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme de mise en œuvre du procédé selon l’invention ou sur un support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de sécurisation.
L’invention peut enfin porter sur un signal d'un support de données portant le produit programme d'ordinateur tel qu’exposé précédemment.
D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à titre indicatif et non limitatif, en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures suivantes :
La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d’un véhicule équipé d’un système de gestion du traitement thermique d’au moins un élément de la chaîne d’entraînement.
La figure 2 est un ordinogramme d’un premier exemple d’exécution d’un procédé de gestion du traitement thermique.
La figure 3 est un ordinogramme d’un deuxième exemple d’exécution du procédé de gestion du traitement thermique.
La figure 4 est un ordinogramme d’un troisième exemple d’exécution du procédé de gestion du traitement thermique. La figure 1 illustre schématiquement un véhicule 1 automobile à motorisation électrique ou hybride. Le véhicule peut être de toute nature, c’est-à-dire qu’il peut s’agir d’un véhicule particulier, d’un véhicule utilitaire, d’un camion ou d’un bus. Également, le véhicule 1 peut être un véhicule autonome ou non autonome.
Le véhicule est équipé d’une chaîne d’entraînement 2 électrique comprenant une pluralité d’éléments 20 notamment un moteur 3 électrique et au moins un module de batterie 4 électrique, aussi qualifié de «batterie », « dispositif de stockage d’énergie électrique » ou encore « pack battery » en anglais. Dans l’exemple illustré, le véhicule comprend un module de batterie 4, le véhicule pourra néanmoins comprendre une pluralité desdits modules. Le module de batterie 4 est notamment destiné à alimenter un ou plusieurs élément(s) de la chaîne d’entraînement 2 électrique du véhicule, par exemple le moteur 3 électrique. La chaîne d’entraînement 2 comprend en outre des organes additionnelles, non représentés, tels que des composants électroniques susceptibles de monter en températures, des tels organes sont notamment rattachés à au moins l’un du module de batterie 4 ou du moteur 3 électrique. En d’autres termes, on considère ici tous les éléments électroniques ou mécaniques de la chaîne d’entraînement 2 susceptibles d’être activement traités par au moins un système de traitement thermique.
Également, le véhicule 1 est équipé d’un ou plusieurs système(s) de traitement thermique 5 d’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2 électrique. Selon un exemple de réalisation non représenté, le véhicule peut comprendre un système de traitement thermique 5 configuré pour assurer le traitement thermique du moteur 3 électrique et/ou du module de batterie 4 à un moment donné. Selon le mode de réalisation préféré illustré, le véhicule comprend un premier système de traitement thermique 51 , configuré pour assurer le traitement thermique du moteur 3 électrique, et un deuxième système de traitement thermique 52, distinct du premier système de traitement thermique 51 , configuré pour mettre en œuvre le traitement thermique du module de batterie 4. De manière avantageuse, le premier système de traitement thermique 51 et le deuxième système de traitement thermique 52 sont aptes à fonctionner indépendamment l’un de l’autre. De manière avantageuse encore, les premier et deuxième systèmes de traitement thermique peuvent être reliés l’un à l’autre afin de proposer d’une capacité de refroidissement augmentée, ce qui permet notamment de répondre à des conditions de refroidissement sous des conditions de températures extérieurs plus contraignantes en termes de besoin de traitement thermique des composants de la chaîne d’entraînement électrique.
De manière optionnelle mais préférentielle, le véhicule peut être équipé d’une installation, non représentée, de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation de l’habitacle permettant le traitement thermique d’un flux d’air envoyé vers un habitacle du véhicule de sorte à chauffer ou refroidir celui-ci. Particulièrement, au moins l’un du premier système de traitement thermique 51 ou du deuxième système de traitement thermique 52 peut être compris dans ladite installation.
Le véhicule 1 comprend encore un système de gestion 6 du traitement thermique d’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement. Le système de gestion 6 comporte au moins une unité de traitement 7 de données, au moins une unité de mémoire 8 et au moins un capteur 9 de température, apte à mesurer la température d’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2 telle qu’exposée précédemment, par exemple la température du moteur 3 électrique et/ou la température du module de batterie 4. Le système de gestion 6 comprend, en outre, au moins un moyen de détection 10 d’un usage intensif du véhicule. On entend par un «usage intensif» une utilisation du véhicule nécessitant des performances supérieures à un usage normal, c’est-à-dire un roulage sollicitant sur une période de temps déterminée. Un tel usage peut, de manière non limitative, être compris dans un mode particulier de fonctionnement du véhicule, préprogrammé, classiquement qualifié de mode «sportif», «sport+», «boost» ou tout autre appellation similaire. Additionnellement ou alternativement, un usage intensif peut, tel que davantage exposé ci- après, être observé via l’historique de paramètres du véhicule tels que les vitesses longitudinales atteintes, la position pédale moyenne, l’activité pédale ou l’accélération transverse.
Optionnellement, le système de gestion 6 peut également comprendre tout ou partie des éléments matériels et/ou logiciels suivant:
- un moyen de localisation 11 de la position du véhicule dans une infrastructure routière;
- un module de communication 12 du véhicule avec un appareil connecté;
- une interface Homme-machine 13, comprenant par exemple un écran.
L’unité de traitement 7 peut comprendre l’unité de mémoire 8 et un calculateur comportant des ressources matérielles et logicielles, notamment au moins un processeur, ou microprocesseur, coopérant avec l’unité de mémoire. Ce calculateur est apte à exécuter des instructions pour la mise en œuvre d’un programme d’ordinateur.
