Brevet FR3008237A1 — publié le 20150109

B12330 1 PROCEDE ET SYSTEME DE CHARGE DE BATTERIE Domaine La présente demande concerne un procédé de charge de batterie, en particulier un procédé et un dispositif de commande d'un ou plusieurs postes de charge couplés à une ligne de dis-5 tribution. Art antérieur Les véhicules à moteur électrique sont une alternative propre aux véhicules fonctionnant à l'énergie fossile. Cependant, une difficulté dans l'utilisation de l'électricité pour 10 faire fonctionner des véhicules motorisés est que la capacité de charge des batteries qui peuvent être embarquées dans les véhicules est relativement limitée, menant à une autonomie maximum plus faible pour les véhicules électriques que celle des véhicules à moteurs à combustion interne. 15 Du fait de leur autonomie maximum limitée, un besoin pour encourager l'utilisation de véhicules électriques est de prévoir des stations de charge à des intervalles réguliers le long des routes. Cependant, le prix de construction d'un aussi vaste réseau consacré à des stations de charge est prohibitif. 20 Il existe donc un besoin pour un procédé et un système qui résolvent cette difficulté technique dans le but d'encourager l'utilisation de véhicules électriques. B12330 2 Résumé Un objet des modes de réalisation de la présente description est de résoudre au moins partiellement un ou plusieurs problèmes de l'art antérieur. Selon un aspect, on prévoit un procédé de commande d'un ou plusieurs postes de charge de batterie couplés à une ligne de distribution, le procédé comprenant : recevoir par un module de commande une requête d'un premier poste de charge de batterie pour tirer un premier courant de la ligne de distribution ; accéder par le module de commande à des données de localisation indiquant la localisation du premier poste de charge de batterie sur la ligne de distribution ; et générer, par ledit module de commande sur la base d'au moins lesdites données de localisation, un ordre au premier poste de charge de batterie acceptant ou refusant la requête. Selon un mode de réalisation, l'ordre est, en outre, basé sur le niveau du premier courant et sur un niveau du courant déjà en train d'être tiré de la ligne de distribution. Selon un mode de réalisation, l'ordre est, en outre, 20 basé sur une limite de courant total de la ligne de distribution. Selon un mode de réalisation, la ligne de distribution est alimentée par l'intermédiaire d'une armoire de distribution, et les données de localisation indiquent la distance entre le 25 premier poste de charge de batterie et l'armoire de distribution. Selon un mode de réalisation, l'ordre est en outre basé sur un ou plusieurs des critères suivants : l'heure de la requête ; le prix actuel de l'électricité et un niveau de 30 priorité associé à la batterie couplée au premier poste de charge de batterie. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, avant de recevoir la requête provenant du premier poste de charge, la réception par le module de commande des données de B12330 3 localisation indiquant la localisation du premier poste de charge de batterie. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre le stockage par le module de commande des données de localisation dans une mémoire en association à un identifiant du premier poste de charge de batterie, la requête comprenant ledit identifiant. Selon un autre aspect, on prévoit un dispositif de stockage de données stockant un programme d'ordinateur qui, quand il est exécuté par un dispositif de traitement, permet au procédé de l'un des modes de réalisation précédent d'être mis en oeuvre. Selon un autre aspect, on prévoit un module de commande pour commander un réseau de postes de charge de batterie couplé à une ligne de distribution, le module de commande comprenant un dispositif de traitement configuré pour : recevoir d'un premier poste de charge une requête pour tirer un premier courant depuis la ligne de distribution ; accéder aux données de localisation indiquant la localisation du 20 premier poste de charge de batterie sur la ligne de distribution ; et générer, sur la base d'au moins lesdites données de localisation, un ordre au premier poste de charge de batterie acceptant ou refusant ladite requête. Selon un autre aspect, on prévoit un poste de charge 25 de batterie comprenant : un interrupteur d'alimentation pour coupler le poste de charge de batterie à une ligne de distribution ; un premier terminal pour coupler le poste de charge de batterie à une batterie devant être chargée ; un circuit de détection pour détecter une batterie couplée au 30 premier terminal ; et un dispositif de traitement configuré pour : transmettre, à un module de commande en réponse à la détection d'une batterie par le circuit de détection, une requête pour tirer un courant à un premier niveau depuis la ligne de distribution ; recevoir du module de commande un ordre B12330 4 en réponse à ladite requête ; et commander l'interrupteur d'alimentation sur la base dudit ordre. Brève description des dessins Les