Brevet FR3001931A1 — publié le 20140815

DISPOSITIF DE GESTION DE TRANSFERT D'ENERGIE DEPUIS ET VERS UN STOCKEUR D'ENERGIE ELECTRIQUE D'UN VEHICULE La présente invention concerne de manière générale un dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique pour un véhicule, et plus particulièrement un dispositif de gestion de transfert d'énergie depuis et vers un stockeur d'énergie électrique d'un véhicule. La Figure 1 illustre une chaîne de traitement des données relatives à un état d'un stockeur d'énergie électrique d'un véhicule pour déterminer une consigne en couple mécanique permettant une recharge du stockeur d'énergie électrique par une machine électrique MEL. Les paramètres du stockeur d'énergie électrique pris en compte pour gérer la machine électrique afin de recharger le stockeur d'énergie électrique sont, par exemple, la puissance acceptable par le stockeur d'énergie électrique et la durée de la recharge (protection thermique du stockeur). Les données sont re-posttraitées pour déterminer les consignes à appliquer à la machine électrique. Cette gestion de la machine électrique pour recharger le stockeur d'énergie électrique est peu précise et il n'y a pas de maîtrise fine de ce qui rentre dans le stockeur d'énergie électrique car il n'y a pas d'exploitation directe de mesures des données relatives à un état d'un stockeur d'énergie électrique. En outre, le temps de réponse dépend de la chaîne de traitement des données et du temps de réponse des organes physiques. Le brevet FR2970094 décrit un dispositif reliant un stockeur d'énergie électrique et un réseau de bord d'un véhicule. Le dispositif fonctionne en tant que convertisseur élévateur de tension pour alimenter le stockeur d'énergie électrique pendant une phase de décélération du véhicule, et en tant que conducteur électrique de faible impédance en dehors d'une phase de décélération du véhicule. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients mentionnés ci-dessus et, en particulier, de proposer un dispositif de gestion de transfert d'énergie depuis et vers un stockeur d'énergie électrique d'un véhicule qui permet une gestion très dynamique du transfert énergétique et permet en outre de maîtriser finement le transfert énergétique afin de respecter des contraintes physiques et fonctionnelles du stockeur et des contraintes physiques et fonctionnelles du véhicule. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de gestion de transfert d'énergie depuis et vers un stockeur d'énergie électrique 10 d'un véhicule, comprenant : - un commutateur apte à transférer de l'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique ; et - des moyens de gestion du commutateur configurés pour piloter le commutateur, et pour recevoir des valeurs mesurées de tension et 15 de courant lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique ; caractérisé en ce que les moyens de gestion du commutateur sont en outre configurés pour recevoir des valeurs de limitation de tension et de courant à respecter lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur 20 d'énergie électrique, et pour limiter une valeur de tension et/ou une valeur de courant du transfert d'énergie électrique pour mettre la valeur de tension mesurée et/ou de courant mesurée en conformité avec les valeurs de limitation lorsque la valeur de tension mesurée et/ou de courant mesurée ne respecte pas les valeurs de limitation. 25 Un tel dispositif gère d'une manière dynamique le transfert d'énergie au niveau d'un stockeur et, en prenant en compte les contraintes physiques et fonctionnelles du stockeur, maîtrise avec précision la puissance en phase de charge et de décharge (sous critères de tension et de courant) afin d'éviter de fortes sollicitations thermiques (ébullition) et/ou chimiques (par 30 exemple, par la production d'hydrogène). De plus, le dispositif, en prenant en compte les contraintes physiques et fonctionnelles du véhicule, peut décharger le stockeur avec maîtrise de la tension minimale lors des phases de revalorisation afin de respecter, par exemple, des critères de « qualité du réseau de bord ». En outre, le dispositif peut maîtriser et limiter la puissance prélevée par le stockeur en phase de charge (voire l'annule). Par exemple, il peut limiter la puissance de recharge afin de réduire un couple mécanique afin de donner priorité aux transferts énergétiques depuis le moteur thermique vers d'autres systèmes. Il peut de plus limiter la puissance de recharge lorsque le rendement global véhicule n'est pas optimal (lorsque le coût de production de puissance mécanique permettant la production d'énergie électrique est jugé trop élevé). La limitation peut aussi intervenir afin de garantir l'intégrité du stockeur lorsque certaines limites intrinsèques sont atteintes (par exemple, la température interne du stockeur, la durée de vie du stockeur ou un critère calendaire, etc.) De manière très avantageuse, les moyens de gestion du commutateur sont en outre configurés pour déterminer un sens de transfert de l'énergie électrique à partir du courant mesuré, et pour mettre la valeur de tension mesurée et/ou de courant mesurée en conformité avec les valeurs de limitation lorsque la valeur mesurée de tension et/ou de courant ne respecte pas les valeurs de limitation du sens de transfert déterminé. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que le commutateur comprend un premier et un deuxième interrupteur reliés en série et en tête bêche, et en ce que les moyens de gestion du commutateur sont configurés pour piloter le premier interrupteur indépendamment du deuxième interrupteur, et pour piloter le deuxième interrupteur indépendamment du premier interrupteur. De manière avantageuse, les moyens de gestion du commutateur sont configurés pour piloter le premier interrupteur pour limiter un courant de 30 charge du stockeur d'énergie électrique et pour limiter une tension aux bornes du stockeur d'énergie électrique pendant une recharge, et pour piloter le deuxième interrupteur pour limiter un courant de décharge du stockeur d'énergie électrique. De manière avantageuse, il comprend en outre un interrupteur de veille pour transférer de l'énergie électrique depuis le stockeur d'énergie 5 électrique lorsque le véhicule