Le moyen de localisation 11 permet la localisation du véhicule dans l’infrastructure routière. Il intègre, par exemple, un système de localisation approximative du véhicule et/ou une cartographie haute définition de l’infrastructure routière. Notamment, la localisation approximative du véhicule peut être fournie par un système de type GPS, de l’acronyme anglais « Global Positioning system ». La localisation approximative du véhicule permet d’extraire d’une base de données de cartographie les informations concernant l’infrastructure routière dans un rayon de quelques centaines de mètres autour de la position approximative du véhicule. Alternativement ou en complément, le moyen de localisation 11 peut être un système de localisation embarqué dans le véhicule, qui intègre les mouvements du véhicule 1 en permanence.
Le module de communication 12 est configuré de sorte à détecter et/ou recevoir un flux sortant de données émises par un appareil connecté, par exemple du type téléphone, agenda connecté ou montre, au moyen d’une liaison sans fil, basse fréquence ou haute fréquence. Il peut, par exemple, s’agir d’une liaison sans fil basée sur des technologies « cellulaire», « Bluetooth » ou « Wifi ». Alternativement ou en combinaison, le module de communication 12 peut être relié à un serveur distant afin de recevoir et/ou émettre des informations relatives à des conditions extérieures au véhicule, par exemple relatives à des conditions de circulation, en fonction de la localisation du véhicule.
Tel que davantage exposé ci-après, le moyen de détection 10 d’un usage intensif du véhicule peut comprendre un ou des organe(s) de détection 14 permettant la détection d’un usage intensif déclenché de manière automatique ou manuelle d’une part, et un usage intensif en cours d’exécution ou planifié, c’est-à-dire dont l’exécution est prévue dans un intervalle de temps prédéfini d’autre part. De tels organes 14 peuvent notamment réaliser des mesures relatives à au moins un paramètre du véhicule qui sont ensuite transmises à l’unité de traitement 7. De telles mesures peuvent être réalisées, par exemple, en temps réel ou à intervalles de temps réguliers. Notamment les organes de détection 14 peuvent réaliser, de manière non limitative, des mesures relatives à :
- la vitesse longitudinale du véhicule ;
- l’accélération et/ou le ralentissement du véhicule ;
- l’accélération transversale du véhicule ;
- l’angle du volant ;
- la position moyenne des différentes pédales et/ou l’activité moyenne desdites pédales, par exemple une pression exercée sur la pédale de frein. En outre, le moyen de détection 10 peut recevoir des données issues du module de communication 12, de l’interface Homme-machine 13 et/ou du moyen de localisation 11 .
Différents modes d’exécution du procédé de gestion 100 du traitement thermique d’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2 du véhicule est décrit ci-après en référence aux figures 2 à 4.
Le procédé 100 comprend, dans un premier temps, une étape de détection E01 d’un usage intensif du véhicule en cours d’exécution ou planifié. On entend par « en cours d’exécution » que l’usage intensif est déclenché ou utilisé à un instant to auquel l’étape de détection E01 est mise en œuvre. On entend par « planifié » que l’usage intensif est programmé à un instant tn ultérieur à l’instant to. Par exemple, tel que davantage exposé ci-après, un tel usage planifié peut résulter d’instructions relatives à un usage intensif à venir envoyées au véhicule, particulièrement au module de communication 12, par l’intermédiaire d’un appareil connecté à l’instant to.
Il en résulte que le procédé selon l’invention peut être déclenché dans des situations de vie véhicule diverses pour lesquelles le véhicule est sous tension, notamment lors de phase de roulage, à l’arrêt ou encore lors de phases de charge.
Le système de gestion 6 peut notamment détecter une activation manuelle d’un usage intensif, c’est à dire une activation initiée par le conducteur ou l’utilisateur, pour une utilisation immédiate, c’est-à-dire à to. Par exemple, le procédé peut comprendre une sous-étape de sélection E01 a, lors d’une phase de roulage ou à l’arrêt, d’un mode de conduite intensif, notamment « sportif », préprogrammé dans le véhicule. Cette sélection peut être réalisée par l’utilisateur par l’intermédiaire de l’interface Homme-machine 13 équipant le véhicule, correspondant alors à une activation dite « onboard », et/ou par l’intermédiaire d’un appareil connecté, notamment par l’intermédiaire d’une application propre au véhicule, correspondant à une activation « off-board ». L’utilisateur peut ainsi sélectionner le mode « intensif » parmi une pluralité de modes proposés, par exemple des modes « confort » ou « éco » classiquement proposés, et le mode correspondant à un « usage intensif » est alors immédiatement exécuté par le véhicule. Cette sélection peut être réalisée préalablement à l’exécution d’un trajet ou lors de l’exécution d’un tel trajet.
De façon similaire, l’usage intensif peut être planifié par l’intermédiaire de l’interface Homme-machine 13 et/ou d’un appareil connecté pour un déclenchement ultérieur de l’usage intensif. Le système exécute alors, par exemple, une sous-étape de programmation E01 b par l’utilisateur de l’exécution ultérieure d’un usage intensif planifié du véhicule. Une telle programmation peut notamment être réalisée en stipulant un instant tn, ou alternativement une localisation à venir, pour lequel l’utilisateur souhaite que le véhicule soit disponible en vue d’un usage intensif ou en vue d’une mise en œuvre d’un mode intensif préprogrammé du véhicule. Le véhicule est alors automatiquement mis sous tension en amont d’un tel instant tn afin de permettre l’exécution du procédé selon l’invention et ainsi anticiper un besoin en traitement thermique d’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2 électrique.
