Brevet FR3030766A1 — publié le 20160624

La présente invention se rapporte à un procédé pour établir un diagnostic fonctionnel d'un convertisseur de tension continu-continu statique dévolteur dans un véhicule de type électrique ou hybride comprenant un circuit d'alimentation électrique, ce dernier comportant au moins une première source de tension électrique alimentant un 5 circuit primaire en courant continu, et une deuxième source de tension électrique alimentant un circuit secondaire en courant continu, la première source ayant une valeur de tension supérieure à la deuxième, lesdits circuits primaire et secondaire étant connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire dudit convertisseur de tension continu-continu statique dévolteur commandé lui-même par des moyens de contrôle et de sûreté. Les 10 véhicules hybrides concernés peuvent être de type micro-hybride, hybride léger, ou hybride intégral. Le réseau de bord 12 volts qui assure l'alimentation des calculateurs dans un véhicule est un élément critique qui garantit la sureté de fonctionnement du véhicule. La présente invention propose un procédé pour identifier la perte d'une 15 barrière de sécurité sur le réseau de bord. Plus précisément, l'invention consiste en un procédé tel que défini dans le contexte d'application ci-dessus, qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Désactiver tout consommateur d'énergie sur ledit circuit primaire ou attendre que 20 tout consommateur d'énergie sur le circuit primaire soit inactif, - Commander ensuite au dit convertisseur une tension de sortie supérieure à la tension de la deuxième source de tension électrique, - Déterminer ensuite si un transfert d'énergie se produit dudit circuit primaire vers ledit circuit secondaire, et dans la négative, établir un diagnostic de fonctionnalité 25 défaillante dudit convertisseur. Le procédé selon l'invention consiste à tester le convertisseur de liaison entre le circuit primaire et le circuit secondaire alimentant le réseau de bord, afin de vérifier la présence de la barrière de sécurité qu'il constitue pour ce réseau secondaire. Selon une caractéristique avantageuse, l'étape consistant à déterminer si un 30 transfert d'énergie se produit dudit circuit primaire vers ledit circuit secondaire, consiste à déterminer si le courant de décharge de la première source de tension augmente et si la tension de la deuxième source de tension augmente. Par courant de décharge de la première source de tension, on entend pour le présent mémoire un courant qui amène une diminution de l'état énergétique de la première source de tension. Selon une caractéristique avantageuse, l'étape consistant à déterminer si un transfert d'énergie se produit dudit circuit primaire vers ledit circuit secondaire, consiste à déterminer si le courant de décharge de la première source de tension augmente et si le courant de décharge de la deuxième source de tension diminue. Par courant de décharge de la deuxième source de tension, on entend pour le présent mémoire un courant qui amène une diminution de l'état énergétique de la deuxième source de tension. Selon une caractéristique avantageuse, le procédé suivant l'invention comprend en outre une étape consistant à établir un diagnostic de fonctionnalité correcte dudit convertisseur dans le cas d'un transfert d'énergie constaté du circuit primaire vers le 10 circuit secondaire. Selon une caractéristique avantageuse, alternative à la précédente, le procédé suivant l'invention comprend en outre les étapes suivantes, dans le cas d'un transfert d'énergie constaté du circuit primaire vers le circuit secondaire, et dans le cas d'un convertisseur de tension continu-continu statique dévolteur non réversible en 15 courant : - Commander ensuite au dit convertisseur une tension de sortie inférieure à la tension de la deuxième source de tension électrique, - Déterminer ensuite si la deuxième source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire, et : 20 - Dans l'affirmative établir un diagnostic de fonctionnalité correcte dudit convertisseur, - Dans la négative établir un diagnostic de fonctionnalité défaillante dudit convertisseur. Selon une caractéristique avantageuse, l'étape consistant à déterminer si la 25 deuxième source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire, consiste à déterminer si le courant de décharge de la première source de tension diminue et si la tension de la deuxième source de tension diminue. Selon une caractéristique avantageuse, l'étape consistant à déterminer si la deuxième source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire, consiste à 30 déterminer si le courant de décharge de la première source de tension diminue et si le courant de décharge de la deuxième source de tension augmente. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture qui suit d'exemples de modes de réalisation de l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemples donnés à titre illustratif non limitatif : 35 - La figure 1 représente un exemple de circuit électrique schématique permettant de mettre en oeuvre un procédé selon l'invention pour établir un diagnostic fonctionnel d'un convertisseur de tension continu-continu statique dévolteur, La figure 2 représente un logigramme d'un premier et d'un deuxième exemples généraux d'un procédé selon l'invention pour établir un diagnostic fonctionnel d'un convertisseur de tension continu-continu statique dévolteur, La figure 3 représente un logigramme d'un premier exemple particulier de mise en oeuvre des premier et deuxième exemples généraux selon la figure 1, La figure 4 représente un logigramme d'un deuxième exemple particulier de mise en oeuvre des premier et deuxième exemples généraux selon la figure 1. La figure 5 représente un diagramme montrant l'évolution de la tension et du courant de décharge des première et deuxième sources de tension, au cours des exemples de procédé décrits sur les figures 2 à4. Le circuit électrique représenté schématiquement sur la figure 1 est un circuit d'alimentation électrique d'un réseau secondaire qui équipe de manière connue un véhicule de type électrique ou hybride. Ce circuit d'alimentation électrique comprend une première 2 source de tension électrique alimentant un circuit primaire 3 en courant continu, et une deuxième 4 source de tension électrique alimentant un circuit secondaire 5 en courant continu, un convertisseur 1 de tension continu-continu (DC/DC) statique dévolteur qui connecte les circuits primaire 3 et secondaire 5 l'un à l'autre, comme représenté. La première 2 source de tension a une valeur de tension supérieure à la deuxième 4 source de tension. A titre d'exemple, la première 2 source de tension peut être une batterie de tension supérieure à 12 volts, par exemple une batterie 48 volts dans le cas d'un véhicule hybride léger, et la deuxième 4 source de tension peut être une batterie de tension nominale sensiblement égale à 12 volts, par exemple une batterie au plomb. Le circuit primaire est par exemple un circuit d'alimentation d'une chaîne de traction électrique dans un véhicule hybride intégral, et le circuit secondaire comprend le réseau de bord 12 volts du véhicule. Le circuit représenté sur la figure 1 comprend avantageusement un capteur 7 35 de courant permettant de mesurer le courant de décharge de la deuxième 4 source de tension électrique, et un capteur 8 de courant permettant de mesurer le courant de décharge de la première 4 source de tension électrique. Par courant de décharge, on entend dans les exemples décrits un courant qui amène une diminution de l'état énergétique de la batterie correspondante. Le convertisseur 1 de tension continu-continu statique dévolteur est commandé par des moyens 6 de contrôle et de sûreté actionnés par une unité de contrôle moteur (non représentée), de préférence lors des phases d'arrêt du véhicule en vue de l'application d'un procédé selon l'invention, notamment tels que décrits avec l'aide des figures 2 à 4. Sur les figures 2 à 4, on a désigné dans les logigrammes, le convertisseur 1 par l'abréviation DODO 1, la première 2 source de tension par l'abréviation Hv-Batt 2, la 10 deuxième 4 source de tension par l'abréviation Lv-Batt 4, le circuit primaire 3 par l'abréviation OP 3, le circuit secondaire 5 par l'abréviation CS 5. La figure 2 illustre sur le même logigramme les premier et deuxième exemples généraux de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention pour établir un diagnostic fonctionnel du convertisseur 1 de tension continu-continu statique dévolteur, sur un circuit 15 tel que représenté par exemple sur la figure 1. Le procédé selon la figure 2 et selon le premier exemple général comprend les étapes suivantes : - Etape 10: désactiver tout consommateur d'énergie