est en situation de veille. De manière très avantageuse, les valeurs de limitation de tension et de courant à respecter lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique incluent une valeur de courant maximale de décharge du stockeur d'énergie électrique, une valeur de tension maximale 10 de décharge du stockeur d'énergie électrique, une valeur de tension minimale de décharge du stockeur d'énergie électrique, une valeur de tension maximale de recharge et une valeur de courant maximale de recharge à fournir au stockeur d'énergie électrique. De manière très avantageuse, les moyens de gestion du commutateur 15 sont en outre configurés pour placer le commutateur dans un état passant bidirectionnel pour effectuer un transfert d'énergie électrique sans limitation depuis et vers le stockeur d'énergie électrique lorsque les valeurs de tension mesurée et de courant mesurées respectent les valeurs de limitation. De manière très avantageuse, les moyens de gestion du commutateur 20 sont en outre configurés pour générer et envoyer, à un organe du véhicule, un signal indiquant que la valeur de tension ou la valeur de courant du transfert d'énergie électrique était mise en conformité avec les valeurs de limitation, ou que la valeur de tension et la valeur de courant du transfert d'énergie électrique étaient mise en conformité avec les valeurs de limitation. 25 De manière très avantageuse, les moyens de gestion du commutateur sont en outre configurés pour limiter la valeur de tension et/ou la valeur de courant afin de respecter des consignes de puissance lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique. De manière très avantageuse, il comprend en outre un commutateur 30 additionnel et des moyens de gestion du commutateur additionnel configurés pour activer le commutateur additionnel lorsqu'ils déterminent que le commutateur est défaillant ou fonctionne d'une manière dégradée. De manière très avantageuse, le commutateur est apte à générer un signal d'avertissement lorsqu'il fonctionne d'une manière dégradée, et en ce 5 que les moyens de gestion sont aptes à recevoir le signal d'avertissement et à arrêter la limitation de la valeur de tension et/ou de la valeur de courant. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système comprenant le dispositif tel que défini ci-dessus et comprenant en outre le stockeur d'énergie électrique, un producteur d'énergie électrique et un 10 réseau de bord d'un véhicule, le commutateur reliant le stockeur d'énergie électrique avec le producteur d'énergie électrique et le réseau de bord, et le commutateur étant apte à transférer de l'énergie électrique du stockeur d'énergie électrique au réseau de bord, et à transférer de l'énergie électrique du producteur d'énergie électrique au stockeur d'énergie électrique. 15 Selon un troisième aspect, l'invention concerne un véhicule automobile comprenant le système ou le dispositif tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement 20 limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la Figure 1 illustre une chaîne de traitement des données relatives à un état d'un stockeur d'énergie électrique d'un véhicule pour déterminer une consigne en couple mécanique permettant une recharge du stockeur d'énergie électrique par une machine électrique ; 25 - la Figure 2 illustre un système comprenant un dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention ; - la Figure 3 illustre un système comprenant un dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention et deux stockeurs d'énergie électrique en aval du dispositif ; - la Figure 4 illustre un système comprenant un dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention ainsi qu'un stockeur d'énergie électrique en aval du dispositif et un autre stockeur d'énergie électrique en amont du dispositif ; - la Figure 5A illustre un exemple d'un commutateur du dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique comprenant deux interrupteurs reliés en série et en tête bêche ; - la Figure 5B illustre l'interrupteur relié en série et en tête bêche dans le commutateur du dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique ; - la Figure 6 illustre le système selon la présente invention comportant un second commutateur afin de satisfaire des critères de sûreté de fonctionnement du système ; - la Figure 7A illustre un interrupteur de veille ; - la Figure 7B illustre le dispositif de gestion de transfert d'énergie 15 électrique selon la présente invention incluant un interrupteur de veille ; - la Figure 7C illustre le dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention incluant un interrupteur de veille pour un système incluant une pluralité de stockeurs d'énergie électrique ; - les Figure 8 et 9 illustrent le dispositif de gestion de transfert 20 d'énergie électrique selon la présente invention ; - la Figure 10 illustre le pilotage des interrupteurs pour gérer les limitations en courant ; - la Figure 11 illustre le pilotage des interrupteurs pour gérer les limitations en tension ; 25 - la Figure 12 montre un tableau des différents modes de fonctionnement du dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention ; - la Figure 13 illustre un gabarit prédéterminé de puissance pour les transferts d'énergie ; - la Figure 14 illustre un logigramme du fonctionnement du système et du dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention où le système inclut un stockeur d'énergie électrique ; - la Figure 15 illustre un logigramme du fonctionnement du système et 5 du dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention où le système inclut une pluralité de stockeurs d'énergie électrique ; - la Figure 16A illustre une réalisation d'un système incluant le dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention ; 10 - la Figure 16B montre une limitation du courant de décharge du stockeur d'énergie à 40A et une limitation du courant de recharge du stockeur d'énergie à 50A par le system de la Figure 16A ainsi qu'un mode de fonctionnement bidirectionnel ou monodirectionnel sans limitation ; et - la Figure 17 illustre un système incluant le dispositif de gestion de 15 transfert d'énergie électrique selon la présente invention et un système de filtrage. La Figure 2 