Alternativement, le système peut mettre en œuvre une sous-étape d’identification E01 c d’un conducteur et/ou d’un profil conducteur associé à un usage intensif enregistré dans l’unité de mémoire 8 du véhicule. L’identification d’un profil conducteur peut être réalisée par sélection d’un profil pré-enregistré, par exemple par l’intermédiaire de l’interface Homme- machine 13 ou par l’intermédiaire d’un appareil connecté tel qu’exposé plus haut. Un tel profil peut également être crée et enregistré par ces mêmes moyens. Selon une alternative non représentée, le véhicule peut également être équipé d’une unité de reconnaissance faciale, comprenant une caméra orientée vers l’habitacle, de sorte à identifier automatiquement un conducteur et l’associer à un profil conducteur existant, enregistré sur l’unité de mémoire 8.
Également, un usage intensif peut être automatiquement détecté par l’intermédiaire d’au moins un paramètre de roulage du véhicule. Le système exécute alors une sous-étape de détection E01 d d’au moins un paramètre de roulage du véhicule parmi des paramètres caractéristiques d’un usage intensif en cours d’exécution. Le système de gestion 6 mesure, via au moins l’un des organes 14 du moyen de détection 10, au moins un paramètre parmi ceux précités, tels que la vitesse longitudinale du véhicule, l’accélération et/ou le ralentissement du véhicule, la sollicitation des pédales, la variation d’angle du volant ou l’accélération transversale, et exécute une sous-étape de comparaison E01 des valeurs mesurées avec des valeurs de références préenregistrées sur l’unité de mémoire 8 de manière à pouvoir identifier un type d’usage du véhicule, c’est à dire de manière à pouvoir associer ou classer les valeurs mesurées avec un type d’usage du véhicule et ainsi détecter un usage intensif.
Selon un exemple d’exécution particulier, non représenté, le véhicule peut être configuré pour permettre une activation automatique d’un mode de roulage « intensif » ou « sportif », correspondant à un usage intensif du véhicule, déclenchée par au moins l’un des paramètres caractéristiques d’un usage intensif précités. Par exemple, une vitesse longitudinale élevée, notamment supérieure à 150 km/h, un niveau d’accélération transversale important, notamment supérieur à 0,4 G, un niveau d’accélération longitudinale, notamment supérieur à 0,6 G, une vitesse d’enfoncement de la pédale d’accélération, notamment de l’ordre d’un gradient de 10% en 0,01 s, c’est-à-dire correspondant à un appui maximal de la pédale d’accélération en un temps cours de 0,1 s, peut automatiquement déclencher la mise en œuvre du mode sportif, seule ou en combinaison d’au moins un autre des paramètres de roulage précités. L’exécution automatique d’un mode intensif peut alors être détectée par le moyen de détection 10 ou par l’unité de traitement de façon similaire à ce qui a été exposé pour la sélection manuelle d’un tel mode.
Par ailleurs, la détection d’un usage intensif peut être réalisée automatiquement en fonction d’un trajet ou d’une localisation renseignée par le moyen de localisation 11 ou, de manière alternative par un appareil connecté. Le système de gestion 6 peut ainsi mettre en œuvre une sous- étape de détection E01 e d’un trajet ou d’une localisation propre à un usage intensif en cours d’exécution ou à venir. Autrement dit, le système est apte à identifier, pour un trajet ou une localisation définie, si ceux-ci sont ou non adaptés un usage intensif, par exemple par l’intermédiaire de données enregistrées au sein de l’unité de mémoire 8 du véhicule ou, alternativement, par l’intermédiaire de données reçues par l’unité de communication 12 et issues de serveurs distants. Par exemple, si un circuit ou une route adaptée à un usage intensif est détecté(e), le système détecte automatiquement un usage intensif planifié si une telle localisation est distante.
De manière optionnelle, la détection automatique d’un usage intensif peut être optimisée par l’intermédiaire de moyens d’intelligence artificielle qui apprennent à reconnaître le type de parcours, par l’intermédiaire du moyen de localisation 11 , le type de conduite ou les possibles limitations de performances déjà rencontrées par l’utilisateur au fil des répétitions du procédé selon l’invention.
Ainsi, lorsqu’un usage intensif, en cours d’exécution ou planifié, est détecté, le procédé peut alors se poursuivre. A l’inverse, lorsque qu’aucun usage intensif n’est détecté, le procédé peut être interrompu E04 de manière anticipée de sorte à ne pas réquisitionner de ressources électriques du véhicule.
Le système exécute ensuite une étape de détermination E02, notamment de mesure, d’au moins une température de l’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2. Une telle mesure est réalisée par l’intermédiaire d’un ou plusieurs capteurs 9. Particulièrement, l’unité de traitement 7 reçoit des mesures de température issues du moteur 3 électrique, du module de batterie 4 et/ou des organes électroniques ou mécaniques associés à l’un et/ou l’autre du moteur 3 ou du module de batterie 4. L’unité de traitement 7 met ensuite en œuvre une comparaison de l’au moins une température avec au moins une température cible Tc de fonctionnement optimal, propre à l’élément considéré, de façon à détecter un écart AT relativement à celle- ci. La température cible Tc correspond à au moins une température pour laquelle l’élément considéré présente des performances optimales, en particulier des performances optimales en vue d’un usage intensif du véhicule.