caractéristiques et avantages susmentionnés, et d'autres, apparaîtront clairement à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation, faite à titre d'illustration et non de limitation, en référence aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 illustre un réseau d'éclairage urbain 10 incorporant un équipement de charge selon un exemple de réalisation de la présente description ; la figure 2 illustre schématiquement un système de charge de batterie selon un mode de réalisation de la présente description ; 15 la figure 3 illustre schématiquement un poste de charge de batterie selon un exemple de réalisation de la présente description ; la figure 4A est un organigramme illustrant les étapes dans un procédé de commande d'un ou plusieurs postes de charge 20 de batterie selon un exemple de réalisation de la présente description ; la figure 4B illustre schématiquement plus en détail un module de commande du système de la figure 2 selon un exemple de réalisation ; et 25 la figure 5 illustre schématiquement plus en détail une ligne de distribution de la figure 2 selon un mode de réalisation de la présente description. Description détaillée Dans les modes de réalisation décrits ici, un réseau 30 de distribution électrique existant principalement destiné à l'éclairage urbain est adapté à être utilisé pour le chargement des batteries des véhicules électriques. Il apparaîtra à l'homme de l'art que les techniques décrites ici peuvent également être appliquées à d'autres types de circuit de distribution B12330 électrique, préexistants ou spécialement conçus, pour le chargement de batterie. La figure 1 illustre une partie d'un réseau d'éclairage urbain 100 comprenant trois lampadaires 102, 104 et 5 106. Bien sûr, le réseau d'éclairage complet peut comprendre beaucoup plus que trois lampadaires, par exemple des centaines ou des milliers de lampadaires. Chaque lampadaire 102, 104, 106 comprend un ou plusieurs éléments lumineux 108 comprenant par exemple une ou plusieurs diodes électro luminescente (LED), et par exemple orientés pour éclairer une certaine zone, comme une rue en contre-bas. Chacun des éléments lumineux 108 est par exemple suspendu à un poteau de lampadaire 110 correspondant. En plus de l'élément lumineux 108, chaque lampadaire 102, 104, 106 peut en outre comprendre d'autres éléments ou dispositifs d'éclairage. Par exemple, comme cela est représenté en figure 1, le lampadaire 104 comprend un spot lumineux à LED 111, un détecteur de mouvement ou de présence 112, et un panneau à LED 113. Le capteur de mouvement ou de présence 112 détecte par exemple le passage d'un véhicule ou d'un piéton à proximité du lampadaire, et commande en réponse un ou plusieurs éléments lumineux 108, provoquant par exemple l'allumage de l'élément lumineux ou l'augmentation de sa luminosité. Le panneau à LED 113 permet par exemple l'affichage d'informations, telles que des informations de trafic routier ou des publicités. Chacun des lampadaires 102, 104 et 106 comprend en outre un poste de charge 114. Chaque poste de charge 114 est couplé à une ligne de distribution (non représentée en figure 1) du réseau d'éclairage urbain. Chacun des postes de charge 114 comprend au moins un terminal de charge 116 permettant à au moins une batterie d'être connectée à celui-ci. Pour cela, le terminal de charge 116 comprend par exemple au moins une prise électrique. Par exemple, quand un conducteur d'un véhicule électrique souhaite recharger la batterie de son véhicule, le conducteur gare par exemple son véhicule à proximité d'un poste de charge 114, et connecte la batterie du véhicule au poste de B12330 6 charge en utilisant un moyen ayant une connexion adaptée pour s'enclencher avec la prise du terminal de charge 116. Chaque poste de charge est par exemple en communication sans fil avec un ou plusieurs des autres postes de 5 charge 114 à proximité et avec un module de commande (non représenté en figure 1) qui sera décrit plus en détail ci-après. En plus d'assurer la fonction de chargeur de batterie, chaque poste de charge 114 peut en outre comprendre un circuit de commande pour commander les éléments lumineux 108 des 10 lampadaires. En particulier, afin de faire varier la luminosité des éléments lumineux à LED, le courant fourni à chaque élément à LED est par exemple commandé par un système de pilotage de LED ou un ballast électrique du poste de charge 114. La figure 2 illustre schématiquement un système de 15 charge de batterie 200 selon un exemple de réalisation. Le système comprend un réseau de distribution électrique, qui est par exemple un réseau existant alimentant le réseau d'éclairage urbain. Le réseau de distribution comprend plusieurs armoires de distribution, chacune d'entre elles 20 recevant l'électricité par l'intermédiaire de lignes électriques aériennes 202 et/ou des câbles électriques 204. Trois de ces armoires de distribution sont illustrées en figure 2, référencées 206A, 206B et 206C. Chaque armoire de distribution 206A à 206C alimente 25 une ou plusieurs lignes de