illustre un système 1 comprenant un dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique selon la présente invention. Le système 1 comprend le dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique 3, un 20 stockeur d'énergie électrique 5, un producteur d'énergie électrique 7 et un réseau de bord 9 d'un véhicule. Le producteur d'énergie électrique 7 est relié électriquement d'un côté à une première borne T1 du dispositif 3 et de l'autre côté à la masse M. Le réseau de bord 9 est aussi relié électriquement d'un côté à la première borne 25 T1 du dispositif 3 et de l'autre côté à la masse M. Le stockeur d'énergie électrique 5 est relié électriquement d'un côté à une deuxième borne T2 du dispositif 3 et de l'autre côté à la masse M. Le producteur d'énergie électrique 7 et le réseau de bord 9 sont reliés électriquement au stockeur d'énergie électrique 5 par l'intermédiaire du dispositif 3. Le stockeur d'énergie électrique 5 est par exemple une batterie telle qu'une batterie électrochimique (par exemple, de type Lithium-ion ou plomb), ou un supercondensateur. Le réseau de bord 9 inclut des éléments électriques d'un véhicule tels que des calculateurs et des équipements électriques, par exemple, des équipements de confort, les organes sécuritaires ainsi que les autres équipements électriques n'entrant pas dans les catégories précédemment citées. Le producteur d'énergie électrique 7 est, par exemple, un alternateur, 10 un alternodémarreur ou un convertisseur continu/continu (par exemple, un convertisseur courant continu/courant continu ou un convertisseur tension continue). Le dispositif de gestion de transfert d'énergie électrique 3 comprend un commutateur 11 apte à transférer de l'énergie électrique depuis et vers le 15 stockeur d'énergie électrique 5 et des moyens de gestion 15 du commutateur 11 configurés pour piloter le commutateur. La Figure 2 illustre un système 1 comprenant un stockeur d'énergie électrique 5 en aval du dispositif 3. Alternativement, le système 1 peut comprendre deux stockeurs d'énergie électrique 5A, 5B en aval du dispositif 20 3, comme illustré dans la Figure 3, et le système inclut un commutateur 11A, 11 B associé et relié à chaque stockeur d'énergie électrique 5A, 5B. Le système 1 peut alternativement comprendre un stockeur d'énergie électrique 5A en aval du dispositif 3 et un autre stockeur d'énergie électrique 5B en amont du dispositif 3, tel qu'illustré sur la Figure 4. 25 La Figure 5A illustre un exemple du commutateur 11 comprenant deux interrupteurs 17A, 17B relié en série et en tête bêche. L'interrupteur 17 du commutateur 11 est illustré dans la Figure 5B. Lorsque l'interrupteur 17 est dans un premier état 0 (ouvert), il est apte à passer un courant non-nul d'un côté p de l'interrupteur 17 à un côté m de 30 l'interrupteur 17 lorsque la valeur de la tension du côté p est supérieure à la valeur de la tension du côté m (v(p)>v(m)), et il est apte à ne passer aucun courant du côté m au côté p dans ce premier état O. Lorsque l'interrupteur 17 est dans un deuxième état 1 (fermé), il est apte à passer un courant non-nul d'un côté p de l'interrupteur 17 à un côté m de l'interrupteur 17 lorsque la valeur de la tension du côté p est supérieure à la valeur de la tension du côté m (v(p)>v(m)), et il est apte à passer un courant non-nul d'un côté m de l'interrupteur 17 à un côté p de l'interrupteur 17 lorsque la valeur de la tension du côté m est supérieure à la valeur de la tension du côté p (v(m)>v(p)). Le commutateur 11 comprend deux interrupteurs 17 relié en série et en tête bêche (Figure 5A). Lorsque l'interrupteur 17A et l'interrupteur 17B sont dans le premier état 0, le commutateur 11 est configuré pour ne passer aucun courant de la borne T1 à la borne T2 et aucun courant de la borne T2 à la borne T1. Lorsque l'interrupteur 17A est dans le premier état 0 et l'interrupteur 17B est dans le deuxième état 1, le commutateur 11 est configuré pour passer un courant négatif (ou un courant nul) de la borne T2 à la borne T1 lorsque la valeur de la tension du côté Bm du commutateur 11 est supérieure à la valeur de la tension du côté Bp (v(Bm)>v(Bp)). Lorsque l'interrupteur 17B est dans le premier état 0 et l'interrupteur 17A est dans le deuxième état 1, le commutateur 11 est configuré pour passer un courant positif (ou un courant nul) de la borne T1 à la borne T2 lorsque la valeur de la tension du côté Bp du commutateur 11 est supérieure à la valeur de la tension du côté Bm (v(Bp)>v(Bm)). Lorsque l'interrupteur 17B est dans le deuxième état 1 et l'interrupteur 17A est aussi dans le deuxième état 1, le commutateur 11 est bidirectionnel et configuré pour passer un courant de la borne T1 à la borne T2 et pour passer un courant de la borne T2 à la borne T1. -10- Le commutateur 11 est en outre apte à recevoir un signal de pilotage des moyens de gestion 15 incluant un premier signal de pilotage Cl pour piloter l'interrupteur 17A et un deuxième signal de pilotage C2 pour piloter l'interrupteur 17B. Les signaux de pilotage sont des signaux modulés en largeur d'impulsions PWM (ou des signaux modulés à une fréquence PWM nulle) permettant de changer l'état de l'interrupteur 17A, 17B (passer de l'état 0 à l'état 1 et vice versa) pour réguler l'intensité du courant transférée par l'interrupteur 17A, 17B et le commutateur 11. L'intensité du courant transférée est déterminée par le rapport cyclique de ces signaux. Le système 1 peut en outre comprendre un second commutateur 19 afin de satisfaire des critères de sûreté de fonctionnement du dispositif 3 et du système 1 (Figure 6). Le second commutateur 19 est de technologie et de nature différente du commutateur 11 et il possède une alimentation et un pilotage (moyens de gestion 21) différents du commutateur 11. Les moyens de gestion 21 sont configurés pour activer le second commutateur 19 lorsque le commutateur 11 est détecté comme défaillant, ou le commutateur 11 a un fonctionnement dégradé (par exemple, dérating thermique sur un des interrupteurs 17A ou 17B) ou lorsqu'il est estimé que le rendement du commutateur 11 est inférieur à celui que l'on pourrait obtenir par le second commutateur 19 (cela repose sur l'hypothèse que l'impédance du second commutateur 19 est inférieure à l'impédance