Le système de gestion 6 est alors apte à détecter un écart AT relativement à l’au moins une température cible Tc, c’est-à-dire un dépassement, par une valeur inférieure ou supérieure, relativement à ladite au moins une température cible Tc. L’au moins une température cible Tc peut être une unique température, correspondant à une température de fonctionnement optimal, ou, de manière préférentielle, une gamme de températures prédéfinie correspondant à une plage de valeurs de températures pour lesquelles le fonctionnement de l’élément considéré est optimal. La ou les températures cibles Tc sont enregistrées sur l’unité de mémoire 8 et sont définies selon les caractéristiques propres à l’élément considéré, par exemple sa composition, sa taille ou encore son modèle. A titre d’exemple non limitatif, un module de batterie 4 comprenant des cellules de type Li- ion présente un fonctionnement optimal à des températures comprises entre 20 °C et 40°C pour garantir un bon niveau de performance et de durabilité tout au long de son cycle de vie.
La ou les température(s) cible(s) Tc peu(ven)t être définie(s) de manière à être strictement inférieure(s) à une valeur de température limite autorisée Tmax au-delà de laquelle le fonctionnement de l’élément considéré s’accompagne d’une usure prématurée de celui-ci. Par exemple, une telle température limite autorisée Tmax peut être de l’ordre de 50 ou 55°C dans le cas du module de batterie 4 précédent.
A noter que l’écart de température AT détecté peut être limité à un seul des éléments 20 de la chaine d’entraînement, et non à l’ensemble de ceux- ci, c’est-à-dire qu’un tel écart AT peut être détecté seulement au niveau de l’un des éléments 20. La mise en œuvre d’un traitement thermique peut alors avantageusement être ciblée seulement sur l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement le nécessitant lorsque le véhicule comprend une pluralité de systèmes de traitement tel qu’exposé plus haut.
A noter également que l’au moins une température cible peut être amenées à varier, tel que davantage exposé ci-après, en fonction de facteurs tels que l’état de santé de l’élément considéré ou encore, dans le cas du module de batterie 4, de son état de charge.
Lorsqu’un écart AT, relativement à l’au moins une température cible Tc est détecté, le système de gestion 6 met en œuvre une étape de traitement thermique E03 de l’au moins un élément 20 de sorte à corriger l’écart AT propre à chaque élément 20 de la chaîne d’entraînement 2, c’est-à-dire de sorte à ramener la température mesurée à une valeur égale, ou sensiblement égale, à l’au moins une température cible Tc. Autrement dit, l’unité de traitement 7 ordonne à au moins l’un des systèmes de traitement thermique 5, 51 , 52 d’exécuter le traitement thermique d’un ou plusieurs élément(s) de la chaîne d’entraînement 2 le nécessitant.
Un principe similaire s’applique en référence à une gamme de températures cibles, le traitement thermique étant mis en œuvre lorsque la température mesurée est inférieure à une température limite la plus basse de la gamme de températures cibles ou lorsqu’elle est supérieure à une température limite la plus haute de cette même gamme de sorte à ramener la température mesurée à une valeur comprise dans ladite gamme.
Avantageusement, lorsque le véhicule comprend une pluralité de systèmes de traitement thermique 5 tel qu’exposé plus haut, le traitement thermique des différents éléments 20, par exemple du moteur 3 électrique d’une part et du module de batterie 4 d’autre part, peut être exécuté de manière indépendante et dans une mesure adaptée à son besoin. Un tel arrangement permet un traitement thermique affiné mais également de limiter la consommation énergétique requise pour un tel traitement thermique.
Notamment, lorsque la température mesurée est inférieure à l’au moins une température cible Tc d’un élément considéré ou à la température la plus basse d’une gamme de températures cibles considérée, le système ordonne la chauffe de l’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2. C’est notamment le cas lorsque le véhicule est « à froid », suite à son démarrage, par exemple pour un usage intensif planifié. On vise ainsi à favoriser au plus vite la pleine disponibilité du potentiel de la chaîne d’entraînement 2 et l’optimisation de son rendement.
A l’inverse, lorsque la température mesurée est supérieure à la température cible Tc, ou à une température la plus haute de la gamme de température cible Tc, de l’au moins un élément considéré, le système ordonne le refroidissement de celui-ci. C’est par exemple le cas lorsque le véhicule était déjà en fonctionnement puisque tout usage du véhicule, que ce soit un usage intensif ou autre, génère un échauffement plus ou moins important des différents éléments 20 de la chaîne d’entraînement 2. On vise ainsi un fonctionnement des éléments de la chaîne d’entraînement 2 au meilleur rendement énergétique tout en la préservant d’éventuels phénomènes dits de « derating », correspondant à une perte de performance délivrée par l’élément, particulièrement par le module de batterie 4, lorsqu’un échauffement trop important a lieu, notamment lorsque l’élément s’échauffe au-delà de sa température limite autorisée Tmax-
Le procédé selon l’invention permet avantageusement d’anticiper les besoins en performance d’un usage intensif, en cours d’exécution ou planifié, en adaptant de traitement thermique des éléments 20 de la chaîne d’entraînement 2 selon le besoin dès lors qu’un usage intensif est détecté. Dans le cas des usages à froid, le procédé selon l’invention permet ainsi avantageusement de bénéficier des pleines performances du véhicule dès le lancement de l’usage intensif et ainsi d’en prolonger l’usage. Dans le cas des usages à chaud, le traitement thermique des éléments 20 de la chaîne d’entraînement 2 peut être initié de manière anticipée avant même qu’un échauffement susceptible d’affecter la durée de vie des éléments 20 ne soit détecté, c’est-à-dire un échauffement susceptible d’entraîner jusqu’à l’interruption du fonctionnement des éléments 20 considérés et/ou l’interruption de l’usage ou d’un mode intensif. En effet, l’usage intensif tend classiquement à générer un échauffement plus important et plus rapide des éléments 20 de la chaîne d’entraînement 2. Aussi, la mise en œuvre d’un traitement thermique anticipé permet avantageusement de réduire le besoin en puissance de refroidissement requis d’une part, mais également de prolonger la durée d’utilisation de l’usage intensif. De tels traitements thermiques, à chaud et à froid, ont pour objectif additionnel de préserver la durabilité des différents éléments 20 de la chaîne d’entraînement 2.
