Brevet FR3013284A1 — publié le 20150522

DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE L'ALIMENTATION D'ÉQUIPEMENTS ÉLECTRIQUES EN CAS DE BESOIN DE DÉLESTAGE ET EN FONCTION DU CHOIX D'UN USAGER L'invention concerne les dispositifs qui sont chargés de contrôler l'alimentation en énergie (électrique), par un réseau d'alimentation, d'équipements électriques faisant partie d'un système. On entend ici par « équipement électrique » un équipement qui a la besoin d'être alimenté en énergie électrique pour fonctionner. Cette invention concerne de nombreux systèmes, et notamment les bâtiments, les installations industrielles publiques ou privées, et les véhicules, éventuellement de type automobile. Lorsque le réseau d'alimentation électrique d'un système n'est pas en 15 mesure d'alimenter en énergie tous les équipements électriques qui sont connectés à lui, mais que l'on doit alimenter de façon prioritaire au moins l'un de ces équipements électriques ou bien que l'on ne veut pas gaspiller inutilement d'énergie électrique au sein de ce système, on doit effectuer des délestages qui consistent à interdire temporairement à certains équipements 20 électriques de consommer de l'énergie électrique. Pour ce faire, on équipe le système d'un dispositif de contrôle centralisé capable de communiquer avec chacun des équipements électriques afin de déterminer leurs besoins respectifs du moment en matière de consommation d'énergie électrique, et de déterminer si certains d'entre 25 eux peuvent faire l'objet d'un délestage temporaire compte tenu de la puissance électrique maximale mise à disposition par le réseau d'alimentation à l'instant considéré et de leurs niveaux de priorité respectifs. Ces niveaux de priorité sont prédéfinis par le concepteur du système et peuvent s'avérer mal adaptés à certaines régions, par exemple pour une 30 raison climatique ou du fait d'une connaissance imparfaite du comportement de ses habitants. En outre, cela ne permet pas à l'usager d'un système de définir ses propres priorités d'alimentation pour une partie au moins des équipements électriques de ce système, et en particulier pour ceux qui ne sont pas impliqués dans une fonction sécuritaire. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation Elle propose notamment à cet effet un dispositif, destiné à contrôler l'alimentation en énergie d'équipements électriques qui sont connectés en parallèle à un réseau d'alimentation d'un système, et comprenant : - des moyens d'interface propres à permettre à un usager de choisir parmi les équipements électriques au moins l'un d'entre eux afin qu'il ne soit pas alimenté en énergie lorsque le réseau d'alimentation ne dispose pas de 1 o suffisamment d'énergie pour les alimenter simultanément, et - des moyens de contrôle agencés pour interdire l'alimentation en énergie d'au moins un équipement électrique choisi par l'usager en cas d'insuffisance d'énergie disponible dans le réseau d'alimentation. Grâce à l'invention, l'usager d'un système peut désormais choisir les 15 équipements électriques qu'il souhaite pouvoir utiliser de façon prioritaire lors des phases de délestage. Le dispositif de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : 20 - ses moyens d'interface peuvent être propres à permettre à l'usager de définir un ordre de priorité entre les équipements électriques choisis. Dans ce cas, ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour déterminer chaque interdiction d'alimentation en énergie en fonction de l'ordre de priorité qui a été défini par l'usager ; 25 - ses moyens d'interface peuvent être propres à fournir une liste d'équipements électriques destinée à être affichée sur un écran et dans laquelle l'usager peut effectuer son choix ; > la liste peut comprendre des équipements électriques qui sont choisis parmi (au moins) un chauffage d'appoint, un dispositif de chauffage de 30 siège, un dispositif de chauffage de volant, un dispositif de chauffage de vitre arrière, un dispositif de massage intégré dans un siège, une installation de chauffage et/ou climatisation, un dispositif d'aide à la navigation, un dispositif de reproduction sonore, un lecteur de vidéo, et un dispositif d'éclairage d'ambiance pour un habitacle ; ses moyens d'interface peuvent être propres, en cas d'insuffisance d'énergie disponible dans le réseau d'alimentation et d'absence de choix effectué par l'usager, à générer un message destiné à être affiché sur un écran et proposant à cet usager de choisir au moins