du commutateur 11). Le dispositif 3 peut en outre comprendre un interrupteur de veille de type ON/OFF 23 (Figure 7A) normalement fermé qui, lorsque le véhicule est en situation de veille, shunte le commutateur 11 (interrupteur est dans un état électrique fermé et a une résistance quasi nulle) afin de permettre l'alimentation du réseau de bord par le stockeur d'énergie électrique 5. Lorsque le véhicule est en situation de réveil, le courant passe par le commutateur 11 (interrupteur 23 est dans un état électrique ouvert et a une résistance infinie). Il s'agit d'un dispositif non-électronisé. L'interrupteur 23 permet un transfert d'énergie lorsque le véhicule est en veille et lorsque le commutateur 11 ne fonctionne pas car les interrupteurs 17A et 17B sont en état ouvert. La Figure 7B illustre le dispositif 3 comprenant l'interrupteur de veille 23 de la Figure 7A et des moyens de gestion de l'interrupteur de veille 25. Le 5 dispositif 3 est relié à un seul stockeur d'énergie électrique en aval qui alimente le véhicule dans toutes les phases de vie. La Figure 7C illustre le dispositif 3 comprenant l'interrupteur de veille 23 et des moyens de gestion de l'interrupteur de veille 25 pour un système 1 incluant une pluralité de stockeurs d'énergie électrique. Dans cette 10 configuration, en phase de veille véhicule, le fait qu'un stockeur d'énergie électrique principal en amont du commutateur 11 ne doive pas se décharger dans le stockeur d'énergie électrique secondaire (de l'autre côté du commutateur 11) est pris en compte. Par contre, il est accepté que le stockeur d'énergie électrique secondaire puisse dans certaines situations se 15 décharger dans le réseau de bord (et donc dans le stockeur d'énergie électrique principal). Le transfert énergétique est monodirectionnel et ne peut se faire que du stockeur d'énergie électrique secondaire vers le réseau de bord et le stockeur d'énergie électrique principal. Comme illustré sur la Figure 8 et la Figure 9, les moyens de gestion 15 20 du commutateur 11 incluent un calculateur 27 apte à recevoir (par exemple, à partir d'un calculateur du véhicule) des valeurs de limitation de tension et de courant à respecter lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique 5. Le calculateur 27 comprend en outre des moyens de stockage afin de stocker ces valeurs. 25 Les valeurs de limitation incluent par exemple: - une consigne de limitation de courant maximal de recharge du stockeur d'énergie électrique 5 à ne pas dépasser pour un besoin de gain de consommation (Seuil_max_l_Stockeur) ; -12- - une consigne de limitation de la tension maximale de recharge à ne pas dépasser pour la protection du stockeur d'énergie électrique (Seuil_max_U_Stockeur) ; - une consigne de tension maximale de décharge à ne pas atteindre 5 pour la protection du réseau de bord (Seuil_max_U_RdB) ; - une consigne de tension minimale de décharge à ne pas atteindre pour la protection du réseau de bord (Seuil_min_U_RdB) ; - une contrainte de seuil de courant maximal de recharge à ne pas dépasser pour la protection du stockeur d'énergie électrique ; et 10 - une contrainte de seuil de courant maximale de décharge à ne pas dépasser pour la protection du stockeur d'énergie électrique (Seuil_min_l_Stockeur). Le calculateur 27 est de plus apte à recevoir des valeurs mesurées de tension et de courant lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le 15 stockeur d'énergie électrique. Les valeurs mesurées reçues sont stockées dans les moyens de stockage. Les valeurs mesurées reçues par le calculateur 27 incluent, par exemple : - une mesure de courant en amont du commutateur 11 côté réseau de bord (I_RdB) ; 20 - une mesure de tension en amont du commutateur 11 côté réseau de bord (U_RdB) ; - une mesure de tension en aval du commutateur 11 aux bornes du stockeur d'énergie électrique (U_Stockeur) ; et - une mesure du courant du stockeur d'énergie électrique 25 (I_Stockeur). Le calculateur 27 est en outre apte à recevoir : - une mesure ou estimation de la température du stockeur d'énergie électrique ; -13- - une estimation d'état de charge du stockeur d'énergie électrique ; - une estimation du vieillissement du stockeur d'énergie électrique. Le dispositif 3 inclut un appareil apte à estimer les valeurs de la température, d'état de charge et du vieillissement du stockeur d'énergie 5 électrique, et apte à fournir les valeurs au calculateur 27. Le calculateur 27 est configuré pour modifier les valeurs de limitation reçues en fonction des valeurs reçues de la température du stockeur d'énergie électrique, de l'état de charge du stockeur d'énergie électrique et du vieillissement du stockeur d'énergie électrique. 10 Le dispositif 3 inclut en outre des appareils aptes à mesurer les valeurs de tension et de courant mentionnées ci-dessus et aptes à fournir les valeurs mesurées au calculateur 27. Ceci procure un temps de réponse court et assure une réaction rapide par le dispositif 3. Attentivement, toutes ou une partie des mesures peuvent être déportées et sont alors à considérer comme 15 des données extérieures au système 1. Par exemple, si le stockeur d'énergie électrique est instrumenté (mesure de courant et de tension), il est possible d'exploiter ces informations. Il est à noter que la position de la mesure de courant n'a pas d'importance et elle peut être positionnée soit en aval soit en amont du 20 commutateur 11. Le calculateur 27 est configuré pour traiter les valeurs reçues et pour comparer les valeurs mesurées avec les valeurs de limitation. Il est en outre configuré pour déterminer un mode de fonctionnement du commutateur 11 en fonction des valeurs reçues et le résultat de cette comparaison, et pour 25 piloter le commutateur dans ce mode de fonctionnement. Le commutateur 11 est pilotable en tension et en courant dans le transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie 5. Tant que le courant, la tension et la puissance sont dans le gabarit défini par les valeurs de limitation, il n'y a pas d'écrêtage en tension, de limitation du 30 courant ou de limitation de la puissance et le commutateur 11 se comporte -14- comme un interrupteur fermé. Si le courant, la tension ou la puissance est au-delà du gabarit défini, il y a un écrêtage