Brevet FR3134454A1 — publié le 20231013

Un procédé de surveillance est mis en œuvre dans un véhicule comprenant une batterie principale rechargeable, une batterie de servitude (BS), un convertisseur (CV) propre à convertir une partie d’un courant électrique stocké dans la batterie principale (BP) pour alimenter via une sortie (SC) un réseau de bord (RB) et cette batterie de servitude (BS). Ce procédé comprend une étape (10-50) dans laquelle on détermine une tension sur la sortie du convertisseur, puis, lorsque cette tension déterminée est inférieure à un premier seuil pendant une durée supérieure à une première durée inférieure ou égale à 100 µs, on génère une alerte d’un usager du véhicule (V) d’un besoin d’arrêter ce dernier et on interdit temporairement le convertisseur (CV) d’alimenter en courant converti la sortie (SC). Figure 3 SURVEILLANCE DU FONCTIONNEMENT D’UN CONVERTISSEUR D’UN VÉHICULE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant un convertisseur chargé de convertir du courant électrique issu d’une batterie principale rechargeable pour alimenter un réseau de bord et une batterie de servitude, et plus précisément la surveillance du fonctionnement d’un tel convertisseur. Etat de la technique Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une batterie principale (ou de traction) rechargeable, une batterie de servitude, et un convertisseur propre à convertir une partie du courant électrique qui est stocké dans cette batterie principale pour alimenter via une sortie un réseau de bord et cette batterie de servitude. On entend ici par « batterie principale (ou de traction) » une batterie chargée d’alimenter en courant électrique, d’une part, un réseau de bord et une batterie de servitude via un convertisseur, et, d’autre part, une machine motrice électrique faisant partie du groupe motopropulseur (ou GMP) de son véhicule. Par ailleurs, on entend ici par « batterie de servitude » une batterie rechargeable au moins par le convertisseur et 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 convertisseur. De plus, on entend ici par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) qui consomment de l’énergie électrique. On notera que l’invention concerne les véhicules dont la batterie principale est rechargeable en mode 2 ou 3 et/ou en mode 4. Dans les véhicules précités, le convertisseur est censé fournir sur sa sortie (couplée aux réseau de bord et batterie de servitude) un niveau de tension qui est toujours supérieur à la tension normale aux bornes de la batterie de servitude. Cette règle est nécessaire pour que le courant du convertisseur circule naturellement vers la batterie de servitude, et ainsi éviter que le courant quitte la batterie de servitude pour circuler vers le convertisseur. Lorsque le convertisseur fait l’objet de microcoupures de fonctionnement qui font qu’il délivre sur sa sortie un niveau de tension notablement inférieur à la tension normale aux bornes de la batterie de servitude, le courant circule de la batterie de servitude vers le convertisseur, ce qui décharge et fatigue inutilement la batterie de servitude. Ces microcoupures de fonctionnement du convertisseur, qui résultent généralement d’un dysfonctionnement de composant(s) électrique(s) qu’il comprend, permettent aussi au courant provenant de la batterie de servitude de pénétrer dans le convertisseur alors même que ces composants électriques ne sont pas dimensionnés pour recevoir ce courant rentrant sur sa sortie. Or, une telle pénétration peut altérer certains composants électriques du convertisseur, et notamment ceux à base de MOSFET(s) (en particulier lorsqu’ils assurent une fonction de capacité), ce qui engendre alors un vieillissement accéléré du convertisseur et/ou des dysfonctionnements de ce dernier qui peuvent notamment l’empêcher de convertir correctement le courant issu de la batterie principale et donc provoquer une surtension dans le réseau de bord et/ou la batterie de servitude, potentiellement dangereuse pour des équipements embarqués comme pour les passagers. Actuellement, il n’existe pas de solution connue permettant de détecter (notamment) les microcoupures de fonctionnement du convertisseur. Par conséquent, l’invention a notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant une batterie principale rechargeable, une batterie de servitude, un convertisseur propre à convertir une partie d’un courant électrique stocké dans cette batterie principale pour alimenter via une sortie un réseau de bord et cette batterie de servitude. Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on détermine une tension sur la sortie du convertisseur, puis, lorsque cette tension déterminée est inférieure à un premier seuil pendant une durée supérieure à une première durée inférieure ou égale à 100 µs, on génère une alerte d’un usager du véhicule d’un besoin d’arrêter ce dernier et on interdit temporairement le convertisseur d’alimenter en courant converti sa sortie. Grâce à l’invention, non seulement l’usager est alerté, mais en plus et surtout on met fin à la microcoupure de fonctionnement du convertisseur, ce qui permet d’éviter un endommagement des composants électriques du convertisseur et d’équipement(s) électrique(s) couplé(s) au réseau de bord et/ou que les passagers du véhicule courent un risque. 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 utiliser une première durée qui est comprise entre 10 µs et 100 µs ; - dans son étape, lorsque la tension déterminée est inférieure au premier seuil pendant une durée supérieure à la première durée, on peut enregistrer au moins un code défaut qui est représentatif d’un problème de microcoupure de fonctionnement du convertisseur ; - dans son étape, en présence d’un réseau de bord de type 12 volts, on peut utiliser un premier seuil qui est compris entre 5 volts et 7 volts ; - dans son étape, lorsque la tension déterminée est supérieure au premier seuil et inférieure à un deuxième seuil, strictement supérieur au premier seuil, pendant une durée supérieure à une deuxième durée, strictement supérieure à la première durée, on peut générer une alerte de l’usager d’un besoin d’arrêter le véhicule et on peut interdire temporairement le convertisseur d’alimenter en courant converti sa sortie ; - en présence de la dernière option, dans son étape on peut utiliser une deuxième durée qui est comprise entre 100 ms et 500 ms ; - également en présence de la dernière option, dans son étape, lorsque la tension déterminée est supérieure au premier seuil et inférieure au deuxième seuil pendant une durée supérieure à la deuxième durée, on peut enregistrer au moins un code défaut qui est représentatif d’un problème de sous-tension sur la sortie du convertisseur ; - également en présence de la dernière option, dans son étape, en présence d’un réseau de bord de type 12 volts, on peut utiliser un deuxième seuil qui est compris entre 7,5 volts et 9,5 volts ; - dans son étape, en cas d’interdiction temporaire d’alimenter en courant converti la sortie du convertisseur, on peut alimenter le réseau de bord avec de l’énergie électrique qui est issue de la batterie de servitude. 