un équipement électrique qui ne sera plus alimenté en énergie temporairement ; > ses moyens de contrôle peuvent être agencés, en l'absence de choix effectué par l'usager consécutivement à l'affichage du message précité, 1 o pour sélectionner au moins un équipement électrique qui ne doit plus être alimenté temporairement en énergie en fonction d'instructions prédéfi nies. L'invention propose également un système comportant un réseau d'alimentation auquel sont connectés en parallèle des équipements 15 électriques, et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. Un tel système peut également comprendre un combiné d'affichage et de sélection comportant les moyens d'interface du dispositif de contrôle, et un boîtier de contrôle comportant les moyens de contrôle du dispositif de contrôle. 20 Un tel système peut, par exemple, constituer un véhicule, éventuellement de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement et fonctionnellement un véhicule 25 comprenant un exemple de chaîne de transmission, un réseau d'alimentation en énergie électrique alimentant en parallèle des équipements électriques, un combiné central, un boîtier de contrôle et un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle selon l'invention. L'invention a pour but de proposer un dispositif de contrôle D destiné 30 à contrôler l'alimentation en énergie électrique d'équipements électriques Ei connectés en parallèle à un réseau d'alimentation RA d'un système S, en particulier lorsqu'un délestage doit être effectué. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le système S est un véhicule de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comprenant au moins un moteur (ou machine) destiné(e), notamment, à entraîner un moyen de production d'énergie électrique couplé au moteur et faisant partie d'un réseau d'alimentation auquel sont couplés des organes électriques et comprenant des moyens de stockage d'énergie électrique. Ainsi, l'invention concerne notamment tout véhicule terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien, toute installation, 1 o éventuellement industrielle, tout bâtiment, et toute station fixe de production/stockage d'énergie comprenant notamment un générateur électromécanique (à entrainement éolien ou par turbine). On a schématiquement représenté sur l'unique figure un véhicule (ou système) S comprenant une chaîne de transmission, un superviseur (ou 15 calculateur) SC propre à superviser (ou gérer) le fonctionnement de la chaîne de transmission, un réseau d'alimentation RA, des équipements électriques (embarqués) Ei, BC et CC, et un dispositif de contrôle D selon l'invention. Le réseau d'alimentation RA est ici un réseau de bord. Il comprend au moins un moyen (ou équipement) de production d'énergie électrique AD, des 20 moyens de stockage d'énergie électrique MS de type basse tension ou très basse tension, et des câbles électriques permettant d'alimenter les équipements électriques (embarqués) Ei, BC et CC avec de l'énergie électrique produite par le réseau d'alimentation RA. Le moyen (ou équipement) de production d'énergie électrique AD est, 25 par exemple, une machine électrique constituant un alternateur ou un alterno- démarreur. Il est couplé à la chaîne de transmission. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le moyen de production d'énergie électrique AD est un alterno-démarreur. Les moyens de stockage d'énergie électrique MS sont chargés de 30 stocker une partie au moins de l'énergie électrique produite par l'alterno- démarreur AD à partir du couple qui est fourni par la chaîne de transmission. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que les moyens de stockage d'énergie électrique MS constituent une batterie de servitude au lithium (par exemple Li-ion), de type multicellulaire et par exemple de type 12 V ou 24 V. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de batterie rechargeable. Elle concerne en effet également les batteries au plomb (Pb) ou de type Ni-MH ou encore de type Ni-Cd. La chaîne de transmission comprend ici un moteur MT destiné à assurer les déplacements du véhicule S, un embrayage EM et une boite de vitesses BV. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le moteur MT est de type thermique et donc consomme un carburant. Mais 1 o l'invention concerne également les véhicules de type dit « mild hybrides » (c'est-à-dire comportant un moteur thermique et au moins un moteur (ou machine) électrique servant de générateur). Ce moteur thermique MT comprend un vilebrequin (non représenté) qui est solidarisé fixement à un arbre moteur afin d'entraîner ce dernier en rotation, et couplé, éventuellement 15 via une roue libre, à l'alterno-démarreur AD qui est chargé, notamment, de le lancer afin de lui permettre de démarrer. La boîte de vitesses BV comprend au moins un arbre d'entrée (ou primaire) et un arbre de sortie destinés à être couplés l'un à l'autre. L'arbre d'entrée est destiné à recevoir le couple moteur (ici thermique) via 20 l'embrayage EM. L'arbre de sortie est destiné à recevoir le couple moteur via l'arbre d'entrée afin de le communiquer à l'arbre de transmission auquel il est couplé et qui est couplé indirectement aux roues d'un train TV (par exemple avant) du véhicule S, via un différentiel DV. L'embrayage EM comprend notamment un volant moteur qui est 25 solidarisé fixement à l'arbre moteur et un disque d'embrayage qui est solidarisé fixement à l'arbre d'entrée. Le fonctionnement du moteur thermique MT est contrôlé par le superviseur SC qui peut se présenter sous la forme d'un calculateur (de préférence dédié). 30 Le véhicule S comprend par exemple un équipement de supervision BC qui est chargé de contrôler les fonctionnements de la batterie MS et de l'alterno-démarreur AD, et l'alimentation (en énergie électrique) des équipements électriques Ei, BC et CC. Par exemple, cet équipement de supervision BC est celui qui est parfois appelé « boîtier de servitude intelligent » (ou BSI) par l'homme de l'art. L'équipement électrique CC est ici un combiné (central) d'affichage et de sélection comprenant un écran d'affichage EA et éventuellement une interface homme/machine de sélection (éventuellement de type tactile ou digital). Il est notamment chargé d'afficher sur son écran EA de nombreuses informations relatives au fonctionnement du véhicule S (et de ses équipements ou organes) et d'éventuelles cartes et informations d'aide à la navigation. 1 o Un équipement électrique Ei peut être n'importe quel appareil ou dispositif ayant besoin d'être alimenté en énergie électrique pour assurer au moins une fonction au sein du véhicule S. Ainsi, il pourra s'agir d'un équipement dit « sécuritaire », comme par exemple un dispositif de direction assistée, un dispositif de freinage (fonction ABS), un dispositif de contrôle de 15 trajectoire (fonction ESP (« Electronic Stability Program »)), un dispositif d'éclairage extérieur (phares et feux), un dispositif de gestion de sources motrices, ou un dispositif de gestion de batterie. Il pourra également s'agir d'un équipement dit « non sécuritaire », comme par exemple un chauffage d'appoint (éventuellement de type CTP (résistances chauffantes)), un 20 dispositif de chauffage de siège, un dispositif de chauffage de volant, un dispositif de chauffage de vitre arrière, un dispositif de massage intégré dans un siège, une installation de chauffage et/ou climatisation, un dispositif d'aide à la navigation, un combiné (central) d'affichage et de sélection CC à écran d'affichage EA et éventuellement interface homme/machine de sélection 25 (éventuellement de type tactile ou digital), un dispositif de reproduction sonore (ou autoradio), un lecteur de vidéo, un dispositif d'éclairage d'ambiance pour un habitacle, ou un dispositif de téléphonie. Dans l'exemple illustré non limitativement sur l'unique figure, quatre équipements électriques Ei (i = 1 à 4) sont couplés au réseau d'alimentation 30 RA. Mais le nombre d'équipements électriques Ei couplés au réseau d'alimentation RA peut être supérieur ou inférieur à quatre. Comme illustré sur l'unique figure, un dispositif de contrôle D, selon l'invention, comprend des moyens d'interface MI et des moyens de contrôle MC, couplés entre eux, par exemple via le réseau de communication (éventuellement multiplexé) du véhicule S. Les moyens d'interface MI sont propres à permettre à un usager de choisir parmi des équipements électriques Ei du véhicule (ou système) S au moins l'un d'entre eux afin qu'il ne soit pas alimenté en énergie lorsque le réseau d'alimentation RA ne dispose pas de suffisamment d'énergie pour les alimenter simultanément et donc lorsqu'un délestage doit être effectué. Ce choix peut se faire par la désignation d'un ou plusieurs équipements électriques Ei par l'usager grâce à des moyens de saisie, ou, 1 o plus préférentiellement, par la sélection par l'usager d'un ou plusieurs équipements électriques Ei contenus dans une liste fournie par les moyens d'interface MI