distribution électrique, dont trois lignes 208, 210 et 212 fournissant l'alimentation des lampadaires sont illustrées en figure 2. Dans cet exemple, les lignes 208 et 210 sont couplées à l'armoire de distribution 206A, et la ligne 212 est couplée à l'armoire de distribution 30 206C. L'armoire de distribution 206B alimente par exemple une ou plusieurs lignes de distribution (non représentées) pour des propriétés privées. Comme cela est connu de l'homme de l'art, les armoires de distribution 206A, 206B et 206C comprennent par exemple un ou plusieurs transformateurs pour adapter le niveau 35 de la tension alternative de l'électricité fournie et/ou des B12330 7 fusibles pour protéger, d'un courant excessif, les lignes de distribution 208, 210 et 212. Les lignes de distribution 208, 210 et 212 comprennent chacune des terminaux 214 à certains endroits le long de leur 5 longueur correspondant aux endroits auxquels l'électricité peut être tirée depuis le réseau. Par exemple, ces endroits correspondent aux places auxquelles les lampadaires sont localisés. De plus, au moins certains de ces terminaux, référencés 214', comprennent un poste de charge 114 de la figure 10 1, auquel les véhicules peuvent se connecter pour chargement par l'intermédiaire du terminal de charge 116 correspondant. Des modules de commande 220, 222 qui sont par exemple un type de concentrateur, sont associés respectivement aux armoires de distribution 206A et 206C, et coiumandent le 15 chargement sur les lignes de distribution des armoires correspondantes. Bien qu'il n'y ait que deux armoires de distribution 206A, 206C comprenant des modules de commande dans l'exemple de la figure 2, il peut y avoir un nombre quelconque d'armoires de distribution, et un nombre quelconque de modules 20 de commande correspondant. Ces modules de collmonde 220, 222 communiquent sans fil avec les postes de charge 114, et autorisent ou refusent des requêtes pour la connexion au réseau de distribution électrique. En particulier, chacun des modules de commande 220, 222 connaît 25 la localisation des postes de charge 114 positionnés sur ses lignes de distribution, et autorise ou refuse une nouvelle requête de charge en fonction de la distance entre le poste de charge 114 faisant la requête et l'armoire de distribution. En outre, la décision peut aussi être basée sur le nombre de 30 batteries déjà en charge sur la ligne de distribution, et sur le courant requis. Un module de commande central 224 est par exemple en coRmunication sans fil avec chacun des modules de commande 220, 222, et fournit par exemple des règles d'arbitrage aux modules 35 de commande, leur permettant de décider quand accepter ou B12330 8 refuser les requêtes de postes de charge sur les lignes de distribution correspondantes. Par exemple, au moment où l'électricité est chère et/ou disponible en faible quantité, le module de commande central 224 peut limiter le nombre maximum de batteries qui peuvent être chargées sur chaque ligne de distribution à une valeur plus faible que celle requise par des limitations physiques. Par exemple, en figure 2, il y a un véhicule en train d'être chargé par l'intermédiaire de la ligne de distribution 210, et cette ligne a par exemple la capacité d'accepter au moins un autre véhicule en chargement n'importe où le long de sa longueur. Il y a cependant déjà deux véhicules en train d'être chargés sur la ligne de distribution 212, un premier relativement proche, et un second relativement éloigné, de l'armoire de distribution 206C. Dans un tel cas, une nouvelle requête de charge peut être acceptée pour un véhicule qui est plus près de l'armoire de distribution 206C que le premier véhicule, et pas pour un véhicule qui est plus loin de l'armoire de distribution 206C que le second véhicule. Une requête d'un véhicule positionné entre le premier et le second véhicule sera accordée en fonction d'autres facteurs comme le coût de l'électricité. Il apparaîtra à l'homme de l'art que, bien que dans l'exemple de la figure 2 les modules de commande 220 et 222 soient localisés dans les armoires de distribution respectivement 206A et 206C, dans des variantes de réalisation ces modules de commande pourront être localisés n'importe où, par exemple au niveau de l'un des postes de charge 114. La figure 3 illustre plus en détail un poste de charge 30 114 selon un exemple de réalisation. Le poste de charge 114 comprend par exemple un dispositif de traitement 302 contenant un ou plusieurs processeurs configurés pour exécuter des instructions logicielles stockées dans une mémoire d'instructions 304. Dans 35 des variantes de réalisation, les fonctions du poste de charge B12330 9 pourront être au moins partiellement mises en oeuvre par une solution matérielle dans le dispositif de traitement 302 indépendamment du logiciel. Le dispositif de traitement 302 est aussi couplé par exemple à une mémoire 306, qui stocke par exemple un identifiant unique, telle qu'une adresse réseau, du poste de charge. Le dispositif de traitement 302 est aussi par exemple