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 une tension sur une sortie d’un convertisseur propre à convertir dans un véhicule une partie d’un courant électrique stocké dans une batterie principale de ce dernier pour alimenter un réseau de bord et une batterie de servitude via cette sortie. L’invention propose également un dispositif de surveillance destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie principale rechargeable, une batterie de servitude, un convertisseur propre à convertir une partie d’un courant électrique stocké dans cette batterie principale pour alimenter via une sortie un réseau de bord et cette batterie de servitude. 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 déterminer une tension sur la sortie du convertisseur, puis, lorsque cette tension déterminée est inférieure à un premier seuil pendant une durée supérieure à une première durée inférieure ou égale à 100 µs, à déclencher une génération d’une alerte d’un usager du véhicule d’un besoin d’arrêter ce dernier et à interdire temporairement le convertisseur d’alimenter en courant converti sa sortie. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant : - une batterie principale rechargeable, - une batterie de servitude, - un convertisseur propre à convertir une partie d’un courant électrique stocké dans cette batterie principale pour alimenter via une sortie un réseau de bord et cette batterie de servitude, 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 couplée à un convertisseur également couplé via une sortie à un réseau de bord et une batterie de servitude, et un dispositif de surveillance selon l’invention, illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un chargeur de véhicule comprenant un convertisseur et un calculateur de recharge comprenant une partie d’un exemple de réalisation d’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 pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable, une batterie de servitude (BS), un convertisseur (CV) propre à convertir une partie d’un courant électrique stocké dans ladite batterie principale (BP) pour alimenter via une sortie (SC) un réseau de bord (RB) et ladite batterie de servitude (BS), caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-50) dans laquelle on détermine une tension sur ladite sortie (SC) dudit convertisseur (CV), puis, lorsque ladite tension déterminée est inférieure à un premier seuil pendant une durée supérieure à une première durée inférieure ou égale à 100 µs, on génère une alerte d’un usager dudit véhicule (V) d’un besoin d’arrêter ce dernier (V) et on interdit temporairement ledit convertisseur (CV) d’alimenter en courant converti ladite sortie (SC). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) on utilise une première durée comprise entre 10 µs et 100 µs. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50), lorsque ladite tension déterminée est inférieure audit premier seuil pendant une durée supérieure à ladite première durée, on enregistre au moins un code défaut représentatif d’un problème de microcoupure de fonctionnement dudit convertisseur (CV). Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50), lorsque ladite tension déterminée est supérieure audit premier seuil et inférieure à un deuxième seuil, strictement supérieur audit premier seuil, pendant une durée supérieure à une deuxième durée, strictement supérieure à ladite première durée, on génère une alerte dudit usager d’un besoin d’arrêter ledit véhicule (V) et on interdit temporairement ledit convertisseur (CV) d’alimenter en courant converti ladite sortie (SC). Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50) on utilise une deuxième durée comprise entre 100 ms et 500 ms. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50), lorsque ladite tension déterminée est supérieure audit premier seuil et inférieure audit deuxième seuil pendant une durée supérieure à ladite deuxième durée, on enregistre au moins un code défaut représentatif d’un problème de sous-tension sur ladite sortie (SC). Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-50), en cas d’interdiction temporaire d’alimenter en courant converti ladite sortie (SC), on alimente ledit réseau de bord (RB) avec de l’énergie électrique issue de ladite batterie de servitude (BS). 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 tension sur une sortie (SC) d’un convertisseur (CV) propre à convertir dans un véhicule (V) une partie d’un courant électrique stocké dans une batterie principale (BP) de ce dernier (V) pour alimenter un réseau de bord (RB) et une batterie de servitude (BS) via ladite sortie (SC). Dispositif de surveillance (DS) pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable, une batterie de servitude (BS), un convertisseur (CV) propre à convertir une partie d’un courant électrique stocké dans ladite batterie principale (BP) pour alimenter via une sortie (SC) un réseau de bord (RB) et ladite batterie de servitude (BS), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer une tension sur ladite sortie (SC) dudit convertisseur (CV), puis, lorsque ladite tension déterminée est inférieure à un premier seuil pendant une durée supérieure à une première durée inférieure ou égale à 100 µs, à déclencher une génération d’une alerte d’un usager dudit véhicule (V) d’un besoin d’arrêter ce dernier (V) et à interdire temporairement ledit convertisseur (CV) d’alimenter en courant converti ladite sortie (SC). Véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable, une batterie de servitude (BS), un convertisseur (CV) propre à convertir une partie d’un courant électrique stocké dans ladite batterie principale (BP) pour alimenter via une sortie (SC) un réseau de bord (RB) et ladite batterie de servitude (BS), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon la revendication 9.