en tension, ou une limitation en courant ou une limitation de la puissance et le commutateur 11 se comporte comme un hâcheur abaisseur bidirectionnel ou monodirectionnel. Le dispositif 3 agit toujours pour effectuer une limitation (comme un hacheur abaisseur) lorsque c'est nécessaire mais il n'est pas apte à réguler en élévateur. Le dispositif 3 se comporte soit comme un hâcheur abaisseur soit comme un suiveur (interrupteurs 17A, 17B fermés). Il est configuré pour générer un signal de pilotage C1, C2, correspondant au mode de fonctionnement déterminé, pour chaque interrupteur 17A, 17B. Le calculateur 27 est en outre configuré pour envoyer le signal de pilotage Cl à l'interrupteur 17A et le signal de pilotage C2 à l'interrupteur 17B. Ces signaux de pilotage permettent d'ouvrir et de fermer les interrupteurs 17A, 17B afin de réguler les valeurs de la tension et du courant associées au transfert d'énergie vers et depuis le stockeur d'énergie 5 lorsque une limitation du courant et/ou de la tension est nécessaire. Lorsqu'une limitation du courant et/ou de la tension n'est pas nécessaire ou n'est plus nécessaire, le calculateur 27 est configuré pour envoyer le signal de pilotage Cl et le signal de pilotage C2 pour fermer les interrupteurs 17A et 17B. Le commutateur 11 est ainsi placé dans un état passant bidirectionnel. Le calculateur 27 est en outre configuré pour envoyer le signal de pilotage Cl et le signal de pilotage C2 pour ouvrir les interrupteurs 17A et 17B lorsque le véhicule est en veille. Le commutateur 11 est ainsi placé dans 25 un état ouvert et non-passant. Le calculateur 27 est aussi configuré pour envoyer le signal de pilotage Cl et le signal de pilotage C2 pour placer le commutateur 11 dans un état passant monodirectionnel. Le dispositif 3 est ainsi configuré pour permettre le transfert de l'énergie électrique uniquement depuis (pas 30 d'autorisation de recharge) le stockeur d'énergie électrique 5 ou uniquement -15- vers (pas d'autorisation de décharge) le stockeur d'énergie électrique 5. Le dispositif 3 est apte à limiter les valeurs de tension et du courant dans ce sens de transfert lorsque la valeur de tension mesurée et/ou de courant mesurée ne respecte pas les valeurs de limitation pour ce sens de transfert. Le dispositif 3 est ainsi apte à modifier et à limiter la valeur de la tension appliquée au stockeur d'énergie électrique 5 et la valeur du courant fournie au stockeur d'énergie électrique 5 (transfert d'énergie à partir du producteur 7 vers le stockeur d'énergie 5) afin de mettre ces valeurs en conformité avec les valeur de limitation. Il est aussi apte à modifier et à limiter la valeur du courant fournie à partir du stockeur d'énergie électrique 5 et la valeur de la tension fournie à partir du stockeur d'énergie électrique 5 (transfert d'énergie depuis le stockeur d'énergie 5 au réseau de bord) afin de mettre ces valeurs en conformité avec les valeur de limitation. Lorsque la valeur de tension mesurée est supérieure à la valeur de tension maximale de décharge ou à la valeur de tension maximale de recharge, ou lorsque la valeur de courant mesurée est supérieure à la valeur de courant maximale de décharge ou la valeur de courant maximale de recharge à fournir au stockeur d'énergie électrique, le dispositif 3 réduit la valeur de tension ou la valeur de courant. Toutefois, lors de la limitation de la tension de décharge, le dispositif 3 respecte la valeur de tension minimale de décharge du stockeur d'énergie électrique, et il est configuré pour arrêter la limitation lorsque la limitation de la tension atteint cette valeur de tension minimale de décharge et le commutateur 11 est placé dans un état passant. Le calculateur 27 est apte à piloter le premier interrupteur 17A indépendamment du deuxième interrupteur 17B, et à piloter le deuxième interrupteur 17B indépendamment du premier interrupteur 17A. Il est aussi apte à coordonner le pilotage du premier interrupteur 17A et le deuxième interrupteur 17B. Lorsqu'une limitation intrinsèque au commutateur 11 est atteinte, la 30 limitation est arrêtée, le commutateur 11 est apte à générer un signal d'avertissement lorsque le commutateur 11 fonctionne d'une manière -16- dégradée, par exemple, lorsque la température de commutateur 11 (interrupteurs 17A, 17B) atteint un seuil de température maximal. Il est aussi apte à envoyer ce signal aux moyens de gestion 15. Les moyens de gestion 15 sont aptes à recevoir le signal d'avertissement du commutateur 11 et à 5 arrêter la limitation et à placer le commutateur 11 dans un état passant lorsque le signal est reçu. Le calculateur 27 est en outre configuré pour générer et envoyer, à un organe du véhicule (par exemple, un bloc de commande électronique (ECU)), un signal (Diag_Limitation) indiquant qu'une restriction a été imposée par le dispositif 3 sur les valeurs de la tension et du courant lors 10 du transfert d'énergie vers ou depuis le stockeur d'énergie 5. Ceci permet à l'organe de réagir et, par exemple, de baisser une consigne de couple. L'interrupteur 17A est piloté pour maîtriser le courant de charge du stockeur d'énergie électrique (1>0) et maîtriser la tension maximale aux bornes du stockeur d'énergie électrique pendant la recharge. L'interrupteur 15 17B est piloté pour maîtriser le courant de décharge du stockeur d'énergie électrique (1 0 passe entre les bornes T1 et T2 et lors d'un transfert énergétique depuis le stockeur d'énergie électrique 5 (décharge du stockeur d'énergie électrique 5), un courant négatif 1 Les deux interrupteurs 17A, 17B sont pilotés pour avoir un fonctionnement bidirectionnel où un courant positif ou négatif peut passer entre les bornes T1 et T2 du commutateur 11 (hors limitation). Tant que le courant mesuré est dans la plage [Imax_ch : l_max_dech], les interrupteurs 17A, 17B sont pilotés pour avoir ce fonctionnement bidirectionnel. La gestion d'une limitation en tension lors d'un transfert d'énergie vers et depuis le stockeur d'énergie électrique 5 est illustré dans la Figure 11. Une contrainte de la pièce est prise en compte : tension maximale de recharge et tension minimale (décharge), ainsi qu'une contrainte véhicule : tension minimale à garantir sur le réseau de bord (prioritaire par rapport à la