Brevet FR3098768A1 — publié le 20210122

Description Titre de l'invention : PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE RECHARGES ENTRE BATTERIES DE VÉHICULES Domaine technique de l'invention [0001] L'invention concerne les véhicules comprenant au moins une batterie rechargeable, et plus précisément la recharge des batteries rechargeables de tels véhicules. Etat de la technique [0002] Certains véhicules comprennent au moins unc batterie qui est rechargeable en roulage ou bien à un poste de recharge (éventuellement une prise de courant du réseau d'alimentation électrique) via un câble électrique (ou cordon) de recharge. C'est notamment le cas des véhicules ayant un groupe motopropulseur (ou GMP) tout électrique ou hybride (thermique/électrique) comprenant au moins une machine motrice électrique ayant besoin pour fonctionner d'énergie électrique stockée dans leur(s) batterie(s) rechargeable(s). Ce type de batterie est couplé à un circuit d'alimentation qui gère les recharges et qui est aussi couplé à un dispositif d'interconnexion comprenant au moins une prise de recharge spécifique, par exemple de type II ou de type combo, destinée à être raccordée à une autre prise de recharge d'un poste de recharge. [0003] Parfois, la batterie rechargeable d'un véhicule est insuffisamment rechargée pour qu'il puisse rejoindre un poste de recharge, et donc ce véhicule se retrouve immobilisé. Ce véhicule doit alors être soit transporté (ou tiré) par une dépanneuse (ou un autre véhicule équipé à cet effet), soit partiellement rechargé par la batterie d'un autre véhicule venu se placer à côté de lui et ayant été couplé à sa prise de recharge via un câble électrique (ou cordon) de recharge. Cette dernière alternative nécessite que l'autre véhicule soit équipé d'un dispositif de contrôle, du type de celui qui est décrit dans le document brevet US-B2 9,193,272, et contrôlant le transfert d'énergie électrique vers le véhicule ayant la batterie déchargée. [0004] L'inconvénient principal de ce dispositif de contrôle réside dans le fait que l'usager de l'autre véhicule (assurant la recharge) est contraint de surveiller en permanence la quantité d'énergie restant dans la batterie de son propre véhicule, afin d'ordonner l'interruption de la recharge avant que cette dernière batterie ne dispose plus, à son tour, de suffisamment d'énergie électrique pour permettre à son autre véhicule de rejoindre un poste de recharge. Une telle surveillance constitue une contrainte qui ne permet pas à l'usager la moindre distraction, et qui nécessite qu'il sache à l'avance la quantité d'énergie électrique (ou le pourcentage de remplissage) qu'il doit conserver dans la batterie de son autre véhicule. 2 100051 L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Présentation de l'invention [0006] Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle destiné à permettre la recharge d'une première batterie à recharger et faisant partie d'un premier véhicule par une seconde batterie faisant partie d'un second véhicule et couplée temporairement à cette première batterie via un câble électrique de recharge. [0007] Ce procédé se caractérise par le fait qu'il comprend : [0008] - une première étape dans laquelle on détermine un état de charge en cours de la seconde batterie, puis on déduit de cet état de charge en cours déterminé une valeur qui est représentative d'une quantité d'énergie transférable vers la première batterie, et on autorise la recharge lorsque cette valeur déduite est supérieure à un premier seuil choisi, et [0009] - une seconde étape dans laquelle, en présence de cette autorisation, on effectue la recharge en transférant vers la première batterie une quantité d'énergie qui est inférieure ou égale à un second seuil choisi. [0010] Grâce à l'invention, une fois que l'usager du second véhicule a demandé à ce dernier un transfert d'énergie, il n'a plus besoin de surveiller l'état de charge de la seconde batterie jusqu'à la fin de la recharge car cela est fait de façon automatisée, cc qui lui permet de consacrer son temps à une autre tâche. [0011] Lc procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : [0012] - dans sa seconde étape on peut transférer vers la première batterie une quantité d'énergie qui est égale au second seuil ; [0013] - en variante, dans sa seconde étape on peut choisir une quantité d'énergie à transférer qui est inférieure ou égale au second seuil, et on peut transférer vers la première batterie cette quantité d'énergie choisie ; [0014] - dans sa seconde étape on peut déterminer pendant le transfert au moins un nouvel état de charge en cours de la seconde batterie, puis on peut déduire de cc nouvel état de charge en cours déterminé une nouvelle valeur qui est représentative de la quantité d'énergie encore transférable vers la première batterie, et on peut interrompre la recharge lorsque cette nouvelle valeur déduite est égale au second seuil choisi ; [0015] - le second seuil peut, par exemple, être égal au premier