et affichée sur un écran EA (par exemple celui du combiné central CC). On notera que les moyens de saisie peuvent, par exemple, faire partie de l'interface homme/machine du combiné central CC. On notera 15 également que la sélection peut se faire avec des moyens de sélection qui peuvent, par exemple, faire partie des moyens d'interface MI ou de l'interface homme/machine du combiné central CC. Lorsque le système S est un véhicule automobile, la liste, qui est fournie par les moyens d'interface MI, peut, par exemple et notamment, 20 comprendre au moins l'un des équipements électriques Ei suivants : un chauffage d'appoint, un dispositif de chauffage de siège, un dispositif de chauffage de volant, un dispositif de chauffage de vitre arrière, un dispositif de massage intégré dans un siège, une installation de chauffage et/ou climatisation, un dispositif d'aide à la navigation, un dispositif de reproduction 25 sonore, un lecteur de vidéo, et un dispositif d'éclairage d'ambiance pour un habitacle. Par ailleurs, le choix peut se faire à l'initiative de l'usager, par exemple lorsqu'il décide de configurer son véhicule S, ou bien à l'initiative du dispositif de contrôle D, soit lorsque l'usager utilise le véhicule S pour la première fois, 30 soit la première fois qu'un délestage doit être effectué, soit encore chaque fois qu'un délestage doit être effectué. On notera que lorsque l'usager n'a pas encore effectué de choix et qu'un délestage doit être effectué (du fait d'une insuffisance d'énergie disponible dans le réseau d'alimentation RA), les moyens d'interface MI sont agencés pour générer un message qui est destiné à être affiché sur un écran EA (par exemple celui du combiné central CC) et qui propose à cet usager de choisir au moins un équipement électrique Ei qui ne sera plus alimenté en énergie temporairement. Une fois qu'un choix a été effectué par l'usager, les moyens d'interface MI en informent les moyens de contrôle MC, par exemple via le réseau de communication du véhicule S. Les moyens de contrôle MC sont agencés pour interdire l'alimentation en énergie (électrique) d'au moins un équipement électrique Ei choisi par un 1 o usager lorsqu'un délestage doit être effectué du fait d'une insuffisance d'énergie disponible dans le réseau d'alimentation RA à l'instant considéré. Comme illustré non limitativement sur l'unique figure, les moyens d'interface MI peuvent être destinés à faire partie de l'interface homme/machine du véhicule S qui fait elle-même partie (ici) du combiné 15 central CC. Ils peuvent alors être agencés sous la forme de modules logiciels (ou « software »), ou bien d'une combinaison de modules logiciels et de circuits électroniques (ou « hardware »). Mais dans une variante de réalisation ils pourraient faire partie d'un autre équipement, et notamment du boîtier de contrôle BC. 20 Egalement comme illustré non limitativement sur l'unique figure, les moyens de contrôle MC peuvent être destinés à faire partie du boîtier de contrôle BC. Ils peuvent alors être agencés sous la forme de modules logiciels, ou bien d'une combinaison de modules logiciels et de circuits électroniques. Mais dans une variante de réalisation ils pourraient faire partie 25 d'un autre équipement embarqué constituant le dispositif de contrôle D. On notera que les moyens d'interface MI peuvent être avantageusement agencés pour permettre à l'usager de définir un ordre de priorité entre les équipements électriques Ei qu'il a choisis. On comprendra en effet que pour un usager certains équipements électriques Ei peuvent 30 apparaître plus importants (ou plus utiles) que d'autres et donc doivent demeurer alimentés de façon prioritaire par rapport aux autres tant que cela demeure possible, et que cette importance peut varier sensiblement d'un usager à l'autre ou d'une région à une autre (notamment en fonction des conditions climatiques). Cette définition de l'ordre de priorité peut se faire avec des moyens de sélection qui peuvent, par exemple, faire partie des moyens d'interface MI ou de l'interface homme/machine du combiné central CC. Lorsque l'usager a défini un ordre de priorité, les moyens de contrôle MC sont agencés pour déterminer chaque interdiction d'alimentation en énergie (lors d'un délestage) en fonction de cet ordre de priorité, et éventuellement d'instructions prédéfinies par le constructeur du véhicule S et définissant des équipements électriques Ei encore plus prioritaires que ceux choisis par l'usager, comme par exemple