Brevet FR3130037A1 — publié le 20230609

Un procédé surveille la recharge en mode 4 d’une batterie d’un véhicule alimentant des équipements électriques et couplée temporairement à une source d’alimentation délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant. Ce procédé comprend une étape (10-50) dans laquelle on compare à un premier seuil choisi une information représentative d’une différence entre une première tension mesurée, représentative d’une tension de recharge fournie par la source d’alimentation, et une seconde tension mesurée aux bornes de la batterie, et, lorsque cette information est supérieure au premier seuil pendant une durée choisie, on transmet à la source d’alimentation au moins une nouvelle consigne de courant, inférieure à une consigne de courant précédente, afin qu’elle fournisse au moins un nouveau courant de recharge inférieur à un courant de recharge précédent. Figure 3 SURVEILLANCE DE LA RECHARGE EN MODE 4 D’UNE BATTERIE DE VÉHICULE POUR LA DÉTECTION D’UNE OUVERTURE DE CIRCUIT Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant une batterie rechargeable en mode 4, et plus précisément la surveillance de la recharge de cette batterie pendant une phase de recharge en mode 4. Etat de la technique Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une batterie dite « principale » (ou de traction) chargée d’alimenter électriquement, via un dispositif d’isolement, au moins une machine motrice électrique de leur groupe motopropulseur (ou GMP) ainsi qu’éventuellement un convertisseur notamment chargé d’alimenter électriquement un réseau de bord. On notera que le véhicule comprend aussi généralement une batterie de servitude chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord, en complément de celle fournie par le convertisseur, et parfois à la place de ce dernier, et pouvant être rechargée par le convertisseur alimenté par la batterie principale. Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique. Certaines batteries principales peuvent être rechargées selon au moins le mode 4 une fois que le connecteur de recharge de leur véhicule a été connecté à une source d’alimentation en courant continu (ou DC (« Direct Current »)). Il est rappelé que dans une recharge en mode 4, la batterie principale (à recharger) est alimentée en courant continu élevé (typiquement 40 A ou 125 A ou 250 A) sous une tension d’entrée relativement basse (typiquement 450 V) par la source d’alimentation (via le connecteur de recharge), sans conversion par le convertisseur du véhicule mais via le dispositif d’isolement du boîtier de batterie associé à la batterie principale. Ce dispositif d’isolement est agencé de manière à isoler électriquement, en cas de besoin, la batterie principale du convertisseur et/ou du connecteur de recharge et/ou de la machine motrice électrique. Il comprend généralement des circuits électriques et/ou des fils électriques interconnectant des fusibles et des interrupteurs (ou contacteurs), éventuellement à base de MOSFET(s) et pouvant prendre chacun un état ouvert (ou non passant) et un état fermé (ou passant). On notera que le dispositif d’isolement fait partie de ce que l’on appelle habituellement le circuit « haute tension » du véhicule, lequel comprend également, au moins, une partie s’étendant entre le connecteur de recharge et le boîtier de batterie, associé à la batterie principale, et une partie s’étendant entre le dispositif d’isolement et le convertisseur. Comme le sait l’homme de l’art, il peut arriver qu’au sein du circuit haute tension survienne une ouverture de circuit, par exemple du fait de la section ou du dessoudage d’un fil électrique. Une telle ouverture de circuit peut s’avérer potentiellement dangereuse car elle peut entraîner un court-circuit susceptible d’engendrer une électrocution d’un usager du véhicule (ou d’une personne touchant le véhicule), en raison des valeurs des tension et courant de recharge, ou un arc électrique pouvant être à l’origine d’un incendie dans le véhicule. Certes, il existe des dispositifs permettant de détecter un dysfonctionnement d’un interrupteur (ou contacteur) d’un dispositif d’isolement, comme cela est notamment décrit dans le document brevet US-B2 10,913,408. Mais ce type de dispositif ne permet pas de détecter une ouverture du circuit haute tension. L’invention a donc notamment pour but de surveiller les phases de recharge en mode 4 afin de détecter une ouverture du circuit haute tension. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un procédé destiné à surveiller la recharge en mode 4 d’une batterie d’un véhicule propre à alimenter des équipements électriques et couplée temporairement à une source d’alimentation délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant. Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on compare à un premier seuil choisi une information qui est représentative d’une différence entre une première tension mesurée, représentative d’une tension de recharge fournie par la source d’alimentation, et une seconde tension mesurée aux bornes de la batterie, et, lorsque cette information est supérieure au premier seuil pendant une durée choisie, on transmet à la source d’alimentation au moins une nouvelle consigne de courant, inférieure à une consigne de courant précédente, afin qu’elle fournisse au moins un nouveau courant de recharge inférieur à un courant de recharge précédent. Grâce à l’invention, on peut désormais réduire, et possiblement supprimer, le risque occasionné par l’ouverture du circuit haute tension d’un véhicule pendant une phase de recharge en mode 4, ce qui permet d’améliorer notablement la sécurité des usagers du véhicule et l’intégrité de ce dernier. Le procédé de surveillance selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans son étape on peut déterminer l’information en prenant la valeur absolue de la différence entre les première et seconde tensions mesurées ; - dans son étape on peut transmettre à la source d’alimentation au moins une nouvelle consigne de courant lorsqu’en outre la seconde tension est supérieure à un second seuil choisi ; - dans son étape la durée choisie peut être comprise entre 300 ms et 2 s ; - dans son étape on peut transmettre à la source d’alimentation, dans un premier intervalle de temps, des nouvelles consignes de courant successives, de plus en plus petites, jusqu’à une consigne de courant nulle, afin qu’elle fournisse successivement des nouveaux courants de recharge décroissant progressivement depuis un courant de recharge initial jusqu’à un courant de recharge nul. Par exemple, le premier intervalle de temps peut être compris entre 20 ms et 500 ms, pour arriver à un courant nul ; - dans son étape on peut isoler électriquement la batterie des équipements électriques ; - dans son étape on peut enregistrer dans au moins une mémoire du véhicule au moins un code défaut qui est représentatif d’un problème d’ouverture de circuit détecté pendant la recharge en mode 4. 