Brevet FR3123991A1 — publié le 20221216

Un dispositif de gestion (DG) équipe un véhicule (V) comprenant un réseau de bord (RB), alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude (BS) et un convertisseur (CV), et un dispositif d’isolation (DI) propre à isoler ces derniers (BS, CV) l’un de l’autre ou à coupler ces derniers (BS, CV), et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test. Ce dispositif de gestion (DG) comprend un processeur et une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à estimer un niveau de risque d’impossibilité d’isolation en fonction d’un nombre de premiers signaux délivrés, et à décider d’un déclenchement d’un ensemble d’au moins une action dans le véhicule (V) en fonction de ce niveau estimé. Fig. 1 GESTION DES IMPOSSIBILITÉS D’ISOLATION D’UNE BATTERIE DE SERVITUDE D’UN VÉHICULE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude et un convertisseur, et plus précisément la gestion des impossibilités d’isolation entre la batterie de servitude et le convertisseur dans de tels véhicules. Etat de la technique Comme le sait l’homme de l’art, certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent un réseau de bord, alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude et un convertisseur. Par exemple, lorsque le véhicule comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant au moins une machine motrice électrique, le convertisseur peut être de type courant continu/courant continu (ou DC/DC) et associé à une batterie principale de type basse, moyenne ou haute tension. Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « batterie de servitude » une batterie rechargeable par au moins un convertisseur et de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V). Par ailleurs, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique comprenant des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique et étant « non prioritaire(s) » pour l’un au moins d’entre eux et « sécuritaire(s) » (et donc prioritaire(s)) pour au moins un autre d’entre eux. De plus, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « équipement (ou organe) sécuritaire » un équipement (ou organe) assurant au moins une fonction dite « sécuritaire » du fait qu’elle concerne la sécurité des passagers d’un véhicule, et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire. C’est le cas, par exemple, de la direction assistée électrique ou d’un dispositif de freinage électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple). La gestion de la fourniture d’énergie électrique au réseau de bord d’un véhicule par la batterie de servitude et/ou le convertisseur est une fonction fondamentale puisqu’elle permet, notamment, de faire fonctionner les équipements (ou organes) électriques de ce réseau de bord et de piloter l’état de charge de la batterie de servitude. En effet, en cas d’incapacité du convertisseur à fournir la puissance électrique nécessaire à tous les organes électriques concernés à l’instant considéré, un écroulement de la tension peut survenir aux bornes du réseau de bord, empêchant alors des organes électriques sécuritaires de fonctionner correctement (c’est-à-dire avec un niveau de performance suffisant), ce qui peut mettre en danger les passagers du véhicule et/ou ce dernier et/ou des personnes situées dans l’environnement de ce véhicule. La batterie de servitude doit donc garantir, en cas de défaillance du convertisseur, des niveaux de tensions minima aux organes sécuritaires. Afin que la batterie de servitude puisse assurer son rôle, en cas de défaillance du convertisseur, il est indispensable qu’elle puisse être testée indépendamment du convertisseur, ce qui nécessite qu’elle puisse être temporairement isolée de ce convertisseur. A cet effet, le véhicule doit comprendre un dispositif d’isolation propre à isoler la batterie de servitude du convertisseur (mais aussi à coupler ces derniers), en cas de besoin et notamment lors de tests. Un test consiste à solliciter la batterie de servitude, par exemple au moyen d’un ou plusieurs appels de courant successifs, afin d’évaluer des paramètres de la batterie de servitude tels que sa résistance interne et sa tension minimale atteinte. On notera que les sollicitations de la batterie de servitude peuvent être réalisées via le dispositif d’isolation, par exemple en commutant une charge électrique de ce dernier selon un profil d’activation après avoir isolé la batterie de servitude du convertisseur (par exemple via un interrupteur à base de MOSFET(s) (« Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » - transistor à effet de champ à grille isolée)). Lorsque le dispositif d’isolation est dans l’impossibilité d’assurer une isolation totale de la batterie de servitude pendant un test, par exemple du fait d’une fuite de courant au niveau de l’interrupteur, ce test est faussé. Par conséquent, il a été proposé que le dispositif d’isolation délivre un signal dédié en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test. Ainsi, en cas de délivrance du signal dédié pendant un test, un calculateur du véhicule en déduit que le test n’est pas fiable et donc va déclencher dans le véhicule des actions qui ne sont pas forcément adaptées à la situation réelle, comme par exemple requérir un contrôle immédiat du véhicule ou bien requérir de ne plus utiliser ce dernier dans une phase de déplacement. En effet, il peut arriver qu’un signal dédié soit délivré par erreur, éventuellement en raison d’un dysfonctionnement passager. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un dispositif de gestion destiné à équiper un véhicule comprenant un réseau de bord, alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude et un convertisseur, et un dispositif d’isolation propre à isoler ces derniers l’un de l’autre ou à coupler ces derniers, et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test. Ce dispositif de gestion se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à estimer un niveau de risque d’impossibilité d’isolation en fonction d’un nombre de premiers signaux délivrés, et à décider d’un déclenchement d’un ensemble d’au moins une action dans le véhicule en fonction de ce niveau estimé. Ainsi, on ne risque plus de rejeter systématiquement les résultats d’un test chaque fois que le dispositif d’isolation délivre un premier signal, et donc on évite de déclencher des actions dans le véhicule qui ne sont pas forcément adaptées à la situation réelle. Le dispositif de gestion selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - les actions peuvent être choisies dans un groupe comprenant une activation d’un voyant dédié à la batterie de servitude, une activation d’un voyant dédié au service, une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran d’un message d’alerte demandant un contrôle du véhicule après un nombre choisi de phases de déplacement, une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran d’un message d’alarme requérant un arrêt des déplacements du véhicule, et une transmission par voie d’ondes d’un message signalant le niveau estimé via un réseau de communication non filaire auquel est couplé le véhicule ; - son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à estimer le niveau de risque d’impossibilité d’isolation parmi des premier, deuxième et troisième niveaux correspondant respectivement à des premier, deuxième et troisième intervalles de nombres de premiers signaux délivrés, ce troisième intervalle comportant des nombres supérieurs à ceux du deuxième intervalle, eux-mêmes supérieurs à ceux du premier intervalle, et à décider d’un déclenchement d’un premier, respectivement second, ensemble d’action(s) dans le véhicule lorsque le niveau estimé est le deuxième, respectivement troisième, niveau ; - en présence des deux précédentes options, le premier ensemble peut comprendre au moins une activation du voyant dédié au service et une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran du message d’alerte, et le second ensemble peut comprendre au moins une activation du voyant dédié à la batterie de servitude et une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran du message d’alarme ; - en présence des trois précédentes options, les premier et second ensembles peuvent aussi comprendre la transmission par voie d’ondes du message signalant le niveau estimé ; - son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à incrémenter d’une unité un compteur comptabilisant le nombre de premiers signaux délivrés en cas de délivrance d’un nouveau premier signal et consécutivement à une phase de déplacement du véhicule, puis à estimer le niveau après une incrémentation du compteur ; - son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à mettre à une valeur nulle le nombre de premiers signaux délivrés lorsque le dispositif d’isolation délivre un second signal représentatif d’une possibilité d’isolation pendant une phase de déplacement du véhicule ou consécutivement au réveil du dispositif de gestion après une mise sous tension du véhicule. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un réseau de bord, alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude et un convertisseur, un dispositif d’isolation propre à isoler ces derniers l’un de l’autre ou à coupler ces derniers et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test, ainsi qu’un dispositif de gestion du type de celui présenté ci-avant. L’invention propose également un procédé de gestion destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant un réseau de bord, alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude et un convertisseur, et un dispositif d’isolation propre à isoler ces derniers l’un de l’autre ou à coupler ces derniers, et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test. Ce procédé de gestion se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on estime un niveau de risque d’impossibilité d’isolation en fonction d’un nombre de premiers signaux délivrés, et on décide de réaliser un ensemble d’au moins une action dans le véhicule en fonction de ce niveau estimé. 