Brevet FR3104726A1 — publié le 20210618

La présente invention concerne un procédé de contrôle de l’état de santé d’un stockeur (B) de véhicule automobile équipé d’un dispositif (C) destiné au diagnostic dudit stockeur, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de détection (1) d’une requête (R) de diagnostic du stockeur couplée à une opération de filtrage (2) destinée à valider la requête de diagnostic en fonction du temps écoulé depuis l’activation de ladite opération de détection (1) et, après validation de la requête, une opération de diagnostic (3) du stockeur destinée à contrôler son état de santé. Figure 1 PROCEDE DE CONTROLE DE L’ETAT DE SANTE D’UN STOCKEUR DE VEHICULES AUTOMOBILES L’invention s’applique au domaine de la gestion de l’énergie électrique dans les véhicules automobiles. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de contrôle du système de fourniture d’énergie électrique 12V, en particulier, de l’état de santé du stockeur 12V équipant les véhicules électriques ou hybrides, pour répondre à des besoins sécuritaires. Dans une démarche d’électrification croissante des véhicules automobiles, le système de fourniture d’énergie électrique est devenu un équipement essentiel pour satisfaire les besoins en énergie électrique de composants critiques tels que le correcteur électronique de trajectoire (ESP) ou la direction assistée électrique (DAE). Ce système comprend, notamment, un stockeur 12V (tel qu’une batterie au plomb ou Lithium-ion) qui, en dernier recours, doit toujours être en mesure d’assurer les tensions minimales aux bornes de ces composants de façon à assurer leur fonctionnement avec les niveaux de performance et de sécurité requis. A cet effet, un test du stockeur 12V est effectué à chaque démarrage du véhicule avant son roulage au moyen d’un dispositif de contrôle dédié qui est embarqué dans le véhicule. Ce dispositif génère des sollicitations telles que des appels de courant successifs, par exemple, d’amplitude 100A sur des durées de 100 ms environ. Cependant, ce type de dispositif est soumis à des contraintes majeures. En effet, après chaque phase de test mettant en œuvre le dispositif de contrôle, toute nouvelle sollicitation de ce dispositif, à bref délai, entraîne sa mise en protection et empêche la mise en œuvre du test. En particulier, si après un premier roulage du véhicule pendant une durée courte (en général moins de 6 minutes) et suite à un premier test du stockeur au moyen du dispositif de contrôle, le conducteur arrête son véhicule et souhaite ensuite le redémarrer avant la fin de cette durée, le dispositif se mettra systématiquement en position inactive en générant alors un signal de défaut ou de défaillance. Par conséquent, il s’avère que l’évaluation de l’état du stockeur n’est pas toujours fiable, ni même parfois possible, car les mesures de ses paramètres tels que la résistance interne, par exemple, peuvent être bloquées ou faussées par ces contraintes de protection du dispositif de contrôle. Le brevet EP1567877 décrit un procédé et un dispositif permettant de déterminer l'état de charge d’une batterie de véhicule. Cet état est évalué en mesurant la tension de la batterie pendant la procédure de démarrage du véhicule sur une période donnée et en la comparant, pendant cette période de mesure, avec une tension minimum de consigne tout en effectuant conjointement le contrôle du générateur électrique de manière à garantir une alimentation adéquate du système électrique du véhicule et une charge adéquate de la batterie. Le brevet FR2783636 décrit un procédé permettant de déterminer l'état de charge d'une batterie de véhicule automobile. A cet effet, le procédé utilise les caractéristiques de la tension d'ondulation de la ligne d'alimentation de la batterie et, notamment, son profil et son amplitude, pendant la marche du moteur. Le dispositif destiné à la mise en œuvre de ce procédé peut être branché, par exemple, sur l'allume-cigare ou sur la ligne d'alimentation de la batterie par l'alternateur. Cependant, ces documents antérieurs, bien que concernant des procédés et dispositifs de contrôle la charge des stockeurs, ne s’intéressent ni au diagnostic plus général de son état de santé, ni à la résolution du problème technique posé par l’indisponibilité temporaire du dispositif de contrôle, en particulier, lors de phases successives et rapprochées de démarrage du véhicule. Dans ce contexte, l’invention apporte une solution technique consistant à gérer les demandes de tests du stockeur de façon à ne pas provoquer la mise en protection habituelle qui est susceptible de perturber le diagnostic du stockeur. Ainsi, un seul contrôle préliminaire du stockeur, en sollicitant le dispositif de test, ayant conduit à un diagnostic fiable est désormais suffisant pour couvrir un intervalle de temps pendant lequel sont intervenus plusieurs démarrages et roulages successifs. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un procédé de contrôle de l’état de santé d’un stockeur de véhicule automobile équipé d’un dispositif destiné au diagnostic dudit stockeur, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de détection d’une requête de diagnostic du stockeur couplée à une opération de filtrage destinée à valider la requête de diagnostic en fonction du temps écoulé depuis l’activation de ladite opération de détection et, après validation de la requête, une opération de diagnostic du stockeur destinée à contrôler son état de santé. Selon une caractéristique avantageuse du procédé de l’invention, l’opération de détection est effectuée conjointement à l’activation de la commande de démarrage du moteur du véhicule. Selon une autre caractéristique, l’opération de filtrage n’est pas effectuée à la première commande de démarrage du moteur au réveil du calculateur embarqué. Selon encore une autre caractéristique, l’opération de filtrage n’est effectuée que lors d’au moins un second démarrage du moteur avant l’expiration d’un délai paramétré au préalable. Selon d’autres caractéristiques, l’opération de filtrage entraîne le blocage d’opérations ultérieures de diagnostic requises après une première opération de diagnostic effectuée précédemment avant l’expiration d’un délai paramétré au préalable. Selon une variante spécifique de mise en œuvre du procédé, le délai paramétré est fixé à au plus 6 mn. De préférence, l’opération de diagnostic comprend les mesures, respectivement, de la tension aux bornes du stockeur et de sa résistance interne. Un autre objet de l’invention est un dispositif de diagnostic, tel que défini ci-dessus, permettant la mise en œuvre du procédé de contrôle d’un stockeur 12V, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de protection activés en fonction du signal émis lors de l’opération de filtrage. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile hybride ou électrique équipé, d’une part, d’un dispositif de diagnostic de stockeur 12V et, d’autre part, d’un calculateur embarqué et de logiciels aptes et destinés à la mise en œuvre du procédé de contrôle de l’état de santé dudit stockeur et présentant les caractéristiques définies ci-dessus. Le procédé de l’invention s’applique de façon très générale tant au contrôle de l’état de santé de batteries traditionnelles au plomb que de batteries Lithium-ion équipant, notamment, les véhicules automobiles à motorisation hybride ou électrique. L’invention apporte une solution de fiabilisation des tests de l’état de santé des stockeurs 12V face à la problématique soulevée par la mise en protection inopportune du dispositif traditionnel assurant le contrôle de ces stockeurs, en particulier, suite à des requêtes multiples et successives de diagnostic lors de phases de démarrages et de roulage rapprochées dans le temps. Le procédé de l’invention permet de traiter sélectivement les demandes de tests du stockeur 12V envoyées au dispositif de diagnostic de la batterie sans générer de fausses informations et/ou de résultats inexploitables. Ainsi, lorsque l’utilisateur du véhicule va initier le démarrage du moteur et conduire le véhicule, ce dernier sera efficacement protégé grâce à la vérification préalable d’un état de santé du stockeur 12V qui est fiable et conforme aux besoins à couvrir et, notamment, une alimentation électrique suffisante des composants sécuritaires du véhicule, pour assurer un niveau de performance optimal. Le procédé de l’invention permet aussi de préserver l’intégrité du dispositif de contrôle et de diagnostic du stockeur en limitant la fréquence de ses sollicitations. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence à la figure annexée et détaillée ci-après. est un schéma illustrant un mode opératoire préférentiel du procédé de contrôle selon l’invention d’un stockeur 12V. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur la figure. Naturellement, les modes de mise en œuvre du procédé de l’invention illustrés par la figure présentée ci-dessus et décrits ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le domaine de la gestion de l’énergie électrique utilisée dans les véhicules automobiles équipés de stockeurs 12V, tels que des batteries, et dont la motorisation est plus particulièrement hybride ou électrique. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de contrôle de l’état de santé (encore désigné « State Of Health » en anglais ou SOH) d’un stockeur 12V (référencé B par la suite et sur la figure 1) et, plus particulièrement, d’une batterie intégrée dans un système comprenant au moins un générateur d’énergie électrique (non représenté sur la figure) tel qu’un convertisseur de tension DC/DC équipant les véhicules hybrides ou électriques. Ce type de véhicule est généralement équipé d’un calculateur embarqué associé à des logiciels appropriés, aptes et destinés, ou éventuellement adaptés, à la mise en œuvre du procédé de contrôle de l’invention. Comme illustré par la figure 1, le procédé de contrôle de l’invention comprend une opération de détection 1 d’une requête R de diagnostic du stockeur B. Cette opération de détection 1 est effectuée conjointement à l’activation de la commande A de démarrage du moteur du véhicule. Lorsque le système scrute et détecte un démarrage du moteur du véhicule et grâce à une information de mise en route pouvant, par exemple, être construite à partir de l’état du bouton start/stop du véhicule, il détermine alors un besoin de diagnostic du stockeur