Brevet FR3025607A1 — publié le 20160311

L'invention concerne un procédé de détection d'un défaut de connexion d'une batterie auxiliaire basse tension intégrée dans un réseau de bord d'un véhicule automobile alimenté par ladite batterie auxiliaire et par une source de courant non réversible contrôlée en tension, telle que convertisseur de tension continu-continu ou alternateur. Les véhicules automobiles de type électrique et hybride, notamment, comportent généralement une première source de tension alimentant un circuit primaire en courant continu et une deuxième source de tension consistant en une batterie dite auxiliaire alimentant un circuit secondaire constituant le réseau de bord, lesdits circuits primaire et secondaire étant connectés l'un à l'autre par une source de courant non réversible contrôlée en tension consistant usuellement en un convertisseur de tension continu-continu. Les véhicules hybrides de type « véhicules micro-hybrides » comportent, quant à eux, deux sources d'alimentation intégrées dans le réseau de bord : une source 15 de courant non réversible contrôlée en tension constituée d'un alternateur, et une source de tension consistant en une batterie auxiliaire. Le réseau de bord de tous ces véhicules est donc alimenté par une batterie auxiliaire et par une source de courant non réversible contrôlée en tension, de sorte que lors d'un défaut éventuel de connexion de la batterie auxiliaire, l'alimentation électrique du 20 réseau de bord est assurée par la source de courant. Or, à l'heure actuelle, à des fins de réduction de la consommation d'énergie, plusieurs évolutions visent à commander la coupure de l'alimentation de la source de courant dans des états spécifiques de fonctionnement des véhicules, de sorte qu'il s'avère primordial, afin de procéder à ces coupures sans risquer une coupure globale de 25 l'alimentation électrique, de pouvoir s'assurer de l'absence de tout défaut de connexion de la batterie auxiliaire. La présente invention vise notamment à fournir une solution à ce problème, et a pour principal objectif de fournir un procédé fiable de détection d'un défaut de connexion d'une batterie auxiliaire basse tension associée à une source de courant non réversible 30 contrôlée en tension . A cet effet, l'invention vise un procédé de détection d'un défaut de connexion d'une batterie auxiliaire basse tension intégrée dans un réseau de bord d'un véhicule automobile alimenté par ladite batterie auxiliaire et par une source de courant non réversible, telle que convertisseur de tension continu-continu ou alternateur, contrôlée en 35 tension pour fournir une tension de sortie fonction de tensions de consigne de pilotage de ladite source de courant, et selon l'invention, ce procédé de détection consiste : 3025607 2 - à déterminer au moins une valeur de tension, minimale et/ou maximale, non susceptible d'être atteinte par la valeur de la tension aux bornes de la batterie auxiliaire, - à affecter à la valeur de tension minimale et/ou maximale la fonction de valeur de 5 consigne, et à piloter la source de courant en adressant à cette dernière ladite valeur de consigne, - à mesurer la tension aux bornes du réseau de bord, - et à conclure à un défaut de connexion de la batterie auxiliaire lors d'une correspondance entre la tension mesurée et la tension de consigne. 10 Il est à noter que dans la présente demande de brevet, on entend signifier par « valeur de tension maximale non susceptible d'être atteinte par la valeur de la tension aux bornes de la batterie auxiliaire » une valeur de tension aux bornes d'une batterie pour un courant maximal en sortie de la source de courant contrôlée en tension. Selon l'invention, et en premier lieu, on détermine, usuellement à partir de paramètres de la batterie auxiliaire mesurés et/ou estimés, une valeur de tension minimale et/ou une valeur de tension maximale correspondant à des tensions physiquement non susceptibles d'être atteintes au vu des caractéristiques de ladite batterie auxiliaire. Une de ces valeurs de tension est ensuite utilisée comme valeur de consigne 20 appliquée à la source de courant, de sorte que, en l'absence de défaut de connexion de la batterie auxiliaire : - lorsque la valeur de la tension de consigne est minimale, un dévoltage effectif (décharge de la batterie) est garanti et la valeur mesurée de la tension aux bornes du réseau de bord est supérieure à la tension de consigne, 25 - lorsque la valeur de la tension de consigne est maximale, un survoltage effectif (charge de la batterie) est garanti et la valeur mesurée de la tension aux bornes du réseau de bord est inférieure à la tension de consigne. Par contre, selon ce procédé, lors d'un défaut de connexion de la batterie auxiliaire, la valeur mesurée de la tension aux bornes du réseau de bord correspond à la 30 valeur de la tension de consigne. Cette distinction entre les valeurs de la tension mesurée aux bornes du réseau de bord selon que la batterie auxiliaire est correctement connectée ou fait l'objet d'un défaut de connexion, permet donc de fournir une information fiable sur l'état de cette connexion. 