Brevet FR2796217A1 — publié le 20010112

La présente invention concerne un véhicule élec- trique. De façon plus spécifique la présente invention concerne un dispositif et un procédé pour charger une batterie d'un véhicule électrique. Contrairement à un véhicule mû par un moteur à combustion interne, un véhicule électrique se déplace en utilisant l'énergie limitée d'une batterie constituée de modules. Lorsque l'énergie est épuisée, la batterie doit être chargée par une énergie extérieure. Un état de charge (SOC) exprimé en pourcentage indique un rapport de la quantité de courant utilisable (ou charge) par rapport à une quantité de courant induite (ou chargée). L'état de charge SOC de chaque module de la batterie du véhicule électrique varie en fonction des spécifications initiales de fabrication, de la température et de l'impédance des modules, ou de la quantité de cycles de charge et de décharge continues. Un procédé classique de charge d'une batterie comprend trois modes. Dans le premier mode à énergie constante ou mode CP, la batterie est chargée initialement à un niveau de tension prédéterminé moyennant l'utilisation de l'énergie complète. Dans le second mode à courant constant ou mode CCt, la batterie est chargée avec un courant de 9 ampères (A). Dans le troisième mode CC2, la batterie est chargée avec un courant de 4,5 A. Cependant, lorsqu'un conducteur du véhicule déconnecte la borne de charge pendant le processus de charge ou bien lorsque le processus de charge est interrom- pu en raison d'une condition anormale du système d'alimen- tation en énergie, il se produit une décharge. Une décharge se produit également lorsque le processus de charge est interrompu en raison d'une résistance interne élevée des modules de la batterie. C'est pourquoi la décharge réduit la capacité de la batterie, ce qui entraîne une réduction des performances du véhicule. Un but de la présente invention est de fournir un dispositif et un procédé pour charger un véhicule électrique, qui détecte une capacité réduite de la batterie lorsque cette dernière n'est pas complètement chargée, et charge la batterie au moins avec une quantité de charge réduite de manière à accroître la capacité et la durée de vie de la batterie. Selon un aspect de la présente invention, un dispositif pour charger une batterie d'un véhicule électrique comprend un bloc de batterie qui se charge en recevant une énergie et se décharge pour délivrer une énergie d'alimentation; un contrôleur de charge de la batterie qui détecte l'état de charge de la batterie de manière à commander un processus de charge et, une fois que le processus de charge est terminé et lorsqu'une différence entre une quantité de charge attendue et une quantité de charge réelle dépasse une valeur de référence, charge la batterie avec une quantité de charge prédéterminée; et un chargeur de batterie pour recevoir une énergie extérieure conformément à la commande du contrôleur de la charge de la batterie, et pour charger la batterie. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte en outre un interrupteur, qui est fermé ou ouvert par un utilisateur de manière à permettre la délivrance ou l'arrêt de la délivrance d'une énergie extérieure. Selon une autre caractéristique de l'invention il est prévu un procédé pour charger une batterie d'un véhicule électrique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: (a) détecter un état de charge initial d'un bloc de batterie; (b) régler une quantité de charge attendue conformément à l'état de charge initial, et charger le bloc de batterie; (c) calculer la différence entre la quantité de charge attendue et la quantité de charge réelle introduite dans la batterie une fois que le processus de charge du bloc de batterie est terminé; et (d) charger en outre la batterie avec une quantité de charge prédéterminée lorsque la différence calculée est supérieure à une valeur de référence. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend en outre une étape consistant à régler un état de charge du bloc de batterie dans un état complè- tement chargé et arrêter le processus de charge lorsque la différence calculée est inférieure à une valeur de référence. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend en outre une étape consistant à régler un état de charge du bloc de batterie dans un état complètement chargé et à arrêter le processus de charge après l'étape (d). D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un dessin schématique d'un dispositif de charge de batterie selon une forme de réalisation préférée de la présente invention; et - la figure 2 est un organigramme d'un procédé de charge de batterie selon une forme de réalisation préférée de la présente invention. Dans la description détaillée qui va suivre, on va présenter et décrire uniquement la forme de réalisation préférée de l'invention, simplement à titre d'illustration du meilleur mode de mise en oeuvre envisagé par l'inventeur à la base de l'invention. Comme on peut le constater, des modifications à différents égards peuvent être apportées à l'invention sans sortir du cadre de cette dernière. C'est pourquoi les dessins et la description doivent être considérés comme étant illustratifs et non limitatifs. La figure 1 est un schéma représentant un dispositif de charge de batterie selon une forme de réalisation préférée de la présente invention. Comme cela est représenté, le dispositif de charge de la batterie du véhicule électrique comprend un contrôleur 10 de la charge de la batterie, un chargeur de batterie 20 et un bloc de batterie 30. Le contrôleur 10 de la charge de la batterie contrôle l'état du bloc de batterie 30 et délivre un signal de commande pour charger le bloc de batterie 30. Le chargeur de batterie 20 convertit une énergie fournie de l'extérieur en une énergie à courant continu et, lorsqu'un interrupteur S est fermé, délivre un signal électrique pour charger le bloc de batterie 30. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de charge de batterie d'un véhicule électrique conformément à une forme de réalisation préférée de la présente invention en référence aux figures 1 et 2. La figure 2 est un organigramme d'un procédé de charge de batterie conformément au mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention. Lorsqu'un utilisateur conduit un véhicule électrique et que la batterie est déchargée, l'utilisateur arrête le véhicule, connecte une borne à une source d'alimentation à courant alternatif et ferme l'interrupteur S pour charger le bloc de batterie, lors du pas slO. Lors du pas s20, le contrôleur 10 de la charge de la batterie détecte alors l'état de charge initial (SOC initial) du bloc de batterie 30 et, lors du pas s30 de callcule de la quentité de charge attendue exprimée en pourcentage, égale à 100%-SOC, il fixe une quantité de charge attendue et, lors du pas s40, commande le chargeur de batterie 20 pour qu'il charge le bloc de batterie 30. Une énergie triphasée externe à courant alternatif est convertie en une énergie à courant continu par un redresseur 21, et la batterie est chargée grâce à l'utilisation séquentielle du mode CP utilisant une faible énergie convertie, le mode CC1 utilisant un courant de 9 A et le mode CC2 utilisant un courant de 4,5 A. Simultanément, le contrôleur 10 de la charge de la batterie détecte l'état de charge du bloc de batterie 30 lors du pas s60 qui pose la question suivante: la charge est-elle finie ? Lors du pas s50de mise à jour de l'état de charge réel, si le bloc de batterie atteint un état de charge complète, le processus de charge est terminé et, si ce n'est pas le cas, la quantité d'énergie, qui charge réellement le bloc de batterie, est accumulée entièrement de façon continue. Lors de l'achèvement normal d'une opération de charge ou lorsque le processus de charge est terminé alors qu'un état de décharge existe étant donné que l'un des modules du bloc de batterie 30 possède une résistance élevée ou en raison d'une anomalie du système d'alimentation en énergie, le contrôleur 10 de la charge de la batterie compare, lors du pas s70 de callcul de la différence entre la quentité de charge attendue et la quantité réelle de charge, la quantité réelle de charge à la quantité de charge attendue, définie conformément à la valeur SOC initiale. L'étape s80 pose la question suivante: la différence calculée à l'étape s70 est-elle supérieure à 3Ah, c'est-à-dire supérieure à une valeur de référence ? Lorsque la réponse à l'étape s80 est positive, le contrôleur 10 de la charge de la batterie commande le chargeur de batterie 20 pour charger le bloc de batterie avec un courant uniforme de 2 A lors du pas s90 de manière que la quantité de charge additionnelle introduite soit supérieure à 1,5 Ah comme lors du pas s100 qui pose la question suivante: la quantité de charge additionnelle appliquée est-elle suppérieure à 1,5 Ah ? Lorsque la quantité de charge additionnelle appliquée est supérieure à 1,5 Ah, le chargeur de batterie ne charge plus le bloc de batterie. Le contrôleur 10 de la charge de la batterie détermine alors une indication de l'état de charge du bloc de batterie 30 pour un état complètement chargé (c'est-à- dire valeur SOC finale = 100 %-), et le processus de charge est arrêté lors du pas sîlO. La présente invention détecte une réduction de la capacité de la batterie qui apparaît dans le cas d'une décharge de la batterie, et charge la batterie au moins avec la capacité réduite de manière à accroître la capacité de la batterie et sa durée de vie. Bien que la présente invention ait été décrite en référence à ce qui est considéré actuellement comme étant la forme de mise en oeuvre la plus pratique et préférée, on comprendra que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation et modes de mise en oeuvre décrits. Au contraire la présente invention est censée englober différentes variantes et agencements équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour charger une batterie (30) d'un véhicule électrique, caractérisé en ce qu'il comporte: un bloc de batterie recevant une énergie pour la charge et se déchargeant pour délivrer une alimentation en énergie; un contrôleur (10) de la charge de la batterie, qui détecte l'état de charge de la batterie pour commander un processus de charge et, une fois que le processus de charge est terminé et lorsqu'une différence entre une quantité de charge attendue et une quantité de charge réelle dépasse une valeur de référence, charger la batterie avec une quantité de charge prédéterminée; et un chargeur de batterie (20) qui reçoit une énergie extérieure conformément à la commande du contrôleur (10) de la charge de la batterie et qui charge la batterie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un interrupteur (S), qui est fermé ou ouvert par un utilisateur de manière à permettre la délivrance ou l'arrêt de la délivrance d'une énergie extérieure. 3. Procédé pour charger une batterie d'un véhicule électrique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: (a) détecter un état de charge initial d'un bloc de batterie; (b) régler une quantité de charge attendue conformément à l'état de charge initial, et charger le bloc de batterie; (c) calculer la différence entre la quantité de charge attendue et la quantité de charge réelle introduite dans la batterie une fois que le processus de charge du bloc de batterie est terminé; et (d) charger en outre la batterie avec une quantité de charge prédéterminée lorsque la différence calculée est supérieure à une valeur de référence. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape consistant à régler un état de charge du bloc de batterie dans un état complè- tement chargé et arrêter le processus de charge lorsque la différence calculée est inférieure à une valeur de référence. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape consistant à régler un état de charge du bloc de batterie dans un état complètement chargé et à arrêter le processus de charge après l'étape (d)