sur le circuit primaire 3, ou attendre que tout consommateur d'énergie sur le circuit primaire 3 soit inactif, 20 afin de s'assurer qu'aucune énergie n'est prélevée sur la première 2 source de tension pendant que le procédé de diagnostic est exécuté, - Etape 20 : commander ensuite au convertisseur 1 une tension de sortie supérieure à la tension de la deuxième 4 source de tension électrique, via les moyens 6 de contrôle et de sûreté du convertisseur 1, 25 - Etape 30 : Déterminer ensuite si un transfert d'énergie se produit du circuit primaire 3 vers le circuit secondaire 5, et - Etape 40 : dans l'affirmative, conformément à la ligne en traits pointillés sur la figure 2, établir un diagnostic de fonctionnalité correcte du convertisseur 1, 30 - Etape 50: dans la négative établir un diagnostic de fonctionnalité défaillante du convertisseur 1. De manière alternative, le procédé représenté sur la figure 2 selon le deuxième exemple général n'établit pas un diagnostic de fonctionnalité correcte du convertisseur 1 directement à l'issue de l'étape 30. La ligne en traits pointillés est exclue 35 de ce deuxième exemple. Ainsi, selon ce deuxième exemple général, le procédé comprend en outre les étapes suivantes, à partir de l'étape 30, dans le cas d'un transfert d'énergie constaté du circuit primaire 3 vers le circuit secondaire 5, et dans le cas d'un convertisseur 1 de tension continu-continu statique dévolteur non réversible en courant : - Etape 31 : commander ensuite au convertisseur 1 de tension une tension de sortie inférieure à la tension de la deuxième 4 source de tension électrique, - Etape 32: déterminer ensuite si la deuxième 4 source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire 5, et : - Etape 40 : dans l'affirmative établir un diagnostic de fonctionnalité correcte du convertisseur 1 de tension, - Etape 50: dans la négative établir un diagnostic de fonctionnalité défaillante du convertisseur 1 de tension. Le logigramme de la figure 3 reprend le logigramme de la figure 2 et détaille le contenu des étapes 30 et 32, selon un premier exemple particulier de mise en oeuvre des deux exemples généraux de procédés tels que définis par le logigramme de la figure 2. Selon l'exemple de la figure 3, le circuit électrique d'alimentation tel que décrit par 15 exemple à la figure 1 comprend en outre un tensiomètre électrique (non représenté). De préférence, selon la figure 3, l'étape 30 consistant à déterminer si un transfert d'énergie se produit du circuit primaire 3 vers le circuit secondaire 5, consiste à déterminer si le courant de décharge de la première 2 source de tension augmente et si la tension de la deuxième 4 source de tension augmente. 20 De préférence, selon la figure 3, l'étape 32 consistant à déterminer si la deuxième 4 source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire 5, consiste à déterminer si le courant de décharge de la première 2 source de tension diminue et si la tension de la deuxième 4 source de tension diminue. Le logigramme de la figure 4 reprend le logigramme de la figure 2 et détaille le 25 contenu des étapes 30 et 32, selon un deuxième exemple particulier de mise en oeuvre des deux exemples de procédés généraux tels que définis par le logigramme de la figure 2. De préférence, selon la figure 4, l'étape 30 consistant à déterminer si un transfert d'énergie se produit du circuit primaire 3 vers le circuit secondaire 5, consiste à 30 déterminer si le courant de décharge de la première 2 source de tension augmente et si le courant de décharge de la deuxième 4 source de tension diminue. De préférence, selon la figure 4, l'étape 32 consistant à déterminer si la deuxième 4 source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire 5, consiste à déterminer si le courant de décharge de la première 2 source de tension 35 diminue et si le courant de décharge de la deuxième 4 source de tension augmente. La figure 5 représente un diagramme d'évolution des grandeurs surveillées, tensions et courants des première 2 et deuxième 4 sources de tension, dans le cadre des procédés décrits plus haut avec l'aide des figures 2 à 4. Sur cette figure 5, on a représenté en abscisse le temps en secondes, sur l'axe des ordonnées à droite le courant en ampères, et sur l'axe des ordonnées à gauche la tension en volts. Sur la figure 5, la courbe 60 représente la commande en tension du convertisseur 1 de