Brevet FR2989826A1 — publié le 20131025

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA PREVENTION DES PANNES D'UN EQUIPEMENT PRODUCTEUR D'ENERGIE ELECTRIQUE D'UN VEHICULE L'invention concerne la prévention des pannes et plus particulièrement la prévention des pannes d'équipements producteurs d'énergie électrique soumis à des stress en tension présentant des motifs transitoires réguliers. Dans un souci de gain en consommation de carburant et de préservation de l'environnement, les développements futurs des constructeurs automobiles porteront essentiellement sur des véhicules hybrides. Cette rupture technologique entraîne des impacts importants au niveau des architectures électriques et électroniques notamment en termes de sollicitation de certains éléments électroniques de commutation, tels que des interrupteurs, des relais, ou des puces électroniques. Ces nouveaux stress électriques ont des impacts au niveau durabilité ou Fiabilité sur les équipements consommateurs d'énergie mais également les équipements producteurs (ex : batterie, alternateurs...). Sur des véhicules classiques, le régime transitoire en tension aux bornes des équipements EE est uniquement présent pendant la phase de démarrage du véhicule. Sur des véhicules avec fonctionnalités stop and start (ou STT) et/ou Hybrides, le régime transitoire (stress en tension) est présent non plus uniquement lors de la phase de démarrage, mais aussi pendant l'utilisation du véhicule à chaque redémarrage du moteur. Dans ce cas, les stress en tension engendrés sur les équipements électroniques par les régimes transitoires peuvent impacter de façon significative la durée de vie des équipements producteurs d'énergie électrique. H existe donc un besoin pour prévenir les pannes des équipements producteurs d'énergie électrique subissant un grand nombre de stress électriques. L'invention propose plus précisément à cet effet un procédé pour la prévention des pannes d'un équipement producteur d'énergie électrique d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : La détection d'un stress en tension, un stress en tension étant une modification de la tension, selon un motif déterminé, aux bornes de l'équipement producteur d'énergie électrique, L'incrémentation d'une valeur d'un compteur pour chaque détection, afin de compter le nombre de stress pendant toute la durée de vie du véhicule, la comparaison de la valeur du compteur avec un seuil prédéterminé, et si la valeur du compteur est supérieure au seuil alors l'émission d'une alerte à destination de l'utilisateur du véhicule lui signalant une possibilité de panne de l'équipement producteur. En mesurant le nombre de stress en tension associé à un équipement producteur d'énergie électrique, l'invention permet d'anticiper une panne de cet équipement et donc une possible rupture de l'alimentation en électricité de cet équipement. Le message d'alerte permet d'inviter l'utilisateur à changer son équipement avant une panne. L'invention concerne aussi un dispositif pour la prévention des pannes d'un équipement producteur d'énergie électrique d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte : Des moyens de détection d'un stress en tension, un stress en tension étant une modification de la tension, selon un motif déterminé, aux bornes de l'équipement producteur d'énergie électrique, Un compteur, relié au moyen de détection et incrémentant une valeur à chaque détection d'un stress en tension, afin de compter le nombre de stress pendant toute la durée de vie du véhicule, Un comparateur pour comparer la valeur du compteur avec un seuil prédéterminé, Des moyens d'émission d'une alerte à destination de l'utilisateur du véhicule lui signalant une possibilité de panne de l'équipement producteur, les moyens coopérant avec le comparateur de sorte qu'une alerte est émise lorsque le comparateur indique que la valeur du compteur est supérieure au seuil prédéterminé. L'invention concerne un véhicule comportant un dispositif selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1, illustre un synoptique simplifié d'un système d'alimentation électrique d'un véhicule ; la figure 2 illustre un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention ; la figure 3 illustre un synoptique du procédé selon l'invention ; la figure 4 illustre un histogramme de répartition des utilisateurs de véhicule utilitaire en fonction du nombre de démarrages par jour de leur véhicule. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. On appelle stress en tension un événement électrique (c'est à dire une modification de la tension selon un motif déterminé) qui lorsqu'il est répété, réduit la durée de vie d'un équipement (autrement dit augmente sa probabilité de défaillance). La figure 1 représente un synoptique simplifié d'une gestion d'alimentation électrique d'un véhicule. Le véhicule comprend un réseau de bord pour l'alimentation électrique auquel sont reliés une batterie, un alternateur et une pluralité d'organes consommant de l'électricité. L'invention concerne un dispositif pour la prévention des pannes d'un équipement producteur d'énergie électrique d'un véhicule. On entend par équipement producteur d'énergie électrique par exemple une batterie ou un alternateur. En référence à la figure 2, le dispositif 20 comprend : - Des moyens de détection 21 d'un stress en tension, un stress en tension étant une modification de la tension, selon un motif déterminé, aux bornes de l'équipement producteur d'énergie électrique, - Un compteur 22, relié au moyen de détection et incrémentant une valeur à chaque détection d'un stress en tension, afin de compter le nombre de stress pendant toute la durée de vie du véhicule, - Un comparateur 23 pour comparer la valeur du compteur avec un seuil prédéterminé, - Des moyens d'émission 24 d'une alerte à destination de l'utilisateur du véhicule lui signalant une possibilité de panne de l'équipement producteur, les moyens coopérant avec le comparateur de sorte qu'une alerte est émise lorsque le comparateur indique que la valeur du compteur est supérieure au seuil prédéterminé. Selon un premier mode de réalisation, les moyens de détection 21 d'un stress en tension comportent un module de détection de messages émis par un calculateur de bord du véhicule sur un réseau de bord, un message étant émis par le calculateur à chaque occurrence d'un stress en tension. Le réseau de bord est par exemple un bus CAN (Controller Area Network) reliant les calculateurs de bord du véhicule. Les messages sont des trames circulant sur ce bus. Dans ce mode réalisation, le module de détection est configuré pour détecter des messages associés à un événement choisi parmi : - un démarrage du véhicule, - un redémarrage du véhicule dans le cadre d'une fonction, dite stop and start, arrêtant automatiquement un moteur du véhicule lorsque celui-ci est à l'arrêt, ou, - dans un véhicule hybride comportant un moteur thermique et un moteur électrique, la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur thermique et le moteur électrique ou - la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur électrique et le moteur thermique. De façon alternative, les moyens de détection d'un stress en tension 30 comprennent un module de mesure de la tension et un module permettant de détecter le motif correspondant. On parle alors de détection de l'information analogique parce qu'elle est réalisée à l'aide d'un montage électronique connecté directement sur le réseau de bord d'alimentation. Les moyens d'émission 24 d'une alerte sont par exemple une interface homme machine préconisant un changement de l'équipement. Cet équipement est par exemple un équipement combiné ou télématique, une 5 radio ou un module GSM. L'invention concerne aussi un procédé pour la prévention des pannes d'un équipement producteur d'énergie électrique d'un véhicule. Le procédé comporte les étapes suivantes : La détection 31, par le moyen de détection, d'un stress en tension, 10 L'incrémentation 32 d'une valeur d'un compteur pour chaque détection, afin de compter le nombre de stress pendant toute la durée de vie du véhicule, la comparaison 33 de la valeur du compteur avec un seuil prédéterminé, 15 si la valeur du compteur est supérieure au seuil alors l'émission 34 d'une alerte à destination de l'utilisateur du véhicule lui signalant une possibilité de panne de l'équipement producteur. Comme expliqué plus haut le stress en tension détecté est associé à un événement choisi parmi : 20 - un démarrage du véhicule, - un redémarrage du véhicule dans le cadre d'une fonction, dite stop and start, arrêtant automatiquement un moteur du véhicule lorsque celui-ci est à l'arrêt, ou, - dans un véhicule hybride comportant un moteur thermique et un moteur 25 électrique, la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur thermique et le moteur électrique ou la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur électrique et le moteur thermique. Avantageusement, le procédé comporte une étape de détermination 30 du seuil à partir d'un ensemble de valeurs indiquant, pour des équipements producteurs similaires, un nombre de stress en tension avant une panne de l'équipement. De façon avantageuse, le seuil prédéterminé est défini de de façon respecter un objectif qualité exprimé en parties (ou défaut) par million associé à une durée d'utilisation, par exemple 10 pannes par million de batteries sur pour trois années d'utilisation. La figure 4 présente un histogramme de répartition des utilisateurs de véhicule en fonction du nombre d'événements, par jour, liés à un stress en tension (par exemple des démarrages ou des redémarrages). Les valeurs en la ordonnées sont exprimées en pourcentage par rapport au panel d'utilisateurs considéré. La courbe présente la loi de répartition logarithmique normale. On peut par