contrainte de la pièce). Comme illustré sur la Figure 11, on utilise les deux interrupteurs 17A, 17B pour gérer les limitations en tension. L'interrupteur 17B est piloté pour maîtriser un transfert énergétique depuis le stockeur d'énergie électrique 5 (aval amont) et pour limiter la tension maximale (l'interrupteur 17A étant un état 0 (ouvert)). L'interrupteur 17A est piloté pour maîtriser un transfert énergétique depuis le stockeur d'énergie électrique 5 et pour limiter la tension minimale (l'interrupteur 17B étant un état 0 (ouvert)). L'interrupteur 17A est piloté pour maîtriser un transfert énergétique vers le stockeur d'énergie électrique 5 (amont aval) et pour limiter la tension maximale (l'interrupteur 17B étant dans un état 0 (ouvert)). L'interrupteur 17A est piloté pour maîtriser un transfert énergétique vers le stockeur d'énergie électrique 5 et pour limiter la tension minimale (l'interrupteur 17B étant un état 0 (ouvert)). Les stratégies de limitations en tension sont indépendantes des 30 stratégies de limitation en courant. Le calculateur est configuré pour -18- déterminer si une limitation en courant et une limitation en tension est nécessaire en comparant les valeurs mesurées de courant et de tension avec les valeurs de limitation. Il est en outre configuré pour déterminer les signaux de pilotage nécessaires pour effectuer la limitation en courant et la limitation en tension. Le pilotage de chaque interrupteur 17A, 17B est la synthèse des contraintes (limitations) courant et tension. Tant que la tension est comprise dans le gabarit [Tension_min : Tension_max], la limitation en tension (écrêtage) n'intervient pas. La Figure 12 montre un tableau de synthèse des différents modes de 10 pilotage des interrupteurs 17A, 17B du commutateur 11 et des différents modes de fonctionnement du commutateur 11. Les interrupteurs 17A, 17B sont mis dans un état 0 (ouvert) afin d'isoler le stockeur d'énergie électrique 5 et ils sont mis dans un état 1 (fermé) afin de mettre en oeuvre un fonctionnement bidirectionnel. 15 Un mode de fonctionnement unidirectionnel amont aval (sans limitation du courant ou de la tension) pour charger le stockeur d'énergie électrique est mis en oeuvre par la fermeture de l'interrupteur 17A et l'ouverture de l'interrupteur 17B (signaux PWM de fréquence nulle). Un signal de pilotage ayant une fréquence PWM non-nulle est appliqué aux 20 interrupteurs afin de limiter le courant et/ou la tension dans ce mode de fonctionnement. Un mode de fonctionnement unidirectionnel aval amont (sans limitation du courant ou de la tension) pour décharger le stockeur d'énergie électrique est mis en oeuvre par la fermeture de l'interrupteur 17B et 25 l'ouverture de l'interrupteur 17A si la valeur de la tension aval (côté du stockeur d'énergie électrique) est supérieure à la valeur de la tension amont (côté du producteur 7). Un signal de pilotage ayant une fréquence PWM non-nulle est appliqué aux interrupteurs afin de limiter le courant et/ou la tension dans ce mode de fonctionnement. -19- Le calculateur 27 est en outre apte à calculer et à appliquer des consignes de puissance en phase de recharge et de décharge. Le transfert énergétique de puissance au niveau du dispositif 3 se traduit par un produit U*I et doit répondre aux contraintes ci-dessous : - Le produit U*I doit être compris dans un gabarit prédéterminé de puissance pour les transferts d'énergie (Figurel3) qui est stocké dans les moyens de stockage du calculateur 27 ; - Si on a une contrainte de courant de recharge maximale, la limitation/consigne de tension résultante devra permettre de respecter la contrainte de puissance (maintien dans le gabarit U*I) ; - Si on a une contrainte de tension de recharge maximale, la limitation/consigne de courant résultante devra permettre de respecter la contrainte de puissance (maintien dans le gabarit U*I) ; et - Si on a une contrainte de tension de décharge maximale, la limitation/consigne de courant résultante devra permettre de respecter la contrainte de puissance (maintien dans le gabarit U*I). Tant que l'on est dans le gabarit, il n'y a aucun écrêtage et aucune limitation d'activée car le commutateur 11 est passant et bidirectionnel (ou monodirectionnel) en courant. Lorsque l'on arrive aux traits de tension ou de courant illustrés sur la Figure 13, il y a un écrêtage, ou une limitation de courant par le dispositif 3. La consigne de puissance est traduite en consigne U et I et il y a deux consignes de puissance : une pour la recharge du stockeur d'énergie 5 et une autre pour la décharge. Une consigne de puissance nulle ou une limitation de courant à zéro pour la recharge et la décharge du stockeur d'énergie 5 amène à une « isolation » du stockeur d'énergie électrique. Lorsque la consigne de puissance est nulle pour uniquement la recharge ou -20- la décharge du stockeur d'énergie 5, le dispositif 3 fonctionne d'une manière monodirectionnelle. Une opération du dispositif 3 et du système 1 comprenant un stockeur d'énergie électrique selon la présente invention est illustré dans le 5 logigramme de la Figure 14 et sera maintenant décrite. A l'étape 0, une initialisation du dispositif 3 (et du system 1) est effectuée ou le dispositif 3 sort d'une mise en veille (où le transfert d'énergie passe par le second commutateur 19). A l'étape 1, un courant I dans le commutateur 11 et une stratégie de 10 pilotage à appliquer est déterminée. Si 1>0, on passe à l'étape 2. Si I A l'étape 7, s'il y a une détection de défaut, dérating ou une phase d'optimum énergétique par les moyens de gestion 21, le second commutateur 19 est activé. Il est désactivé sous les conditions de réhabilitations suivantes : (i) fin du mode dérating, (ii) fin du mode d'optimum énergétique ou (iii) disparition du défaut suite à une intervention quelconque (key OFF ON), ou réparation. Une opération du dispositif 3 et du système 1 comprenant une pluralité de stockeurs d'énergie électrique selon la présente invention est illustré dans le logigramme de la Figure 15 et sera maintenant décrite. A l'étape 0, une initialisation du dispositif 3 (et du system 1) est 15 effectuée ou le dispositif 3 sort d'une mise en veille (où le transfert d'énergie passe par le second commutateur 19). A l'étape 