tension. La courbe 61 représente la réponse en courant de la deuxième 4 source de tension. La courbe 62 représente la réponse en tension de la deuxième 4 source de tension. La courbe 63 représente la réponse en courant de la première 2 source de tension. La courbe 64 représente la réponse en tension de la première 2 source de tension. Sur la figure 5, les échelles numériques des tensions (à gauche) et des courants (à droite) en ordonnées ne sont pas indiquées. Les axes d'ordonnées correspondant permettent respectivement d'illustrer le sens de variation de la grandeur considérée. Sur la figure 5, dans l'ordre chronologique, dans le cas du premier exemple général, conformément à la courbe 60 de commande du convertisseur 1, on commande sensiblement à l'instant t = 5 s dans l'exemple, au convertisseur 1 de tension une tension de sortie supérieure à la tension de la deuxième source de tension représentée par la courbe 62, ceci quasiment instantanément au vu de l'échelle de temps, comme le montre la courbe 60 avec le signal carré représenté. Par exemple, l'augmentation de tension peut représenter un peu plus d'un volt, de préférence entre un et deux volts comme représenté, de façon que le convertisseur 1 délivre une tension de l'ordre de 15 volts pour une deuxième source de tension prenant la forme d'une batterie au plomb dont la tension est comprise entre 10,5 et 14 volts environ. On constate alors (étape 30 - figure 3) sur la courbe 63 une augmentation quasi immédiate du courant de décharge de la première source de tension et sur la courbe 62 une augmentation également quasi immédiate de tension de la deuxième source de tension, toujours au vu de l'échelle de temps. Ces deux indicateurs combinés permettent de diagnostiquer directement, dans le cas d'un premier exemple particulier du premier exemple général, une fonctionnalité correcte du convertisseur 1 de tension à l'étape 40. De manière alternative, on constate (étape 30 - figure 4) sur la courbe 63 une augmentation quasi immédiate du courant de décharge de la première source de tension et sur la courbe 61 une diminution également quasi immédiate du courant de décharge de la deuxième source de tension, au vu de l'échelle de temps. Ces deux indicateurs combinés permettent de diagnostiquer alternativement directement, dans le cas d'un deuxième exemple particulier du premier exemple général, une fonctionnalité correcte du convertisseur 1 de tension à l'étape 40. Sur la figure 5, toujours dans l'ordre chronologique, dans le cas du deuxième exemple général, et dans le cas d'un convertisseur 1 de tension continu-continu statique dévolteur non réversible en courant, conformément à la courbe 60 de commande du convertisseur 1, on commande avantageusement ensuite, sensiblement à l'instant t = 19 s 5 dans l'exemple, au convertisseur 1 de tension une tension de sortie inférieure à la tension de la deuxième source de tension représentée par la courbe 62, ceci quasiment instantanément au vu de l'échelle de temps, comme le montre la courbe 60 avec le signal carré représenté. Par exemple, la diminution de tension peut représenter un peu moins de 5 volts à partir de la tension augmentée à l'étape 20, de façon que le convertisseur 1 10 délivre une tension inférieure à 10,8 volts correspondant sensiblement à la tension à vide de la batterie, pour une deuxième source de tension prenant la forme d'une batterie au plomb dont la tension est comprise entre 10,5 et 14 volts environ, par exemple une tension de l'ordre de 10,5 volts comme représenté sur la figure 5. On constate alors en outre (étape 32 figure 3) sur la courbe 63 une diminution 15 quasi immédiate du courant de décharge de la première source de tension et sur la courbe 62 une diminution également d'abord quasi immédiate de tension de la deuxième source de tension, au vu de l'échelle de temps, puis une diminution progressive de cette tension ensuite. Ces deux indicateurs combinés permettent d'établir, dans le cas d'un premier exemple particulier du deuxième exemple général, un diagnostic de fonctionnalité 20 correcte du convertisseur 1 de tension à l'étape 40. Dans le cas contraire, un diagnostic de fonctionnalité défaillante du convertisseur 1 est établi à l'étape 50. De manière alternative, on constate en outre (étape 32 - figure 4) sur la courbe 63 une diminution quasi immédiate du courant de décharge de la première source