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 surveillance du type de celui présenté ci-avant pour surveiller la recharge en mode 4 d’une batterie d’un véhicule propre à alimenter des équipements électriques et couplée temporairement à une source d’alimentation délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant. L’invention propose également un dispositif de surveillance destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie propre à alimenter des équipements électriques et à être couplée temporairement pendant une recharge en mode 4 à une source d’alimentation délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant. Ce dispositif de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à comparer à un premier seuil choisi une information qui est représentative d’une différence entre une première tension mesurée, représentative d’une tension de recharge fournie par la source d’alimentation, et une seconde tension mesurée aux bornes de la batterie, et, lorsque cette information est supérieure au premier seuil pendant une durée choisie, à déclencher une transmission à la source d’alimentation d’au moins une nouvelle consigne de courant, inférieure à une consigne de courant précédente, afin qu’elle fournisse au moins un nouveau courant de recharge inférieur à un courant de recharge précédent. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une batterie, propre à alimenter des équipements électriques et à être couplée temporairement pendant une recharge en mode 4 à une source d’alimentation délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant, et un dispositif de surveillance du type de celui présenté ci-avant. 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 GMP, à machine motrice électrique alimentée par une batterie principale rechargeable (notamment selon le mode 4), et un dispositif de surveillance selon l’invention, illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un boîtier de batterie, couplé à une batterie principale et comprenant un exemple de réalisation d’un calculateur de batterie comportant un dispositif de surveillance selon l’invention, et illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de surveillance selon l’invention. Procédé de surveillance de la recharge en mode 4 d’une batterie (BP) d’un véhicule (V) propre à alimenter des équipements électriques (MME) et couplée temporairement à une source d’alimentation (SA) délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-50) dans laquelle on compare à un premier seuil choisi une information représentative d’une différence entre une première tension mesurée, représentative d’une tension de recharge fournie par ladite source d’alimentation (SA), et une seconde tension mesurée aux bornes de ladite batterie (BP), et, lorsque ladite information est supérieure audit premier seuil pendant une durée choisie, on transmet à ladite source d’alimentation (SA) au moins une nouvelle consigne de courant, inférieure à une consigne de courant précédente, afin qu’elle fournisse au moins un nouveau courant de recharge inférieur à un courant de recharge précédent. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) on détermine ladite information en prenant la valeur absolue de la différence entre lesdites première et seconde tensions mesurées. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) on transmet à ladite source d’alimentation (SA) au moins une nouvelle consigne de courant lorsqu’en outre ladite seconde tension est supérieure à un second seuil choisi. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) ladite durée choisie est comprise entre 300 ms et 2 s. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) on transmet à ladite source d’alimentation (SA), dans un premier intervalle de temps, des nouvelles consignes de courant successives, de plus en plus petites, jusqu’à une consigne de courant nulle, afin qu’elle fournisse successivement des nouveaux courants de recharge décroissant progressivement depuis un courant de recharge initial jusqu’à un courant de recharge nul. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) on isole électriquement ladite batterie (BP) desdits équipements électriques (MME). Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) on enregistre dans au moins une mémoire dudit véhicule (V) au moins un code défaut représentatif d’un problème d’ouverture de circuit détecté pendant ladite recharge en mode 4. 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 surveillance selon l’une des revendications 1 à 7 pour surveiller une recharge en mode 4 d’une batterie (BP) d’un véhicule (V) propre à alimenter des équipements électriques (MME) et couplée temporairement à une source d’alimentation (SA) délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant. Dispositif de surveillance (DS) pour un véhicule (V) comprenant une batterie (BP) propre à alimenter des équipements électriques (MME) et à être couplée temporairement pendant une recharge en mode 4 à une source d’alimentation (SA) délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à comparer à un premier seuil choisi une information représentative d’une différence entre une première tension mesurée, représentative d’une tension de recharge fournie par ladite source d’alimentation (SA), et une seconde tension mesurée aux bornes de ladite batterie (BP), et, lorsque ladite information est supérieure audit premier seuil pendant une durée choisie, à déclencher une transmission à ladite source d’alimentation (SA) d’au moins une nouvelle consigne de courant, inférieure à une consigne de courant précédente, afin qu’elle fournisse au moins un nouveau courant de recharge inférieur à un courant de recharge précédent. Véhicule (V) comprenant une batterie (BP) propre à alimenter des équipements électriques (MME) et à être couplée temporairement pendant une recharge en mode 4 à une source d’alimentation (SA) délivrant un courant de recharge continu et défini par une consigne de courant, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon la revendication 9.