35 II convient, en outre, de noter que la mise en oeuvre de ce procédé de détection requiert simplement la présence, dans le réseau de bord du véhicule automobile, d'une source de courant non réversible, telle que convertisseur de tension 3025607 3 continu-continu ou alternateur. De ce fait, ce procédé s'applique non seulement aux véhicules automobiles de type électrique, hybride ou mono-hybride, mais également aux véhicules thermiques dont le réseau de bord est classiquement alimenté par une batterie auxiliaire et un alternateur. 5 Selon un mode de mise en oeuvre avantageux visant l'application du procédé selon l'invention à la détection d'un défaut de connexion d'une batterie au plomb d'une tension nominale de l'ordre de 12 V, on sélectionne une valeur de tension de consigne minimale au moins sensiblement comprise entre 8 V et 10,5 V. Toujours dans le cadre d'une batterie au plomb d'une tension nominale de 10 l'ordre de 12 V, on sélectionne avantageusement selon l'invention une valeur de tension de consigne maximale au moins sensiblement comprise entre 15 V et 16 V. Par ailleurs, à des fins de fiabilité du procédé selon l'invention, on affecte préférentiellement la fonction de valeur de consigne à une valeur de tension minimale non susceptible d'être atteinte par la valeur de la tension aux bornes du réseau de bord. 15 Ce choix d'une valeur de tension minimale permet, en effet, de conforter la décision concernant l'état de connexion de la batterie auxiliaire par une mesure de l'intensité du courant délivré en sortie de la source de courant. En effet, lors de ce choix et en présence d'un défaut de connexion de la batterie auxiliaire, outre une correspondance entre la tension mesurée et la tension de consigne, un courant circule en sortie de la source de courant et la valeur de l'intensité mesurée présente la spécificité d'être non nulle. Au contraire, en l'absence de défaut de connexion, aucun courant ne circule en sortie de la source de courant, de sorte que cette distinction permet de conforter les conclusions résultant de la mesure de la tension. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins : - la figure 1 représente un schéma électrique d'un circuit d'alimentation pour véhicule électrique ou hybride, - la figure 2a est un diagramme représentatif des résultats des mesures de tension obtenus lors de la mise en oeuvre du procédé de détection, en l'absence de défaut de connexion, - et la figure 2b est un diagramme représentatif des résultats des mesures de tension obtenus lors de la mise en oeuvre du procédé de détection, en présence d'un 35 défaut de connexion. Le circuit d'alimentation électrique pour véhicule automobile de type électrique ou hybride représenté à la figure 1 comporte une première source de tension continue 1 3025607 4 alimentant un circuit primaire 2 comportant un convertisseur DC/AC 3 d'alimentation d'un moteur électrique de traction Me accouplé à un moteur thermique Mt par un système d'accouplement Ac de transmission du couple moteur à une boite de vitesses Bv. Ce circuit d'alimentation électrique comprend, en outre, un circuit secondaire 5 5 constituant le réseau de bord du véhicule, alimenté par une deuxième source de tension continue 6, et comportant montés en parallèle entre les bornes de ladite source de tension, un démarreur D, des charges sensibles telles que 7 et des charges non sensibles telles que 8. De façon usuelle, la première source de tension 1 consiste, pour un véhicule 10 hybride, en une batterie ou un groupe de batteries, par exemple batterie lithium-ion ou batterie Ni-MH, délivrant une tension nominale de 48 V, et la deuxième source de tension 6 consiste en une batterie au plomb délivrant une tension nominale de 12 V. Le circuit primaire 1 et le circuit secondaire 5 sont connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un convertisseur non réversible de tension continu-continu 4 connecté en 15 parallèle sur le circuit secondaire 5, et commandé par une électronique de commande 10 apte à assurer le pilotage dudit convertisseur par adressage de consignes de tension. Le procédé selon l'invention vise à détecter les éventuels défauts de connexion de la deuxième source de tension 6 et consiste, à cet effet, en premier lieu à déterminer au moins une valeur de tension minimale et/ou une valeur de tension 20 maximale, non susceptible d'être atteinte par la valeur de la tension aux bornes de la batterie auxiliaire 6. Dans le cas d'une source de tension 6 consistant en une batterie au plomb de tension nominale 12 V, telle qu'intégrée usuellement dans les véhicules automobiles, la valeur minimale est avantageusement choisie comprise entre 8 V et 10,5 V, tandis que la 25 valeur maximale est avantageusement choisie comprise entre 15 V et 16 V. Une fois cette sélection réalisée, la procédure de détection est avantageusement effectuée lorsque le véhicule se trouve à l'arrêt ou roule à faible vitesse, par exemple inférieure à 15 km/h, et consiste à piloter le convertisseur 4 par adressage d'une consigne de tension correspondant à une desdites valeurs, puis à 30 mesurer la tension aux bornes du circuit secondaire 5. Tel que représenté aux figures 2a et 2b, lorsque la tension de consigne Vref correspond à une valeur de tension minimale (8 V à 10,5 V) : - une action de dévoltage intervient lorsque la source de tension 6 est correctement connectée, mais la valeur mesurée de la tension reste supérieure à la tension de consigne Vref (secteurs Uv de la figure 2a), - la valeur mesurée de la tension correspond à la tension de consigne en présence d'un défaut de connexion (secteurs Uv de la figure 2b). 