seuil. [0016] L'invention propose également un produit programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions qui, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre un procédé de contrôle du type de celui présenté ci-avant pour contrôler la recharge d'une première batterie à recharger et faisant partie d'un premier véhicule par une seconde batterie faisant partie d'un second véhicule et couplée tempo- 3 rairement à cette première batterie via un câble électrique de recharge. [0017] L'invention propose également un dispositif de contrôle permettant dc contrôler une recharge d'une première batterie à recharger et faisant partie d'un premier véhicule par une seconde batterie faisant partie d'un second véhicule et couplée temporairement à cette première batterie via un câble électrique de recharge. [0018] Cc dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu'il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant : [0019] - à déterminer un état dc charge en cours de la seconde batterie, puis [0020] - à déduire de cet état de charge en cours déterminé une valeur qui est représentative d'une quantité d'énergie transférable vers la première batterie, puis [0021] - lorsque cette valeur déduite est supérieure à un premier seuil choisi, à autoriser la recharge et à contrôler le transfert vers la première batterie d'une quantité d'énergie qui est inférieure ou égale à un second seuil choisi. [0022] L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une batterie couplée à un circuit d'alimentation, lui-même couplé à un connecteur de recharge, et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant et couplé à cc circuit d'alimentation. [0023] Par exemple, cc véhicule peut comprendre un groupe motopropulscur tout électrique ou hybride, alimenté en énergie électrique par sa batterie. Brève description des figures [0024] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : [0025] [fig.1] illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue de dessus, un premier véhicule automobile connecté à un second véhicule équipé d'un dispositif de contrôle selon l'invention, pendant une phase de recharge, [0026] Ifig.21 illustre schématiquement un exemple d'algorithme mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l'invention, et [0027] Ifig.31 illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle selon l' invention. Description détaillée de l'invention 100281 L'invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, et un dispositif de contrôle DC associé, destinés à permettre le contrôle de la recharge d'une première batterie BI (à recharger) et faisant partie d'un premier véhicule V I par une seconde batterie B2 faisant partie d'un second véhicule V2. 100291 Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que les premier VI et second V2 véhicules sont de type automobile. H s'agit par exemple de voitures, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet n'importe quel véhicule comprenant au moins une batterie rechargeable en roulage ou à un poste de recharge via un câble électrique (ou cordon) de recharge. Par conséquent, l'invention concerne les véhicules terrestres (y compris les vélos électriques), les bateaux, et les aéronefs. [0030] Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que les premier V1 et second V2 véhicules comprennent chacun un groupe rnotopropulscur (ou GMP) de type tout électrique. Mais l'un au moins des premier V1 et second V2 véhicules pourrait comprendre un GMP hybride (thermique/électrique). [0031] On a schématiquement représenté sur la figure 1 des premier V1 et second V2 véhicules (ici automobiles) immobiles et interconnectés par un câble électrique (ou cordon) de recharge CE, par exemple de type II ou combo. [0032] Le premier véhicule V1 comprend une première batterie B1 rechargeable et couplée, via un circuit d'alimentation CA, à un dispositif d'interconnexion comprenant au moins une prise de recharge PR spécifique (par exemple de type II ou de type combo) et ici temporairement connectée à l'une des deux extrémités du câble électrique (ou cordon) de recharge CE. La première batterie B1 est ici trop déchargée pour que son premier véhicule V1 puisse rejoindre un poste de recharge, et donc doit être rechargée sur place par le second véhicule V2. [0033] Le second véhicule V2 comprend une seconde batterie B2 rechargeable et couplée, via un circuit d'alimentation CA et un dispositif de contrôle DC selon l'invention, à un dispositif d'interconnexion comprenant au moins une prise de recharge PR spécifique (par exemple de type II ou de type combo) et ici temporairement connectée à l'autre extrémité du câble électrique (ou cordon) de recharge CE. [0034] Comme évoqué plus haut, l'invention propose un procédé de contrôle destiné à permettre le contrôle de la recharge de la première batterie BI (à recharger) du premier véhicule VI par la seconde batterie B2 du second véhicule V2. Ce procédé de contrôle peut être mis en oeuvre au moins partiellement par le dispositif de contrôle DC du second véhicule V2 qui comprend à cet effet au moins un processeur PR, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD, et donc qui peut être réalisé sous la forme d'une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou «hardware ») et de modules logiciels (ou software »). La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en oeuvre par le processeur PR d'une partie au moins du procédé de contrôle. Le processeur PR peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique. [0035] Dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le dispositif de contrôle DC est monté en série entre la seconde batterie B2 et le circuit d'alimentation CA. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, le dispositif de contrôle DC pourrait faire partie du circuit d'alimentation CA, ou bien pourrait être monté en série entre le circuit d'alimentation CA et la prise de recharge PR. [0036] Comme illustré non limitativement sur la figure 2, le procédé de contrôle, selon l'invention, comprend des première 10-40 et seconde 50-90 étapes. [0037] La première étape 10-40 du procédé (de contrôle) débute dans une sous-étape 10 lorsque les premier V1 et second V2 véhicules immobiles ont été interconnectés par le câble électrique de recharge CE, et qu'une option, par exemple appelée « transfert d'énergie » a été sélectionnée dans le second véhicule V2 (par exemple dans un menu (ou sous-menu) affiché par un usager sur un écran (par exemple celui du combiné central CC installé dans ou sur la planche de bord)). [0038] La première étape 10-40 du procédé (de contrôle) se poursuit dans une sous-étape 20 dans laquelle on (le dispositif de contrôle DC) détermine un état de charge en cours ecB2 de la seconde batterie B2, puis on (le dispositif de contrôle DC) déduit de cet état de charge en cours ecB2 déterminé une valeur vB2 qui est représentative de la quantité d'énergie qui est transférable vers la première batterie Bl. [0039] On notera que l'état de charge en cours ecB2, comme la valeur vB2, peut, par exemple, être un pourcentage de remplissage d'énergie électrique de la seconde batterie B2 ou une quantité d'énergie électrique stockée dans la seconde batterie B2 (en kilowattheure (ou kWh)). [0040] La première étape 10-40 du procédé (de contrôle) se poursuit dans une sous-étape 30 dans laquelle on (le dispositif de contrôle DC) détermine si la valeur vB2 est supérieure à un premier seuil sl choisi. [0041] Dans la négative (« non » - vB2 sl), on effectue la seconde étape 50-90. [0043] Dans la seconde étape 50-90 du procédé (de contrôle), en présence de l'autorisation de transfert, on effectue la recharge en transférant vers la première batterie BI une quantité (l'énergie qeB2 qui est inférieure ou égale à un second seuil s2 choisi. On comprendra que c'est le dispositif de contrôle DC qui autorise le circuit d'alimentation CA du second véhicule V2 à effectuer la recharge. [0044] Ainsi, une fois que l'usager du second véhicule V2 a sélectionné l'option de transfert d'énergie, il n'a plus besoin de surveiller l'état de charge ecB2 jusqu'à la fin de la 6 recharge car c'est le dispositif de contrôle DC qui contrôle intégralement cette recharge. Cet usager peut d'ailleurs, dans un mode de réalisation totalement automatisé, ne plus avoir à intervenir pendant toute la phase de recharge. [0045] En effet, dans un premier mode de réalisation dans la seconde étape 50-90 on transfère automatiquement vers la première batterie B1 une quantité d'énergie eqB2 qui est égale au second seuil s2, sans intervention de l'usager du second véhicule V2. [0046] On notera que le second seuil s2 peut éventuellement avoir été préalablement défini par l'usager du second véhicule V2 dans une phase de configuration initiale. Dans le cas contraire, le second seuil s2 est prédéfini. En variante, le second seuil s2 peut dépendre du nombre théorique de kilomètres pouvant être parcourus. [0047] En revanche, dans un second mode de réalisation dans la seconde étape 50-90 on peut choisir une quantité d'énergie qeB2 à transférer qui est inférieure ou égale au second seuil s2. Selon la configuration du dispositif de contrôle DC, ce choix peut être fait soit par cc dernier (DC) en fonction d'information(s) qu'il possède (éventuellement relative(s) au nombre de cycles de recharge subis par la seconde batterie B2 et/ou à la distance séparant le second véhicule V2 du plus proche poste de recharge connu et/ou au nombre théorique de kilomètres pouvant être parcourus en fonction du choix réalisé), soit par l'usager à la demande du dispositif de contrôle DC. Dans cette dernière alternative le dispositif de contrôle DC signale à l'usager la valeur du second seuil s2 que la quantité d'énergie qeB2 qu'il doit choisir ne doit pas dépasser. Dans les deux alternatives, une fois le choix de qeB2 effectué dans une sous-étape 50, on transfère automatiquement vers la première batterie BI, dans une sous-étape 60, la quantité d'énergie qeB2 choisie, sans intervention de l'usager du second véhicule