Selon un exemple particulier d’exécution du procédé selon l’invention, représenté en lignes pointillées et par l’étape d’interruption E04 à la figure 2, le procédé peut être configuré afin d’être interrompu de manière anticipée, préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique E03, lorsque l’écart AT mesuré de température, positif ou négatif, est inférieur à 2°C. Autrement dit, le procédé peut être configuré de manière telle que l’étape de traitement thermique E03 n’est mise en œuvre que lorsqu’une valeur absolue de l’écart mesuré est considérée, par le système de gestion 6, comme étant non négligeable. Un principe similaire s’applique mutatis mutandis à une gamme de températures cibles, l’interruption anticipée du procédé pouvant, par exemple, être définie relativement à une valeur médiane de la gamme de température cible Tc ou, alternativement, en référence à la valeur la plus basse de la gamme dans le cas d’une température mesurée inférieure à la gamme de températures cibles et en référence à la valeur la plus haute de cette même gamme dans le cas d’une température mesurée supérieure à ladite gamme.
En outre, tel qu’illustré aux figures 3 et 4, l’exécution de l’étape de traitement thermique E03 peut être conditionnée à différents critères de fonctionnement du véhicule.
Selon un premier mode d’exécution, la mise en œuvre de l’étape de traitement thermique E03 peut être conditionnée à l’état de charge, initial ou prévisionnel, du module de batterie 4. Tel qu’illustré à la figure 3, le procédé peut alors comprendre, préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique E03, une étape de détermination E05 d’un état de charge initial Si de l’au moins un module de batterie 4. On entend par « état de charge initial Si», l’état de charge du module de batterie 4 préalablement à la mise en œuvre d’un traitement thermique requis par l’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2. Dans le mode d’exécution illustré, l’exécution de l’étape de traitement thermique E03 est conditionnée à l’état de charge initial du module de batterie 4, c’est à dire que le procédé est interrompu E04 de manière anticipée, préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique E03, lorsque l’état de charge initial Si déterminé de l’au moins un module de batterie 4 est inférieur à un seuil prédéterminé Si min. Un tel seuil Si min est enregistré sur l’unité de mémoire 8. A noter qu’un tel seuil Si min peut varier selon le type de module de batterie 4 considéré ou encore selon sa taille. L’étape de détermination E05 est mise en œuvre ultérieurement à l’étape de détection E01 d’un usage intensif. Elle peut, selon différentes alternatives être exécutée directement après une telle détection, c’est-à-dire préalablement à la détermination E02 d’au moins une température d’au moins un élément de la chaîne d’entraînement, ou, inversement, après une telle étape E02. A titre d’exemple non limitatif, le procédé peut être configuré de manière telle que l’étape de traitement thermique E03 n’est mise en œuvre que lorsque l’état de charge initial du module de batterie est supérieur à 25%.
Également, de manière optionnelle et selon un mode d’exécution particulier, la mise en œuvre de l’étape de traitement thermique E03 peut être conditionnée à un état de charge final prévisionnel Sp du module de traitement thermique. On entend par « état de charge final prévisionnel Sp» un état de charge calculé, ou estimé, prenant notamment en compte une consommation d’énergie électrique Ceiec requise par le ou les système(s) de traitement thermique 5 pour mettre en œuvre tout traitement thermique nécessaire à la correction d’un écart AT. En d’autres termes, le procédé comprend alors une étape de calcul E06 d’une consommation d’énergie électrique du module de batterie 4 électrique requise pour la mise en œuvre du traitement thermique du ou des élément(s) de sorte à corriger l’écart de température propre à chaque élément 20 de la chaîne d’entraînement 2. Le procédé comprend ensuite une étape d’estimation E07 de l’état de charge final prévisionnel Sp de l’au moins un module de batterie 4 en fonction de l’état de charge initial Si et de la consommation d’énergie électrique calculée Ceiec. Comme précédemment, les étapes E06 et E07 sont mises en œuvre ultérieurement à l’étape de détection d’un usage intensif. Elles peuvent, selon différentes alternatives être exécutées préalablement à la détermination E02 d’au moins une température d’au moins un élément de la chaîne d’entraînement, ou, inversement, après une telle étape E02. L’exécution de l’étape de traitement thermique E03 peut alors être conditionnée à l’état de charge final prévisionnel Sp du module de batterie 4, c’est à dire que le procédé est interrompu E04 de manière anticipée, préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique E03, lorsque l’état de charge final prévisionnel Sp déterminé est inférieur à un seuil prédéterminé Sp min. A titre d’exemple non limitatif, le procédé peut être configuré de manière telle que l’étape de traitement thermique E03 n’est mise en œuvre que lorsque l’état de charge final prévisionnel Sp est supérieur à 20%, voire supérieur à 25 ou 30%, de la charge totale du module de traitement thermique. Alternativement ou en combinaison, dans le cas d’une navigation en cours, le système peut être configuré de manière à informer un utilisateur que l’état de charge final prévisionnel Sp est inférieur au seuil prédéterminé Sp_min, c’est-à-dire que le niveau de charge du véhicule est insuffisant pour permettre d’assurer le maintien de l’exécution de l’étape de traitement thermique E03 et permettre au véhicule d’atteindre sa destination. Le système peut alors proposer à l’utilisateur d’interrompre le procédé selon l’invention, et donc l’étape de traitement thermique E03, de manière anticipée ou, alternativement, d’impacter l’atteinte de la destination finale de sorte qu’il sera nécessaire, par exemple, d’effectuer une recharge du véhicule. Autrement dit, le système et le procédé selon l’invention peuvent optionnellement être configurés de sorte que le maintien de l’exécution de l’étape de traitement thermique E03, lorsque l’état de charge final prévisionnel Sp déterminé est inférieur au seuil prédéterminé Sp_min, est soumis à une intervention manuelle de l’utilisateur.