3025607 5 Tel qu'également représenté aux figures 2a et 2b, lorsque la tension de consigne Vref correspond à une valeur de tension maximale (15 V à 16 V) : - une action de survoltage intervient lorsque la source de tension 6 est correctement connectée, mais la valeur mesurée de la tension reste inférieure à 5 la tension de consigne Vref (secteurs Ov de la figure 2a), - la valeur mesurée de la tension correspond à la tension de consigne en présence d'un défaut de connexion (secteurs Ov de la figure 2b). Par conséquent, quel que soit le choix de la valeur, minimale ou maximale, de la tension de consigne Vref, une valeur mesurée de la tension identique à cette tension de 10 consigne constitue une signature d'un défaut de connexion de la source de tension 6. De plus, afin de conforter cette conclusion, une autre étape de la procédure de détection consiste, lorsque la tension de consigne Vref correspond à une valeur de tension minimale (8 V à 10,5 V), à mesurer l'intensité du courant délivré en sortie du convertisseur 4. 15 En effet, lorsque la tension de consigne Vref correspond à une valeur de tension minimale : - un défaut de connexion de la source de tension 6 se traduit par la circulation d'un courant en sortie du convertisseur, et la mesure révèle une valeur d'intensité de courant non nulle. 20 - l'absence de défaut de connexion se traduit par l'absence de courant en sortie du convertisseur 4. Ainsi, le résultat de la mesure de l'intensité du courant en sortie du convertisseur 4 fournit une information permettant de discriminer l'absence et la présence d'un défaut de connexion et de conforter les conclusions résultant de la mesure de la 25 tension. Le procédé selon l'invention permet donc, moyennant une simple adaptation logicielle de l'électronique de commande 10, de détecter un défaut de connexion de la source de tension 6 du circuit secondaire 5. REVENDICATIONS1. Procédé de détection d'un défaut de connexion d'une batterie auxiliaire basse tension (6) intégrée dans un réseau de bord (5) d'un véhicule automobile alimenté par ladite batterie auxiliaire et par une source de courant non réversible (4), telle que convertisseur de tension continu-continu ou alternateur, contrôlée en tension pour fournir une tension de sortie fonction de tensions de consigne de pilotage de ladite source de courant, ledit procédé de détection étant caractérisé en ce que : - on détermine au moins une valeur de tension, minimale et/ou maximale, non susceptible d'être atteinte par la valeur de la tension aux bornes de la batterie auxiliaire (6), - on affecte à la valeur de tension minimale et/ou maximale la fonction de valeur de consigne, et on pilote la source de courant (4) en adressant à cette dernière ladite valeur de consigne, - on mesure la tension aux bornes du réseau de bord (5), - et on conclut à un défaut de connexion de la batterie auxiliaire (6) lors d'une correspondance entre la tension mesurée et la tension de consigne. 2. Procédé selon la revendication 1 de détection d'un défaut de connexion d'une batterie auxiliaire (6) consistant en une batterie au plomb d'une tension nominale de l'ordre de 12 V, caractérisé en ce que l'on sélectionne une valeur de tension de consigne minimale au moins sensiblement comprise entre 8 V et 10,5 V. 3. Procédé selon la revendication 1 de détection d'un défaut de connexion d'une batterie auxiliaire (6) consistant en une batterie au plomb d'une tension nominale de l'ordre de 12 V, caractérisé en ce que l'on sélectionne une valeur de tension de consigne maximale au moins sensiblement comprise entre 15 V et 16 V. 4. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on affecte la fonction de valeur de consigne à une valeur de tension minimale non susceptible d'être atteinte par la valeur de la tension aux bornes du réseau de bord (5). 5. Procédé de détection selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'on mesure l'intensité du courant délivré en sortie de la source de courant (4), et en ce que l'on conclut à un défaut de connexion de la batterie auxiliaire (6), d'une part, lors d'une correspondance entre la tension mesurée et la tension de consigne et, d'autre part, lorsque l'intensité mesurée du courant en sortie de la source de courant (4) présente une valeur non nulle.