certains au moins de ceux qui sont la dits sécuritaires. On notera que lorsqu'un délestage doit être effectué (du fait d'une insuffisance d'énergie disponible dans le réseau d'alimentation RA) et que l'usager n'a pas effectué de choix (y compris après l'affichage du message d'invite généré par les moyens d'interface MI), les moyens de contrôle MC 15 peuvent être avantageusement agencés pour sélectionner au moins un équipement électrique Ei qui ne doit plus être temporairement alimenté en énergie en fonction d'instructions prédéfinies par le constructeur du véhicule S. On notera également que les moyens d'interface MI peuvent 20 éventuellement mettre à la disposition de l'usager une fonction de remise à zéro destinée, lorsqu'elle est activée par cet usager, à annuler le choix d'équipements électriques Ei précédemment effectué et en vigueur, afin de retourner à la configuration initiale (c'est-à-dire sans choix d'usager). L'invention vient ainsi avantageusement compléter le mécanisme de 25 délestage prédéfini pour un système en offrant la possibilité à l'usager de ce dernier de définir lui-même au moins partiellement les équipements électriques qui peuvent être concernés par un délestage afin d'améliorer ses prestations de confort. REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de contrôle de l'alimentation en énergie d'équipements électriques (Ei) connectés en parallèle à un réseau d'alimentation (RA) d'un système (S), caractérisé en ce qu'il comprend i) des moyens d'interface (Ml) propres à permettre à un usager de choisir parmi lesdits équipements électriques (Ei) au moins l'un d'entre eux afin qu'il ne soit pas alimenté en énergie lorsque ledit réseau d'alimentation (RA) ne dispose pas de 1 o suffisamment d'énergie pour les alimenter simultanément, et ii) des moyens de contrôle (MC) agencés pour interdire l'alimentation en énergie d'au moins un équipement électrique (Ei) choisi par ledit usager en cas d'insuffisance d'énergie disponible dans ledit réseau d'alimentation (RA). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits 15 moyens d'interface (Ml) sont propres à permettre audit usager de définir un ordre de priorité entre lesdits équipements électriques (Ei) choisis, et en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour déterminer chaque interdiction d'alimentation en énergie en fonction dudit ordre de priorité défini par ledit usager. 20 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'interface (Ml) sont propres à fournir une liste d'équipements électriques (Ei) destinée à être affichée sur un écran (EA) et dans laquelle ledit usager peut effectuer son choix. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite liste 25 comprend des équipements électriques (Ei) choisis dans un groupe comprenant au moins un chauffage d'appoint, un dispositif de chauffage de siège, un dispositif de chauffage de volant, un dispositif de chauffage de vitre arrière, un dispositif de massage intégré dans un siège, une installation de chauffage et/ou climatisation, un dispositif d'aide à la navigation, un dispositif 30 de reproduction sonore, un lecteur de vidéo, et un dispositif d'éclairage d'ambiance pour un habitacle. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'interface (Ml) sont propres, en cas d'insuffisance d'énergiedisponible dans ledit réseau d'alimentation (RA) et d'absence de choix effectué par ledit usager, à générer un message destiné à être affiché sur un écran et proposant audit usager de choisir au moins un équipement électrique (Ei) qui ne sera plus alimenté en énergie temporairement. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés, en l'absence de choix effectué par ledit usager consécutivement à l'affichage dudit message, pour sélectionner au moins un équipement électrique (Ei) qui ne doit plus être alimenté temporairement en énergie en fonction d'instructions prédéfinies. 7. Système (S) comportant un réseau d'alimentation (RA) auquel sont connectés en parallèle des équipements électriques (Ei), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle (D) selon l'une des revendications précédentes. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un combiné d'affichage et de sélection (CC) comportant lesdits moyens d'interface (Ml) dudit dispositif de contrôle (D), et un boîtier de contrôle (BC) comportant lesdits moyens de contrôle (MC) dudit dispositif de contrôle (D). 9. Système selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il constitue un véhicule.