couplé à un dispositif de charge 308 comprenant un interrupteur d'alimentation 310 couplé par l'intermédiaire d'un terminal 312 à une ligne de distribution du poste de charge. En outre, le dispositif de charge 308 comprend par exemple un circuit de détection de charge 314, qui est couplé à un terminal 316 pour connecter le dispositif de charge 308 à une batterie devant être chargée. Par exemple, avant qu'une batterie ne soit connectée au terminal 316, l'interrupteur d'alimentation 310 connecte le dispositif de charge 308 à la ligne de distribution. Puis, quand une batterie est connectée au terminal 316, le circuit de détection de charge 314 est adapté à détecter la présence d'un courant tiré par la batterie, et aussi le niveau de ce courant. Le circuit de détection de charge 314 par exemple désactive ensuite l'interrupteur d'alimentation 310 pour éviter de charger la batterie jusqu'à ce que l'autorisation de tirer du courant depuis le réseau de distribution électrique ait été obtenue du module de commande correspondant. Le dispositif de traitement 302 est aussi par exemple couplé à une interface de lampadaire 318, qui alimente par exemple un ou plusieurs éléments lumineux. L'interface de lampadaire 318 permet par exemple l'activation et la désactivation d'un ou plusieurs des éléments lumineux 108, et/ou une commande de la luminosité d'un ou plusieurs des éléments lumineux 108, par exemple en commandant le courant fourni à ces éléments. Dans le cas d'un détecteur de présence ou de mouvement, tel que le détecteur 112 de la figure 1, l'interface de lampadaire 318 reçoit aussi par exemple un signal du détecteur indiquant une présence détectée, et en réponse B12330 10 commande un ou plusieurs des éléments lumineux 108. La mémoire 306 stocke par exemple des paramètres de commande indiquant une séquence d'éclairage devant être appliquée par le poste de charge pendant une période donnée, telle qu'une période de 24 heures. Le poste de charge 114 comprend aussi par exemple une mémoire 320 stockant la localisation du poste de charge 114. La localisation du poste de charge 114 est communiquée par exemple à un module de commande 220, 222 correspondant et/ou au module de commande central 224 durant l'installation du poste de charge 114. Par exemple, un dispositif d'installation utilisé pendant l'installation du poste de charge 114 comprend un dispositif de positionnement, et communique les données de localisation détectées durant le procédé d'installation au module central de commande 224 et/ou au module de commande 220, 222 correspondant. Le poste de charge 114 comprend aussi par exemple une interface de communication sans fil 322, permettant des comnunications sans fil avec d'autres dispositifs, tels que d'autres postes de charge 114, et/ou avec un des modules de commande 220, 222 de la figure 2 associé à la ligne de distribution sur laquelle le poste de charge est localisé. La figure 4A est un organigramme illustrant les étapes dans un procédé de commande d'un ou plusieurs postes de charge de batterie selon un exemple de réalisation. Ces étapes sont par exemple mises en oeuvre par un module de commande tel que l'un des modules de commande 220, 222 de la figure 2. A une étape 402, une nouvelle requête de charge de batterie d'un poste de charge 114 est reçue. La requête comprend par exemple une indication du niveau de courant qui doit être 30 tiré depuis la ligne de distribution. La requête inclut aussi par exemple un identifiant du poste de charge de batterie, telle que son adresse réseau. Par exemple, comme cela a été décrit ci-dessus en relation avec la figure 3, quand la batterie d'un véhicule électrique ou similaire est connectée à un poste de 35 charge, le circuit de détection de charge 314 détecte le niveau B12330 11 du courant tiré par la batterie. Le poste de charge 114 transmet une requête correspondante au module de commande, comprenant une indication de ce niveau de courant. A une étape suivante 404, on accède à la donnée de localisation du poste de charge 114. Par exemple, chaque module de commande stocke, en association avec une liste d'identifiants des postes de charge, une localisation correspondant à chaque poste de charge sur sa ou ses lignes de distribution. A titre de variante, la localisation du poste de charge 114 peut être fournie par le poste de charge dans la requête transmise à l'étape 402. Dans un exemple, la donnée de localisation indique la distance du poste de charge à l'armoire de distribution correspondante. A titre de variante, la donnée de localisation indique les coordonnées de la position du poste de charge, et en comparant celles-ci aux coordonnées de la position de l'armoire de distribution, la longueur de la ligne séparant le poste de charge de l'armoire de distribution peut être estimée. A une étape suivante 406, le module de conmande détermine si le courant additionnel requis par le poste de charge 114 doit être accepté ou refusé. Cette décision est basée sur la donnée de localisation du poste de charge 114 effectuant la