Brevet FR2968479A1 — publié le 20120608

PROCEDE DE GESTION D'ENERGIE ELECTRIQUE A BORD D'UN VEHICULE ET VEHICULE CORRESPONDANT [0001 L'invention se rapporte à un procédé de gestion d'énergie électrique à bord d'un véhicule. L'invention concerne également un véhicule comprenant une unité de contrôle apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. [0002] Les groupes motopropulseurs ou GMP post euro 6 devraient respecter la cible de faible émission de dioxyde de carbone (CO2) fixée par la réglementation « Programme Air pur pour l'Europe » à l'horizon 2020 ou CAFE 2020 (pour « Clean Air For Europe »). [0003 Il est donc recherché de réduire les émissions de dioxyde de carbone provenant d'un groupe motopropulseur. Une solution consiste à optimiser la gestion de l'énergie électrique dans le véhicule. [0004] Le document CN-A-101582599 présente un dispositif piézoélectrique permettant de récupérer les vibrations produites par un véhicule pour les convertir en énergie électrique. Le dispositif est positionné sur un cadran du véhicule. [000si Le document CN-Y-201172375 présente un dispositif permettant de récupérer l'énergie vibratoire issue de la suspension du véhicule. Un ensemble thermoélectrique est placé à proximité du moteur pour convertir la température en énergie électrique. [0006] Le document US-A-5738343 présente une utilisation d'éléments piézoélectriques dans les suspensions du moteur. Les éléments permettent de rendre la suspension active afin de réduire les vibrations transmises au véhicule. L'énergie vibratoire n'est pas récupérée. [000n Il existe un besoin pour réduire les émissions de CO2 d'un véhicule en diminuant sa consommation électrique. [000si Pour cela, l'invention propose un procédé de gestion d'énergie électrique à bord d'un véhicule comportant un moteur, caractérisé en ce que le procédé comprend : - l'acquisition d'un signal électrique correspondant à des oscillations vibratoires du moteur ; - la mise en forme du signal électrique ; - la conversion du signal électrique en énergie électrique à stocker ; - le stockage de l'énergie électrique. [0009] Selon une variante, l'énergie électrique est stockée dans un condensateur. [oolo] Selon une variante, l'acquisition du signal électrique correspondant aux oscillations vibratoires du moteur est réalisée par un capteur accéléromètre. [0011] Selon une variante, le procédé comprend en outre la recharge de la batterie par utilisation de l'énergie électrique stockée. [0012] Selon une variante, le procédé comprend en outre le contrôle du niveau de charge d'une batterie du véhicule. [0013] Selon une variante, au cours d'une phase de roulage du véhicule avec un régime du moteur supérieur à un régime ralenti du moteur, la recharge de la batterie par utilisation de l'énergie électrique stockée a lieu si le niveau de charge de la batterie est inférieur à un seuil prédéterminé. [0014] Selon une variante, le procédé comprend la détection d'une phase d'arrêt du véhicule avant l'arrêt du moteur et la mémorisation de l'état de charge de la batterie. [0015] Selon une variante, le procédé comprend, au cours d'une phase de démarrage du moteur, la lecture du niveau de charge de la batterie mémorisé, et en ce que la recharge de la batterie par utilisation de l'énergie électrique stockée a lieu si le niveau de charge de la batterie est inférieur à un seuil prédéterminé. [0016] Selon une variante, le seuil prédéterminé correspond à une charge complète de la batterie. [oo1n L'invention se rapporte aussi à un véhicule comportant un moteur caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit précédemment. [ools] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - figure 1, un schéma explicatif du procédé selon l'invention. [0019] Le procédé selon l'invention permet de gérer l'énergie électrique à bord d'un véhicule comprenant un moteur 8, tel qu'un moteur thermique. Le procédé sera mieux compris en faisant référence à la figure 1, qui présente les étapes du procédé. [0020] Dans la situation de vie « moteur tournant », c'est-à-dire lorsque le moteur 8 du véhicule tourne, le moteur 8 vibre suivant les axes X et Y du référentiel 22. Le procédé selon l'invention consiste à récupérer les ondes vibratoires du moteur 8 via une centrale d'acquisition 11. [0021] Dans une première étape 10, on acquiert un signal électrique A correspondant aux oscillations vibratoires du moteur 8. Par exemple, le signal électrique A est acquis via un capteur de type accéléromètre. Les oscillations