1, un courant I dans le commutateur 11 et une stratégie de pilotage à appliquer est déterminée. Si 1>0, on passe à l'étape 2. Si I A l'étape 4, les interrupteurs 17A, 17B sont pilotés en mode de fonctionnement bidirectionnel. A l'étape 5, un mode de pilotage des interrupteurs 17A, 17B pour gérer la décharge est déterminé à partir des valeurs de limitation et des différentes contraintes / consignes de tension (Seuil_min_RdB et Seuil_max_RdB) et de courant (Seuil_max_decharge), et l'état du stockeur. S'il n'y a aucune contraintes / limitations atteintes en tension et en courant, on passe alors à l'étape 4 (mode de fonctionnement bidirectionnel). Si au moins une contrainte / limitation est atteinte, on passe à l'étape 6 pour réguler la tension et/ou le courant afin de respecter la/les limitation(s)/contrainte(s). A l'étape 6, les interrupteurs 17A, 17B sont pilotés pour garantir les limitations en tension et en courant. A l'étape 7, une isolation du stockeur d'énergie électrique est effectuée jusqu'à réinitialisation de la fonction. Il y a une application des consignes de façon à ce que le commutateur 11 soit fonctionnellement « ouvert ». Une information DIAG est communiquée pour prise en compte de l'information afin que la stratégie de gestion de l'énergie électrique prenne en compte la « perte » temporaire d'un stockeur d'énergie électrique. La réinitialisation de la fonction ne peut être réalisée que par le client, par exemple, lors d'un prochain démarrage. A l'étape 8, s'il y a une détection de défaut, dérating ou une phase d'optimum énergétique par les moyens de gestion 21, le second commutateur 19 est activé. Il est désactivé sous les conditions de réhabilitations suivantes : (i) fin du mode dérating, (ii) fin du mode d'optimum -23- énergétique ou (iii) disparition du défaut suite à une intervention quelconque (key OFF ON), ou réparation. Une réalisation du système 1 est illustrée dans la Figure 16A et la Figure 16B montre la limitation du courant de décharge du stockeur d'énergie à 40A et la limitation du courant de recharge du stockeur d'énergie à 50A par ce system 1 selon la présente invention ainsi que le mode de fonctionnement bidirectionnel sans limitation. Il est à noter que si le système 1 n'est pas suffisamment capacitif pour amortir les variations de tension côté réseau de bord généré par le pilotage des interrupteurs 17A, 17B du commutateur en mode limitation, un système de filtrage 29 associé au dispositif 3 peut être intégré dans le système 1, tel qu'illustré sur la Figure 17. Contrairement à la stratégie de recharge / décharge de la batterie de traction utilisée (pilotage du producteur pour maîtriser le transfert de puissance vers et depuis le stockeur d'énergie électrique) qui sont basées soit sur un estimateur d'état (par exemple, un filtre de Kalman) soit par « dichotomie », le mode de fonctionnement selon la présente invention permet de gérer le stockeur d'énergie électrique localement (au plus près du stockeur d'énergie électrique) et non pas par une action indirecte. La gestion par le générateur principal impacte également l'ensemble des organes électriques présents sur le même réseau. Une augmentation de la tension du générateur est appliquée à la fois au stockeur d'énergie électrique. La solution selon la présente invention n'impacte que le stockeur d'énergie électrique et non pas le réseau de bord avec les organes associés. Selon le type d'hybridation, actuellement la gestion de l'état de charge du stockeur d'énergie électrique est réalisée par le pilotage en tension de l'alternateur (régulation déportée). Afin de maîtriser cette charge / décharge du stockeur d'énergie électrique, la consigne de pilotage a une résolution de 10mV. Avec la prise en compte de la présente invention, il peut être envisagé de réduire cette résolution, étant donné que la maîtrise « fine » de la charge du stockeur d'énergie électrique serait gérée par le dispositif 3. Autre avantage est une -24- diminution de la charge CPU et réseau MUX (par réduction de la taille des informations qui transitent). Le système selon la présente invention permet une gestion locale du transfert énergétique du stockeur d'énergie électrique tout en prenant en 5 compte les contraintes du réseau de bord et du / des stockeurs d'énergie électrique. Par exemple, il est possible de réduire la recharge du stockeur d'énergie électrique non pas en diminuant la tension du réseau de bord par exemple à 12.5V (qui impacte l'ensemble des constituants électriques présents sur ce même réseau) mais en appliquant, par exemple, une tension 10 du réseau de bord de 12.7V (ou 15V s'il y a des contraintes de performances) et en pilotant la consigne en courant de recharge à OA. En outre, une stratégie de gestion de l'état de charge du stockeur d'énergie électrique peut être appliquée indépendamment des stratégies actuelles permettant une maîtrise de la charge sous contraintes de la tension 15 du réseau de bord et une décorrélation des contraintes du stockeur d'énergie électrique et des contraintes du réseau de bord. De plus, la gestion des interrupteurs du dispositif est indépendante et complémentaire, ce qui fait que le passage d'une phase de vie charge / décharge se fait « naturellement ». Il n'y a pas de gestion de transition du 20 mode charge en décharge (et vice-versa) car ce mode de fonctionnement est intrinsèque à la technologie et au mode régulation associé. En outre, il est possible de respecter des contraintes propres à chaque technologie de stockeurs d'énergie électrique (dl/dt, Imax, Umax, Umin,...). De surcroît, l'introduction d'un stockeur de type Lithium-ion n'est pas 25 aisée, il y a une très forte acceptance et la moindre évolution de la tension (par exemple 50mV) peut provoquer de forte variation de courant de recharge (par exemple 50A) qu'il n'est pas simple de maîtriser s'il n'y a pas un système dédié. Avec le dispositif 3 selon la présente invention, il est possible d'amortir les fortes variations de courant (appels) lors de variations 30 de tension. -25- Il est aussi possible de s'affranchir d'un alternateur piloté dès lors que celui n'est justifié que par une régulation de l'état de charge de la batterie. En outre, une homogénéisation des stratégies haut niveau