De manière optionnelle, l’état de charge final prévisionnel Sp peut également être calculé de sorte à prendre en compte la consommation d’énergie électrique de systèmes embarqués dans le véhicule, notamment la consommation électrique du ou des systèmes de traitement thermique de l’habitacle ou encore de systèmes d’assistance à la conduite équipant le véhicule 1. Selon encore une autre option, l’état de charge final prévisionnel Sp peut également être calculé afin de prendre en compte la consommation d’énergie électrique requise par le véhicule pour l’exécution d’un trajet renseigné dans le moyen de localisation 11 ou dans un appareil connecté.
Selon un mode d’exécution, pouvant être mis en œuvre de manière alternative ou en combinaison du précédent, l’exécution de l’étape de traitement thermique E03 peut être conditionnée à une disponibilité de puissance de l’au moins un module de batterie 4 allouable à l’au moins un système de traitement thermique 5. Autrement dit, le système est apte à définir si le véhicule bénéficie de la puissance nécessaire à l’exécution du traitement thermique de l’au moins un élément 20 le nécessitant ou si, à l’inverse, l’exécution d’un tel traitement thermique est susceptible d’impacter les performances de systèmes annexes du véhicule, par exemple la disponibilité de la fonction « boost » permettant d’accéder à des puissances supérieures à la puissance nominale pendant un temps court, le traitement thermique de l’habitacle ou encore le fonctionnement d’un système d’assistance à la conduite et qu’il est donc nécessaire d’interrompre le procédé de manière anticipée.
Dans un tel mode d’exécution, le système met en œuvre, préalablement au traitement thermique de l’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2, une étape de détermination E08 d’une disponibilité de puissance Pa de l’au moins un module de batterie 4 allouable à l’au moins un système de traitement thermique 5. La disponibilité de puissance Pa est déterminée en fonction d’au moins un paramètre intérieur au véhicule et/ou en fonction d’au moins un paramètre extérieur du véhicule. On entend par exemple par « paramètre intérieur » une puissante utilisée, en temps réel, par d’autres systèmes équipant le véhicule, par exemple, de manière non limitative, le système de traitement thermique 5 de l’habitable ou un système d’assistance à la conduite. On entend par « paramètre extérieur » tout paramètre extérieur susceptible d’affecter la consommation d’énergie électrique du système de traitement thermique 5 de l’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2, notamment la température extérieure au véhicule.
L’étape de traitement thermique E03 est alors configurée afin de n’être mise en œuvre que lorsque la disponibilité de puissance Pa de l’au moins un module de batterie 4 est supérieure à un seuil Spa prédéterminé. Un tel seuil peut être une valeur fixe ou peut être défini en fonction d’une puissance totale disponible. Par exemple, de manière non limitative, l’étape de traitement thermique E03 est exécutée lorsque la puissance disponible allouable au système de traitement thermique 5 est supérieure à 7kW.
De manière optionnelle mais préférentielle, la température cible Tc, le seuil d’état de charge initial Si et/ou le seuil de charge final prévisionnel Sp peuvent être définis en fonction d’un état de santé Sh, autrement dit un état d’usure, du module de batterie 4. Par exemple, l’unité de mémoire 8 peut comprendre des données définissant, à un état de santé Sh donné du module de batterie 4, une cartographie de performances en fonction de la température du module de batterie 4 et de l’état de charge. Le système de gestion 6 peut alors exécuter, ultérieurement à la détection E01 d’un usage intensif en cours d’exécution ou planifié, une étape de détermination E09 de l’état de santé du module de batterie 4. Les températures cibles et les seuils transmis à l’unité de traitement 7 lors de l’exécution du procédé selon les différents modes précédents pourront alors être définis en fonction de l’état de santé du module de batterie 4. Selon des exemples non limitatifs, l’état de santé Sh du module de batterie 4 peut être déterminé, notamment au préalable lors d’une phase de charge dudit module, par l’évaluation d’un écart de capacité de stockage (en Ah) par rapport à une capacité initiale, par une évaluation de l’impédance, de la conductance et/ou de la résistance interne électrique du module de batterie 4 ou encore, en phase de décharge, par comparaison de la vitesse de décharge. Optionnellement encore, tel qu’illustré à la figure 4, le système de gestion 6 peut mettre en œuvre une étape de contrôle E10, simultanément et/ou ultérieurement à l’étape de traitement thermique E03, de l’usage du véhicule. En d’autres termes, le système de gestion 6 actualise un état de l’usage du véhicule afin de déterminer si l’usage intensif, par exemple sportif, est toujours en cours d’exécution ou planifié, ou si, à l’inverse, un tel usage a été interrompu ou déprogrammé. Une telle étape de contrôle E10 reprend, mutatis mutandis la description précédente faite en référence à l’étape de détection E01 d’un usage intensif. Le procédé peut avantageusement être configuré de sorte que l’étape de contrôle soit exécutée préalablement, simultanément ou ultérieurement à l’étape de traitement thermique E03.