vibratoires peuvent être acquises par un autre dispositif. Le capteur 10 délivre le signal électrique A qui est l'image des oscillations vibratoires. Le signal électrique A est reçu par la centrale d'acquisition 11 qui réalise la gestion et le stockage de l'énergie électrique issue des oscillations vibratoires. [0022] Dans une deuxième étape 12, on procède à la mise en forme du signal électrique A issu des oscillations vibratoires. Dans cette étape 12, le signal électrique A est amplifié et filtré pour pouvoir être traité dans les étapes suivantes. Par exemple, le bruit du signal électrique A est filtré. A l'issu de cette étape 12, le signal électrique A est apte à être converti en énergie électrique à stocker. [0023] Dans une troisième étape 14, on procède à la conversion du signal électrique A en énergie électrique à stocker. La conversion est par exemple réalisée avec une machine électrique qui met en forme le signal électrique A. Par exemple, la conversion est réalisée avec un redresseur. [0024] Dans une quatrième étape 16, on procède au stockage de l'énergie électrique. L'énergie électrique est stockée via des capacités de stockage. Par exemple, l'unité de stockage est un condensateur. Dans un exemple, la voiture comprend une fonction Stop & STart ou STT. L'énergie électrique peut alors être stockée dans des ultra capacités (ou Ucap) adaptées à éviter une chute de tension lors du redémarrage du véhicule après un arrêt de celui-ci. [0025] Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'obtenir une énergie électrique peu coûteuse à partir des phénomènes vibratoires du moteur 8 présent dans le véhicule. L'énergie électrique disponible est peu coûteuse car elle provient d'une source de vibration permanente lorsque le moteur 8 tourne. [0026] Dans un mode de réalisation, le procédé est mis en oeuvre dans un véhicule comportant une batterie 20 à charger. Le procédé selon ce mode de réalisation va être décrit dans ce qui suit. [0027] Le procédé comprend la recharge de la batterie 20 par utilisation de l'énergie électrique stockée. L'énergie électrique générée (étape 14) et stockée dans une capacité (étape 16) permet de recharger la batterie 20. En particulier, la recharge a lieu dans des phases d'accélération (ou phase de roulage) du véhicule. Dans ce mode de réalisation, le procédé comprend en outre le contrôle du niveau de charge de la batterie 20. La recharge de la batterie 20 est fonction du roulage du véhicule. [0028] Le véhicule est par exemple dans une phase de roulage avec un régime du moteur 8 supérieur à un régime ralenti du moteur 8. La phase de roulage est un état dans lequel le moteur 8 est tournant. On entend par régime ralenti un régime du moteur 8 dans lequel le couple du moteur 8 ou la vitesse du véhicule est inférieur à un seuil prédéterminé. Si le niveau de charge de la batterie 20 est inférieur à un seuil prédéterminé seuill , la recharge de la batterie 20 est réalisée jusqu'au seuil prédéterminé seuill par utilisation de l'énergie électrique stockée. Si le niveau de charge de la batterie 20 est supérieur ou égal au seuil prédéterminé seuill, l'énergie électrique stockée n'est pas utilisée pour la recharge de la batterie 20. [0029] Le véhicule est par exemple dans une phase de roulage avec un régime du moteur 8 inférieur ou égal au régime ralenti du moteur 8. L'état de charge (c'est-à- dire la valeur du niveau de charge) de la batterie 20 est alors mémorisé dans un Boîtier d'Etat de Charge de la Batterie ou BECB 18. [0030] Le véhicule est par exemple dans une phase d'arrêt. Le procédé comprend en outre la détection de la phase d'arrêt avant l'arrêt du moteur 8. L'état de charge de la batterie 20 est alors mémorisé dans le BECB 18. [0031] Le véhicule peut ensuite être dans une phase de démarrage du moteur 8. En particulier, le véhicule est dans une phase de réveil des calculateurs avant le démarrage du moteur 8. Le procédé comprend en outre la lecture de la valeur du niveau de charge de la batterie 20 mémorisée dans le BECB 18. Si le niveau de charge de la batterie 20 est inférieur à un seuil prédéterminé seuill, la recharge de la batterie 20 est réalisée jusqu'au seuil prédéterminé seuill par utilisation de l'énergie électrique stockée. Autrement dit, on procède à la recharge de la batterie 20 avec l'énergie électrique disponible dans l'unité de stockage pour atteindre le seuil prédéterminé seuill . [0032] Dans un mode de réalisation, le seuil prédéterminé seuill correspond à une charge