de Gestion des Energies en s'affranchissant de la technologie des stockeurs d'énergie 5 électrique est possible, et les stratégies haut niveau sont pérennes dans le temps. On comprendra que diverses modifications et / ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans 10 sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. Par exemple, un ou plusieurs consommateurs électriques peuvent être ajoutés en parallèle du stockeur d'énergie électrique 5. En outre, une inversion du pilotage des interrupteurs qui inverse le pilotage des interrupteurs peut être effectuée. REVENDICATIONS1. Dispositif (3) de gestion de transfert d'énergie depuis et vers un stockeur d'énergie électrique (5) d'un véhicule, comprenant : - un commutateur (11) apte à transférer de l'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique (5) ; et - des moyens de gestion (15) du commutateur (11) configurés pour piloter le commutateur, et pour recevoir des valeurs mesurées de tension et de courant lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique (5) ; caractérisé en ce que les moyens de gestion (15) du commutateur sont en outre configurés pour recevoir des valeurs de limitation de tension et de courant à respecter lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique (5), et pour limiter une valeur de tension et/ou une valeur de courant du transfert d'énergie électrique pour mettre la valeur de tension mesurée et/ou de courant mesurée en conformité avec les valeurs de limitation lorsque la valeur de tension mesurée et/ou de courant mesurée ne respecte pas les valeurs de limitation. 2. Dispositif (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de gestion (15) du commutateur sont en outre configurés pour déterminer un sens de transfert de l'énergie électrique à partir du courant mesuré, et pour mettre la valeur de tension mesurée et/ou de courant mesurée en conformité avec les valeurs de limitation lorsque la valeur mesurée de tension et/ou de courant ne respecte pas les valeurs de limitation du sens de transfert déterminé. 3. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le commutateur (11) comprend un premier et un deuxième interrupteur (17A, 17B) reliés en série et en tête bêche, et en ce que les moyens de gestion (15) du commutateur sont configurés pour piloter le premier interrupteur (17A) indépendamment du-27- deuxième interrupteur (17B), et pour piloter le deuxième interrupteur (17B) indépendamment du premier interrupteur (17A). 4. Dispositif (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de gestion (15) du commutateur sont configurés pour piloter le premier interrupteur (17A) pour limiter un courant de charge du stockeur d'énergie électrique et pour limiter une tension aux bornes du stockeur d'énergie électrique pendant une recharge, et pour piloter le deuxième interrupteur (17B) pour limiter un courant de décharge du stockeur d'énergie électrique. 5. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un interrupteur de veille (23) pour transférer de l'énergie électrique depuis le stockeur d'énergie électrique (5) lorsque le véhicule est en situation de veille. 6. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les valeurs de limitation de tension et de courant à respecter lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique (5) incluent une valeur de courant maximale de décharge du stockeur d'énergie électrique, une valeur de tension maximale de décharge du stockeur d'énergie électrique, une valeur de tension minimale de décharge du stockeur d'énergie électrique, une valeur de tension maximale de recharge et une valeur de courant maximale de recharge à fournir au stockeur d'énergie électrique. 7. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de gestion (15) du commutateur sont en outre configurés pour placer le commutateur (11) dans un état passant bidirectionnel pour effectuer un transfert d'énergie électrique sans limitation depuis et vers le stockeur d'énergie électrique lorsque les valeurs de tension mesurée et de courant mesurées respectent les valeurs de limitation.-28- 8. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de gestion (15) du commutateur sont en outre configurés pour générer et envoyer, à un organe du véhicule, un signal (Diag_Limitation) indiquant que la valeur de tension ou la valeur de courant du transfert d'énergie électrique était mise en conformité avec les valeurs de limitation, ou que la valeur de tension et la valeur de courant du transfert d'énergie électrique étaient mise en conformité avec les valeurs de limitation. 9. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en les moyens de gestion (15) du commutateur sont en outre configurés pour limiter la valeur de tension et/ou la valeur de courant afin de respecter des consignes de puissance lors du transfert d'énergie électrique depuis et vers le stockeur d'énergie électrique (5). 10. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un commutateur additionnel (19) et des moyens de gestion (21) du commutateur additionnel (19) configurés pour activer le commutateur additionnel (19) lorsqu'ils déterminent que le commutateur (11) est défaillant ou fonctionne d'une manière dégradée. 11. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le commutateur 11 est apte à générer un signal d'avertissement lorsqu'il fonctionne d'une manière dégradée, et en ce que les moyens de gestion (15) sont aptes à recevoir le signal d'avertissement et à arrêter la limitation de la valeur de tension et/ou de la valeur de courant. 12. Système (1) comprenant le dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le stockeur d'énergie électrique (5), un producteur (7) d'énergie électrique et un réseau de bord (9) d'un véhicule, le commutateur (11) reliant le stockeur d'énergie électrique (5) avec le producteur (7) d'énergie électrique et le réseau de bord (9), et le commutateur (11) étant apte à transférer de-29- l'énergie électrique du stockeur d'énergie électrique (5) au réseau de bord (9), et à transférer de l'énergie électrique du producteur (9) d'énergie électrique au stockeur d'énergie électrique (5). 13. Véhicule automobile comprenant le système (1) selon la revendication 12, ou le dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.