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 œuvre un procédé de gestion du type de celui présenté ci-avant pour gérer des impossibilités d’isolation entre une batterie de servitude et un convertisseur alimentant en énergie électrique un réseau de bord d’un véhicule comprenant en outre un dispositif d’isolation propre à isoler la batterie de servitude et le convertisseur l’un de l’autre ou à coupler ces derniers, et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un boîtier de distribution comportant un dispositif de gestion selon l’invention, illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un dispositif de gestion selon l’invention, et illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de gestion selon l’invention. Dispositif de gestion (DG) pour un véhicule (V) comprenant un réseau de bord (RB), alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude (BS) et un convertisseur (CV), et un dispositif d’isolation (DI) propre à isoler ces derniers (BS, CV) l’un de l’autre ou à coupler ces derniers (BS, CV), et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à estimer un niveau de risque d’impossibilité d’isolation en fonction d’un nombre de premiers signaux délivrés, et à décider d’un déclenchement d’un ensemble d’au moins une action dans ledit véhicule (V) en fonction dudit niveau estimé. Dispositif de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites actions sont choisies dans un groupe comprenant une activation d’un voyant dédié à ladite batterie de servitude (BS), une activation d’un voyant dédié au service, une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran d’un message d’alerte demandant un contrôle dudit véhicule (V) après un nombre choisi de phases de déplacement, une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran d’un message d’alarme requérant un arrêt des déplacements dudit véhicule (V), et une transmission par voie d’ondes d’un message signalant ledit niveau estimé via un réseau de communication non filaire auquel est couplé ledit véhicule (V). Dispositif de gestion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à estimer ledit niveau de risque d’impossibilité d’isolation parmi des premier, deuxième et troisième niveaux correspondant respectivement à des premier, deuxième et troisième intervalles de nombres de premiers signaux délivrés, ledit troisième intervalle comportant des nombres supérieurs à ceux dudit deuxième intervalle, eux-mêmes supérieurs à ceux dudit premier intervalle, et à décider d’un déclenchement d’un premier, respectivement second, ensemble d’action(s) dans le véhicule lorsque ledit niveau estimé est ledit deuxième, respectivement troisième. Dispositif de gestion selon la combinaison des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit premier ensemble comprend au moins une activation dudit voyant dédié au service et une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran dudit message d’alerte, et ledit second ensemble comprend au moins une activation dudit voyant dédié à ladite batterie de servitude (BS) et une diffusion par haut-parleur et/ou un affichage sur au moins un écran dudit message d’alarme. Dispositif de gestion selon la combinaison des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits premier et second ensembles comprennent en outre ladite transmission par voie d’ondes dudit message signalant ledit niveau estimé. Dispositif de gestion selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à incrémenter d’une unité un compteur comptabilisant ledit nombre de premiers signaux délivrés en cas de délivrance d’un nouveau premier signal et consécutivement à une phase de déplacement dudit véhicule (V), puis à estimer ledit niveau après une incrémentation dudit compteur. Dispositif de gestion selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit processeur (PR) et ladite mémoire (MD) sont agencés pour effectuer les opérations consistant à mettre à une valeur nulle ledit nombre de premiers signaux délivrés lorsque ledit dispositif d’isolation (DI) délivre un second signal représentatif d’une possibilité d’isolation pendant une phase de déplacement dudit véhicule (V) ou consécutivement au réveil dudit dispositif de gestion (DG) après une mise sous tension dudit véhicule (V). Véhicule (V) comprenant un réseau de bord (RB), alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude (BS) et un convertisseur (CV), et un dispositif d’isolation (DI) propre à isoler ces derniers (BS, CV) l’un de l’autre ou à coupler ces derniers (BS, CV), et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de gestion (DG) selon l’une des revendications précédentes. Procédé de gestion pour un véhicule (V) comprenant un réseau de bord (RB), alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude (BS) et un convertisseur (CV), et un dispositif d’isolation (DI) propre à isoler ces derniers (BS, CV) l’un de l’autre ou à coupler ces derniers (BS, CV), et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-20) dans laquelle on estime un niveau de risque d’impossibilité d’isolation en fonction d’un nombre de premiers signaux délivrés, et on décide de réaliser un ensemble d’au moins une action dans ledit véhicule (V) en fonction dudit niveau estimé. Produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre le procédé de gestion selon la revendication 9 pour gérer des impossibilités d’isolation entre une batterie de servitude (BS) et un convertisseur (CV) alimentant en énergie électrique un réseau de bord (RB) d’un véhicule (V) comprenant en outre un dispositif d’isolation (DI) propre à isoler ladite batterie de servitude (BS) et ledit convertisseur (CV) l’un de l’autre ou à coupler ces derniers (BS, CV), et délivrant un premier signal en cas d’impossibilité d’isolation pendant un test.