exemple mettre en oeuvre la méthode appelée Contrainte - Résistance en testant physiquement des producteurs d'énergie avec le stress considéré et permettant de fixer le seuil et ainsi garantir un objectif 15 qualité fixé. Dans un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention, on considère que lors des phases de redémarrage la batterie possède un niveau de charge supérieure (à la phase démarrage), de plus le moteur est chaud. Le besoin d'énergie nécessaire pour redémarrer sera nettement inférieur. On 20 considère les phases « Rédémarrage» comme négligeables au regard de la phase de démarrage d'un point de vue « stress » pour la batterie. C'est donc principalement le régime transitoire lors de la phase de démarrage qui reste stressant pour la fourniture batterie. Le dispositif selon l'invention est alors configuré pour détecter les 25 événements associés au stress en tension au démarrage à froid du véhicule. Dans un deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention, les stress en tension engendrés sur les équipements électroniques par les régimes transitoires (les redémarrages stop and start) ne sont pas considérés comme négligeables au regard du nombre d'occurrence. 30 Le dispositif selon l'invention est alors configuré pour détecter les événements associés au stress en tension aux redémarrages stop and start du véhicule. REVENDICATIONS1. Procédé pour la prévention des pannes d'un équipement producteur d'énergie électrique d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : La détection (31) d'un stress en tension, un stress en tension étant une modification de la tension, selon un motif déterminé, aux bornes de l'équipement producteur d'énergie électrique, L'incrémentation (32) d'une valeur d'un compteur pour chaque détection, afin de compter le nombre de stress pendant toute la durée de vie du véhicule, la comparaison (33) de la valeur du compteur avec un seuil prédéterminé, et si la valeur du compteur est supérieure au seuil alors l'émission (34) d'une alerte à destination de l'utilisateur du véhicule lui signalant une possibilité de panne de l'équipement producteur. 2. Procédé selon la revendication 1, comportant en outre une étape de détermination du seuil prédéterminé à partir d'un ensemble de valeurs indiquant, pour des équipements producteurs d'énergie électrique similaires, un nombre de stress en tension avant une panne de l'équipement. 3. Procédé selon la revendication 2, le stress en tension est associé à un événement choisi parmi : un démarrage du véhicule, un redémarrage du véhicule dans le cadre d'une fonction, dite stop and start, arrêtant automatiquement un moteur du véhicule lorsque celui-ci est à l'arrêt, ou, dans un véhicule hybride comportant un moteur thermique et un moteur électrique, la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur thermique et le moteur électrique ou la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur électrique et le moteur thermique. 4. Dispositif (20) pour la prévention des pannes d'un équipement producteur d'énergie électrique d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte : Des moyens de détection (21) d'un stress en tension, un stress en tension étant une modification de la tension, selon un motif déterminé, aux bornes de l'équipement producteur d'énergie électrique, Un compteur (22), relié au moyen de détection et incrémentant une valeur à chaque détection d'un stress en tension, afin de compter le nombre de stress pendant toute la durée de vie du véhicule, Un comparateur (23) pour comparer la valeur du compteur avec un seuil prédéterminé Des moyens d'émission (24) d'une alerte à destination de l'utilisateur du véhicule lui signalant une possibilité de panne de l'équipement producteur, les moyens coopérant avec le comparateur de sorte qu'une alerte est émise lorsque le comparateur indique que la valeur du compteur est supérieure au seuil prédéterminé. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de détection d'un stress en tension comportent un module de détection de messages émis par un calculateur de bord du véhicule sur un réseau de bord, un message étant émis par le calculateur à chaque occurrence d'un stress en tension. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le module de détection est configuré pour détecter des messages associés à un événement choisi parmi : un démarrage du véhicule, un redémarrage du véhicule dans le cadre d'une fonction, dite stop and start, arrêtant automatiquement un moteur du véhicule lorsque celui-ci est à l'arrêt, ou, dans un véhicule hybride comportant un moteur thermique et un moteur électrique, la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur thermique et le moteur électrique ou la transition, pour assurer le déplacement du véhicule, entre le moteur électrique et le moteur thermique. 7. Véhicule comportant un dispositif selon l'une des revendications 4 à 6.