de tension et sur la courbe 61 une augmentation également quasi immédiate du courant 25 de décharge de la deuxième source de tension, toujours au vu de l'échelle de temps. Ces deux indicateurs combinés permettent de manière alternative, d'établir, dans le cas d'un deuxième exemple particulier du deuxième exemple général, un diagnostic de fonctionnalité correcte du convertisseur 1 de tension à l'étape 40. Dans le cas contraire, un diagnostic de fonctionnalité défaillante du convertisseur 1 est établi à l'étape 50. REVENDICATIONS1. Procédé pour établir un diagnostic fonctionnel d'un convertisseur (1) de tension continu-continu statique dévolteur dans un véhicule de type électrique ou hybride comprenant un circuit d'alimentation électrique, ce dernier comportant au moins une première (2) source de tension électrique alimentant un circuit primaire (3) en courant 5 continu, et une deuxième (4) source de tension électrique alimentant un circuit secondaire (5) en courant continu, la première (2) source ayant une valeur de tension supérieure à la deuxième (4), lesdits circuits primaire (3) et secondaire (5) étant connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire dudit convertisseur (1) de tension continu-continu statique dévolteur commandés lui-même par des moyens (6) de contrôle et de sûreté, caractérisé en ce 10 que le procédé comprend les étapes suivantes : - Etape (10) : désactiver tout consommateur d'énergie sur ledit circuit primaire (3) ou attendre que tout consommateur d'énergie sur le circuit primaire (3) soit inactif, - Etape (20) : commander ensuite au dit convertisseur (1) une tension de sortie 15 supérieure à la tension de la deuxième (4) source de tension électrique, - Etape (30) : déterminer ensuite si un transfert d'énergie se produit dudit circuit primaire (3) vers ledit circuit secondaire (5), et : - Etape (50) : dans la négative, établir un diagnostic de fonctionnalité défaillante dudit convertisseur (1). 20 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape (30) consistant à déterminer si un transfert d'énergie se produit dudit circuit primaire (3) vers ledit circuit secondaire (5), consiste à déterminer si le courant de décharge de la première (2) source de tension augmente et si la tension de la deuxième (4) source de tension augmente. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape (30) consistant à 25 déterminer si un transfert d'énergie se produit dudit circuit primaire (3) vers ledit circuit secondaire (5), consiste à déterminer si le courant de décharge de la première (2) source de tension augmente et si le courant de décharge de la deuxième (4) source de tension diminue. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en 30 outre une étape (40) consistant à établir un diagnostic de fonctionnalité correcte dudit convertisseur (1), dans le cas d'un transfert d'énergie constaté du circuit primaire 3 vers le circuit secondaire5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre les étapes suivantes, dans le cas d'un transfert d'énergie du circuit primaire 3 vers le circuit secondaire 5 constaté, et dans le cas d'un convertisseur de tension continu-continu statique dévolteur non réversible en courant : - Etape (31) : commander ensuite au dit convertisseur (1) une tension de sortie inférieure à la tension de la deuxième (4) source de tension électrique, - Etape (32) : déterminer ensuite si la deuxième (4) source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire (5), et : - Etape (40) : dans l'affirmative établir un diagnostic de fonctionnalité correcte dudit convertisseur (1), - Etape (50) : dans la négative établir un diagnostic de fonctionnalité défaillante dudit convertisseur (1). 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape (32) consistant à déterminer si la deuxième (4) source de tension électrique se décharge dans le circuit 15 secondaire (5), consiste à déterminer si le courant de décharge de la première (2) source de tension diminue et si la tension de la deuxième (4) source de tension diminue. 7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape (32) consistant à déterminer si la deuxième (4) source de tension électrique se décharge dans le circuit secondaire (5), consiste à déterminer si le courant de décharge de la première (2) source 20 de tension diminue et si le courant de décharge de la deuxième (4) source de tension augmente.