requête. Par exemple, la décision est basée sur le fait que le courant additionnel causera ou non un dépassement d'une limite de la ligne de distribution. Dans certains modes de réalisation, une ligne de distribution à laquelle le poste de charge 114 est couplé est identifiée en se basant sur la donnée de localisation et/ou en se basant sur un identifiant du poste de charge. Ensuite, une limite maximum du courant de la ligne de distribution identifiée est utilisée pour déterminer si la requête doit être acceptée ou refusée. Le niveau maximum de courant dépend par exemple de facteurs tels que la résistance des câbles conducteurs formant la ligne de distribution. Le module de commande a accès par exemple aux données indiquant le niveau de courant tiré depuis la ligne de distribution à n'importe quel instant. En outre, B12330 12 chaque module de commande stocke par exemple une indication du courant maximum autorisé sur chacune des lignes de distribution qu'il alimente. A titre d'exemple, les limites de courant maximum peuvent être comprises entre 10 et 32 A. Appelant IR le courant requis, ID le courant étant déjà tiré sur la ligne de distribution, et ImAx le niveau de courant maximum autorisé dans la ligne de distribution, la requête est accepté par exemple seulement si ID+IR REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un ou plusieurs postes de charge de batterie (114) couplés à une ligne de distribution (208, 210, 212), le procédé comprenant : recevoir par un module de commande (220, 222) une 5 requête d'un premier poste de charge de batterie (114) pour tirer un premier courant de la ligne de distribution ; accéder par le module de commande à des données de localisation indiquant la localisation du premier poste de charge de batterie sur la ligne de distribution ; et 10 générer, par ledit module de commande sur la base d'au moins lesdites données de localisation, un ordre au premier poste de charge de batterie acceptant ou refusant la requête. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'ordre est, en outre, basé sur le niveau du premier courant et 15 sur un niveau du courant déjà en train d'être tiré de la ligne de distribution. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'ordre est, en outre, basé sur une limite de courant total de la ligne de distribution. 20 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la ligne de distribution est alimentée par l'intermédiaire d'une armoire de distribution (206A, 206B, 206C), et les données de localisation indiquent la distance entre le premier poste de charge de batterie et l'armoire de 25 distribution. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'ordre est en outre basé sur un ou plusieurs des critères suivants : l'heure de la requête ; 30 le prix actuel de l'électricité ; et un niveau de priorité associé à la batterie couplée au premier poste de charge de batterie. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre, avant de recevoir la requête provenantB12330 16 du premier poste de charge, la réception par le module de commande (202) des données de localisation indiquant la localisation du premier poste de charge de batterie. 7. Procédé selon la revendication 6, comprenant en outre le stockage par le module de commande des données de localisation dans une mémoire (416) en association à un identifiant du premier poste de charge de batterie, dans lequel la requête comprend ledit identifiant. 8. Dispositif de stockage de données stockant un 10 programme d'ordinateur qui, quand il est exécuté par un dispositif de traitement, permet au procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 7 d'être mis en oeuvre. 9. Module de commande pour commander un réseau de postes de charge de batterie couplé à une ligne de distribution 15 (208, 210, 212), le module de commande comprenant un dispositif de traitement configuré pour : recevoir d'un premier poste de charge (114) une requête pour tirer un premier courant depuis la ligne de distribution ; 20 accéder aux données de localisation indiquant la localisation du premier poste de charge de batterie sur la ligne de distribution ; et générer, sur la base d'au moins lesdites données de localisation, un ordre au premier poste de charge de batterie 25 acceptant ou refusant ladite requête. 10. Poste de charge de batterie comprenant : un interrupteur d'alimentation (310) pour coupler le poste de charge de batterie à une ligne de distribution (208, 210, 212) ; 30 un premier terminal (316) pour coupler le poste de charge de batterie à une batterie devant être chargée ; un circuit de détection (314) pour détecter une batterie couplée au premier terminal ; et un dispositif de traitement configuré pour :B12330 17 transmettre, à un module de conunande en réponse à la détection d' une batterie par le circuit de détection, une requête pour tirer un courant à un premier niveau depuis la ligne de distribution ; recevoir du module de commande un ordre en réponse à ladite requête ; et con tander l'interrupteur d' alimentation sur la base dudit ordre.