Le procédé peut ainsi être interrompu E04 en cours d’exécution lorsque qu’aucun usage intensif en cours d’exécution ou planifié n’est détecté. A l’inverse, si un usage intensif est détecté, le système peut optionnellement mettre en œuvre, ultérieurement à l’étape de traitement thermique E03 :
- une étape d’actualisation E11 de la température mesurée de l’au moins un élément 20 de la chaîne d’entraînement 2, le procédé pouvant alors être interrompu E04 si aucun écart de température n’est détecté ou si un écart de température négligeable, tel qu’exposé plus haut, est détecté ; et/ou
- une étape d’actualisation E12 de l’état de charge initial Si du module de batterie 4 ; et/ou
- une étape d’actualisation E13 de la disponibilité de puissance Pa du module de batterie 4.
Avantageusement, lorsque qu’un écart de température AT est détecté relativement à l’au moins une température cible Tc pour au moins l’un des éléments 20 de la chaîne d’entraînement 2, le système de gestion 6 peut exécuter à tout moment une étape, optionnelle, d’estimation E14 d’un temps prévisionnel tp nécessaire à l’au moins un système de traitement thermique 5 pour corriger un tel écart AT ainsi qu’une étape de calcul E14’ d’un temps restant tr pour atteindre la température cible Tc. Ces étapes peuvent être exécutées de manière à actualiser le temps prévisionnel et/ou le temps restant en temps réel ou à intervalle de temps régulier. L’unité de traitement 7 réalise alors un tel estimation en fonction de l’écart AT déterminé et peut également prendre en compte des paramètres additionnels tels que :
- les paramètres extérieurs au véhicule, notamment la température extérieure ; et/ou
- les paramètres intérieures au véhicule, notamment l’utilisation ou la priorité d’utilisation d’autres systèmes équipant le véhicule comme exposé plus haut; et/ou
- la disponibilité de puissance Pa du module de batterie 4.
En outre, le système de gestion 6 peut informer l’utilisateur de l’avancement du procédé tout au long de l’exécution de celui-ci, par exemple par l’intermédiaire de l’interface Homme-machine 13 du véhicule ou encore par l’intermédiaire de l’appareil connecté. Par exemple, l’unité de traitement 7 peut ordonner une étape d’affichage E15 de la température mesurée des différents éléments 20 de la chaîne d’entraînement 2 ainsi que la, ou les, température cible Tc correspondante, le temps prévisionnel tp nécessaire au traitement thermique de l’au moins un élément ou le temps restant tr pour un tel traitement, un statut de l’usage intensif ou un statut du procédé selon l’invention, par exemple selon qu’il est « en cours d’exécution » ou « interrompu ».
Le procédé et le système de gestion selon l’invention permettent ainsi avantageusement d’anticiper le traitement thermique d’au moins un élément de la chaîne d’entraînement soit dès le début d’un usage intensif, soit en vue d’un usage intensif planifié. Le traitement thermique de l’au moins un élément de la chaîne d’entraînement peut ainsi être déclenché selon différents types d’évènements et peut optionnellement être conditionné à d’autres paramètres du véhicule de manière à réguler l’impact du procédé selon l’invention sur les équipements et systèmes annexes du véhicule. L’anticipation des besoins accrus en traitement thermique lors des usages intensifs permet, par ailleurs, un traitement thermique plus efficace d’une part et autorisant de meilleures performances du véhicule, et de manière plus prolongée, d’autre part. La durabilité des éléments de la chaîne d’entraînement s’en retrouve, par voie de conséquence, améliorée, puisque le traitement thermique de l’au moins un élément prévient leur échauffement à des températures critiques, particulièrement de manière prolongée, et est adapté à la mise en température desdits éléments lorsque le véhicule est à froid et qu’un usage intensif est à venir.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et modes décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen ou mode équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens dans la mesure où ils remplissent in fine les fonctionnalités décrites et illustrées dans le présent document.

Claims

27 REVENDICATIONS
1. Procédé (100) de gestion du traitement thermique d’au moins un élément (20) d’une chaîne d’entraînement (2) électrique, notamment une chaîne comprenant un moteur (3) électrique et au moins un module de batterie (4) électrique, d’un véhicule à motorisation électrique ou hybride équipé d’au moins un module de batterie (4) électrique et d’au moins un système de traitement thermique (5) d’au moins l’un des éléments (20) de la chaîne d’entraînement (2) électrique, le procédé comprenant une étape de détection (E01 ) d’une activation, manuelle ou automatique, d’un usage intensif du véhicule en cours d’exécution ou planifié, le procédé comprenant en outre, lorsqu’un tel usage intensif est détecté :
- une étape de détermination (E02), notamment de mesure, d’au moins une température de l’au moins un élément (20) de la chaîne d’entraînement (2) électrique et une étape de comparaison de l’au moins une température avec au moins une température cible (Tc) de fonctionnement optimal propre à l’au moins un élément (20) de la chaîne d’entraînement (2) électrique de sorte à détecter un écart (AT) relativement à l’au moins une température cible (Tc) ;
- une étape de traitement thermique (E03) de l’au moins un élément (20) de la chaîne d’entraînement (2) électrique, mise en œuvre lorsqu’un écart (AT) est détecté relativement à l’au moins une température cible (Tc) propre à l’au moins un élément (20) de la chaîne d’entraînement (2).