électrique 12V. Inversement, à l’arrêt du moteur et/ou du véhicule, le système ne détecte aucun besoin de diagnostic du stockeur B. L’opération de détection 1 est couplée en parallèle à une opération de filtrage 2 destinée à valider ou à limiter la requête R de diagnostic. Selon l’invention, l’opération de filtrage 2 n’est pas effectuée à la première commande de démarrage du moteur correspondant aussi au réveil du calculateur embarqué. Cette opération de filtrage 2 n’est effectuée que lors d’au moins un second démarrage du moteur avant l’expiration d’un délai préalablement paramétré. La validation, la non-validation ou la limitation de la requête R est ainsi fonction du temps écoulé depuis l’activation de l’opération préliminaire de détection 1. Après le réveil des calculateurs, dès lors qu’une première requête de test est envoyée au dispositif de contrôle utilisé (référencé C par la suite et sur la figure 1), l’opération de filtrage 2 détermine une condition de limitation de tout nouveau besoin de diagnostic du stockeur B, pendant une durée de consigne. En cas de validation de la requête R, l’opération suivante est une opération de diagnostic 3 consistant à contrôler l’état de santé du stockeur B, comme illustré par la figure 1. L’opération de filtrage 2 est ainsi destinée à gérer les limitations associées aux besoins de tests du stockeur B, à partir des requêtes envoyées au dispositif C de contrôle du stockeur B qui est destiné à mesurer les paramètres utiles pour diagnostiquer son état de santé, à savoir sa tension et sa résistance interne pendant la sollicitation en courant du stockeur. En revanche, l’opération de filtrage 2 entraîne le blocage d’opérations ultérieures de diagnostic requises après une première opération de diagnostic 3 effectuée précédemment avant l’expiration du délai paramétré. Selon un mode de mise en œuvre préférentiel du procédé de l’invention, ce délai est fixé à au plus 6 mn. Le filtrage limite ainsi les besoins éventuels de diagnostic survenant moins de 6 mn après une première requête de test envoyée au dispositif C de contrôle du stockeur B. L’opération finale de diagnostic 3 comprend les mesures par le dispositif C, respectivement, de la tension aux bornes du stockeur B et de sa résistance interne permettant de conclure quant à son état de santé et à engager, si nécessaire, les actions pour sa recharge ou son remplacement si celui est défectueux. Cette dernière opération traite ainsi les requêtes de tests du stockeur B, par le dispositif de contrôle dédié, en fonction des besoins de diagnostic identifiés et des limitations de diagnostic à considérer, et affiche un état de santé du stockeur permettant au conducteur de vérifier que les composants sollicitant électriquement le stockeur B peuvent fonctionner de façon optimale. Le cas échéant, le dispositif de contrôle C peut émettre une alarme signalant que l’état de santé est insuffisant et suggérant au conducteur une mise à l’arrêt du véhicule pour effectuer une maintenance du stockeur. Procédé de contrôle de l’état de santé d’un stockeur (B) de véhicule automobile équipé d’un dispositif (C) destiné au diagnostic dudit stockeur, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de détection (1) d’une requête (R) de diagnostic du stockeur couplée à une opération de filtrage (2) destinée à valider la requête de diagnostic en fonction du temps écoulé depuis l’activation de ladite opération de détection (1) et, après validation de la requête, une opération de diagnostic (3) du stockeur destinée à contrôler son état de santé. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’opération de détection (1) est effectuée conjointement à l’activation de la commande (A) de démarrage du moteur du véhicule. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’opération de filtrage (2) n’est pas effectuée à la première commande (A) de démarrage du moteur au réveil du calculateur embarqué. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’opération de filtrage (2) n’est effectuée que lors d’au moins un second démarrage (A) du moteur avant l’expiration d’un délai paramétré au préalable. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’opération de filtrage (2) entraîne le blocage d’opérations ultérieures de diagnostic requises après une première opération de diagnostic (3) effectuée précédemment avant l’expiration d’un délai paramétré. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit délai est fixé à au plus 6 mn. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’opération de diagnostic (3) comprend les mesures, respectivement, de la tension aux bornes du stockeur et de sa résistance interne. Dispositif de diagnostic d’un stockeur 12V (B) permettant la mise en œuvre du procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de protection activés en fonction du signal émis lors de l’opération de filtrage (2). Véhicule automobile hybride ou électrique équipé, d’une part, d’un dispositif de diagnostic d’un stockeur 12V (B) selon la revendication 8 et, d’autre part, d’un calculateur embarqué et de logiciels aptes et destinés à la mise en œuvre du procédé de contrôle de l’état de santé dudit stockeur selon l’une des revendications 1 à 7.