V2. [0048] Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 2, dans la seconde étape 50-90 on (le dispositif de contrôle DC) peut déterminer pendant le transfert au moins un nouvel état de charge en cours ecB2 de la seconde batterie B2, puis on (le dispositif de contrôle DC) peut déduire de ce nouvel état de charge en cours ecB2 déterminé une nouvelle valeur vB2 qui est représentative de la quantité d'énergie encore transférable vers la première batterie BI (à l'instant considéré de la phase de recharge). Cette détermination et cette déduction constituent la sous-étape 70 de la seconde étape 50-90 dans l'exemple d'algorithme de la figure 2. [0049] Dans ce cas, on (le dispositif de contrôle DC) interrompt la recharge lorsque la nouvelle valeur vB2 déduite est égale au second seuil s2 choisi. Cette option est destinée à contrôler en continu la quantité d'énergie demeurant transférable au cas où surviendrait subitement une chute anormale de cette quantité d'énergie dans la seconde batterie B2. [0050] Pour prendre sa décision, le dispositif de contrôle DC détermine dans une sous-étape 80 si la nouvelle valeur vB2 est égale au seuil s2. Dans la négative (« non » - vB2 REVENDICATIONSProcédé de contrôle d'une recharge d'une première hattcrie (B1) à recharger et faisant partie d'un premier véhicule (V1) par une seconde batterie (B2) faisant partie d'un second véhicule (V2) et couplée temporairement à ladite première hattcrie (B1) via un câble électrique de recharge (CE), caractérisé en cc qu'il comprend i) une première étape (10-40) dans laquelle on détermine un état de charge en cours de ladite seconde batterie (B2), puis on déduit dudit état de charge en cours déterminé une valeur représentative d'une quantité d'énergie transférable vers ladite première batterie (B1). et on autorise ladite recharge lorsque ladite valeur déduite est supérieure à un premier seuil choisi, et ii) une seconde étape (50-90) dans laquelle, en présence de ladite autorisation, on effectue ladite recharge en transférant vers ladite première batterie (B1) une quantité d'énergie inférieure ou égale à un second seuil choisi. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (50-90) on transfère vers ladite première batterie (B1) une quantité d'énergie égale audit second seuil. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (50-90) on choisit une quantité d'énergie à transférer inférieure ou égale audit second seuil, et on transfère vers ladite première batterie (B1) cette quantité d'énergie choisie. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite seconde étape (50-90) on détermine pendant ledit transfert au moins un nouvel état de charge en cours de ladite seconde batterie (B2), puis on déduit de ce nouvel état de charge en cours déterminé une nouvelle valeur représentative de la quantité d'énergie encore transférable vers ladite première batterie (B1). et on interrompt ladite recharge lorsque ladite nouvelle valeur déduite est égale audit second seuil choisi. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit second seuil est égal audit premier seuil. Produit programme d'ordinateur comprenant. un jeu d'instructions qui, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre le procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes pour contrôler une recharge d'une première batterie (Bi) à recharger et faisant partie d'un premier véhicule (V1) par une seconde 10 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] batterie (B2) faisant partie d'un second véhicule (V2) et couplée temporairement à ladite première hatterie (BI) via un câble électrique de recharge (CE). Dispositif de contrôle (DC) pour contrôler une recharge d'une première batterie (BI) à recharger et faisant partie d'un premier véhicule (VI) par une seconde hatterie (B2) faisant partie d'un second véhicule (V2) et couplée temporairement à ladite première batterie (BI) via un câble électrique de recharge (CE), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un processeur (PR) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer un état de charge en cours de ladite seconde hatterie (B2), puis à déduire dudit état de charge en cours déterminé une valeur représentative d'une quantité d'énergie transférable vers ladite première batterie (BI), puis, lorsque ladite valeur déduite est supérieure à un premier seuil choisi, à autoriser ladite recharge et à contrôler le transfert vers ladite première batterie (BI) d'une quantité d'énergie inférieure ou égale à un second seuil choisi. Véhicule (V2) comprenant une batterie (B2) couplée à un circuit d'alimentation (CA), lui-même couplé à un connecteur de recharge (CR), caractérisé en cc qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon la revendication 7, couplé audit circuit d'alimentation (CA). Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe motopropulseur tout électrique ou hybride, alimenté en énergie électrique par ladite batterie (B2). Véhicule selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.