2. Procédé (100) de gestion selon la revendication précédente, comprenant une étape de détermination (E02) d’un état de charge initial (Si) de l’au moins un module de batterie (4), le procédé étant interrompu de manière anticipée (E04), préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique (E03), lorsque l’état de charge initial (Si) déterminé de l’au moins un module de batterie (4) est inférieur à un seuil prédéterminé (Si min).
3. Procédé (100) de gestion selon la revendication précédente, comprenant :
- une étape de calcul (E06) d’une consommation d’énergie électrique (Ceiec) du module de batterie (4) électrique requise pour la mise en œuvre du traitement thermique de l’au moins un élément (20) de sorte à corriger l’écart (AT) détecté propre à l’au moins un élément (20) de la chaîne d’entraînement (2);
- une étape d’estimation (E07) d’un état de charge final prévisionnel (Sp) de l’au moins un module de batterie (4) en fonction de l’état de charge initial (Si) et de la consommation d’énergie électrique (Ceiec) calculée ; le procédé étant interrompu de manière anticipée (E04), préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique (E03), lorsque l’état de charge prévisionnel (Sp) calculé est inférieur à un seuil prédéterminé (Sp_ _min)-
4. Procédé de gestion (100) selon l’une des revendications précédentes, comprenant, préalablement au traitement thermique de l’au moins un élément (20) de la chaîne d’entraînement (2), une étape de détermination (E08) d’une disponibilité de puissance (Pa) de l’au moins un module de batterie (4) allouable à l’au moins un système de traitement thermique (5), la disponibilité de puissance (Pa) étant déterminée en fonction d’au moins un paramètre intérieur au véhicule et/ou en fonction d’au moins un paramètre extérieur du véhicule, le procédé étant interrompu de manière anticipée (E04), préalablement à l’exécution de l’étape de traitement thermique (E03), lorsque la disponibilité de puissance de l’au moins un module de batterie est inférieure à un seuil prédéterminé (Spa). Procédé de gestion (100) selon l’une des revendications précédentes, comprenant, au moins une étape de contrôle (E10), simultanément et/ou ultérieurement à l’étape de traitement thermique (E03), de l’usage du véhicule, le procédé étant interrompu de manière anticipée (E04) lorsque qu’aucun usage intensif, en cours d’exécution ou planifié, n’est détecté. Procédé de gestion (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le procédé est interrompu lorsque l’écart de température (AT) détecté est inférieur à 2°C. Procédé de gestion (100) selon l’une des revendications précédentes, comprenant, lorsque qu’un écart (AT) relativement à l’au moins une température cible (Tc) est détecté, une étape d’estimation (E07) d’un temps prévisionnel nécessaire à l’au moins un système de traitement thermique (5) pour corriger un tel écart. Procédé de gestion selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape de détection (E01 ) d’une activation d’un usage intensif, en cours d’exécution ou planifié, du véhicule comprend au moins l’un parmi :
- une sous-étape de détection (E01e) d’un trajet et/ou d’une localisation propre à un usage intensif en cours ou planifié par l’intermédiaire d’un moyen de localisation (11) du véhicule ou d’un appareil connecté;
- une sous-étape de détection (E01d) d’au moins un paramètre de roulage du véhicule par un capteur (9), notamment une vitesse longitudinale, une sollicitation d’une pédale, une variation d’angle d’un volant ou une accélération transversale, caractéristique d’un usage intensif en cours ;
- une sous-étape de sélection ou de programmation (E01a) d’un mode de conduite intensif préprogrammé dans le véhicule par l’utilisateur par l’intermédiaire d’une interface Homme-machine (13) embarquée dans le véhicule et/ou par l’intermédiaire d’un appareil connecté ;
- une sous-étape de programmation (E01 b), par l’utilisateur, de l’exécution ultérieure d’un usage intensif planifié du véhicule par l’intermédiaire d’une interface Homme-machine (13) embarquée dans le véhicule et/ou par l’intermédiaire d’un appareil connecté ;
- une sous-étape d’identification (E01 c) d’un conducteur et/ou d’un profil conducteur, enregistré dans une unité de mémoire (8) du véhicule, associé à un profil de conduite intensive. Système de gestion (6) du traitement thermique d’au moins un élément de chaîne d’entraînement (2) d’un véhicule équipé d’au moins un système de traitement thermique (5), le système comprenant des éléments (20) matériels et/ou logiciels mettant en œuvre le procédé de gestion selon l’une des revendications précédentes, les éléments (20) matériels comportant au moins une unité de traitement (7), une unité de mémoire (8), au moins un capteur (9) de température de l’au moins un élément (20) de la chaîne d’entraînement (2) et au moins un moyen de détection (10) d’un usage intensif du véhicule. Véhicule automobile à motorisation hybride ou électrique comprenant au moins un module de batterie (4) électrique apte à alimenter au moins un élément d’une chaîne d’entraînement (2) électrique du véhicule et au moins un système de traitement thermique (5) dudit au moins un élément, le véhicule étant, en outre, équipé d’un système de gestion (6) selon la revendication précédente.
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