complète de la batterie. Autrement dit, le seuil prédéterminé seuill de niveau de charge de la batterie 20 est de 100°/O. La recharge de la batterie 20 est alors réalisée jusqu'à un niveau de charge de batterie 20 de 100°/O. [0033] La recharge de la batterie 20 par le procédé selon l'invention ne remplace pas l'utilisation d'un alternateur. Autrement dit, le véhicule peut comprendre un alternateur qui permet également de recharger la batterie 20. Cependant, l'alternateur est moins sollicité que dans un véhicule où le procédé n'est pas mis en oeuvre. En particulier, il y a moins de sollicitations de l'alternateur dans les phases d'accélération. Par exemple, les pertes par frottement de l'alternateur sont moindres. Ainsi, grâce au procédé selon l'invention, l'émission de CO2 du véhicule est réduite d'autant que l'alternateur n'est pas utilisé. En outre, grâce au procédé selon l'invention, la performance exigée pour l'alternateur est diminuée. Ainsi, le procédé selon l'invention permet de redimensionner l'alternateur. Par exemple, le volume de la pièce implémentant l'alternateur est réduit. L'alternateur peut alors gagner une classe. Ceci a un impact avantageux sur le bilan masse du véhicule, ce qui contribue à réduire les émissions de CO2. [0034] Le procédé selon l'invention apporte un gain en terme de prestation client. En effet, le procédé permet un bon niveau de charge de la batterie 20 en permanence. Le procédé selon l'invention permet également le respect de la cible de faible émission de CO2 pour répondre à la réglementation CAFE 2020. Le procédé permet de réduire l'émission de CO2 en diminuant de façon significative la consommation électrique du véhicule. En outre, le procédé permet de réduire ces émissions de CO2 en améliorant les phases de vie de fonctionnement de l'alternateur du véhicule. L'alternateur est moins sollicité que dans l'art antérieur grâce à l'énergie stockée issue de la transformation de l'énergie vibratoire en énergie électrique. Cette énergie permet de recharger la batterie 20. [0035] L'invention concerne également un véhicule qui comporte un moteur 8. Le véhicule comprend en outre une unité de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Par exemple, le véhicule comprend en outre un alternateur. Le véhicule comprend par exemple un dispositif STT. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'énergie électrique à bord d'un véhicule comportant un moteur (8), caractérisé en ce que le procédé comprend : - l'acquisition d'un signal électrique (A) correspondant à des oscillations vibratoires du moteur (8) ; - la mise en forme du signal électrique (A) ; - la conversion du signal électrique (A) en énergie électrique à stocker ; - le stockage de l'énergie électrique. 2. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'énergie électrique est stockée dans un condensateur. 3. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'acquisition du signal électrique correspondant aux oscillations vibratoires du moteur (8) est réalisée par un capteur accéléromètre. 4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre la recharge de la batterie (20) par utilisation de l'énergie électrique stockée. 5. Le procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le contrôle du niveau de charge d'une batterie (20) du véhicule. 6. Le procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au cours d'une phase de roulage du véhicule avec un régime du moteur (8) supérieur à un régime ralenti du moteur (8), la recharge de la batterie (20) par utilisation de l'énergie électrique stockée a lieu si le niveau de charge de la batterie (20) est inférieur à un seuil prédéterminé (seuill ). 7. Le procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend la détection d'une phase d'arrêt du véhicule avant l'arrêt du moteur (8) et la mémorisation de l'état de charge de la batterie (20). 8. Le procédé de gestion selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend, au cours d'une phase de démarrage du moteur (8), la lecture du niveau de charge de la batterie (20) mémorisé, et en ce que la recharge de la batterie (20)par utilisation de l'énergie électrique stockée a lieu si le niveau de charge de la batterie (20) est inférieur à un seuil prédéterminé (seuill ). 9. Le procédé selon la revendication 6 ou 8, caractérisé en ce que le seuil prédéterminé (seuill) correspond à une charge complète de la batterie. 10. Un véhicule comportant un moteur (8) caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9.