Brevet FR3131779A1 — publié le 20230714

Un procédé surveille un isolement électrique d’une ligne de recharge interconnectant dans un véhicule un connecteur de recharge à au moins un contacteur faisant partie d’un circuit d’isolement couplé à une batterie principale rechargeable. Ce procédé comprend une étape (10-100) dans laquelle, en l’absence de couplage du connecteur de recharge à une source d’alimentation externe, on place le contacteur dans son état fermé, puis on vérifie si la ligne de recharge est isolée électriquement, et, dans la négative, on interdit une future recharge de la batterie principale via la ligne de recharge et on place le contacteur dans son état ouvert. Figure 3 SURVEILLANCE DE L’ISOLEMENT ÉLECTRIQUE D’UNE LIGNE DE RECHARGE D’UNE BATTERIE PRINCIPALE D’UN VÉHICULE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant une batterie principale (ou de traction) rechargeable, et plus précisément la surveillance de l’isolement électrique d’une ligne de recharge à laquelle est couplée une telle batterie principale. Etat de la technique Certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent une batterie rechargeable dite « principale » (ou de traction) du fait qu’elle est chargée d’alimenter en courant électrique un réseau de bord via un convertisseur et une machine motrice électrique de leur groupe motopropulseur (ou GMP). 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 sont couplées à un circuit d’isolement qui comporte au moins un contacteur connecté à une ligne de recharge, elle-même connectée à un connecteur de recharge. Chaque contacteur a un état ouvert dans lequel il assure le découplage entre la batterie principale et la ligne de recharge et un état fermé dans lequel il assure le couplage de la batterie principale à la ligne de recharge pendant une phase de recharge de la batterie principale par une source d’alimentation couplée au connecteur de recharge du véhicule. La ligne de recharge est donc un élément d’interconnexion important permettant d’alimenter la batterie principale en courant continu (ou DC (« Direct Current »)) issu d’une source d’alimentation lors d’une recharge dite en mode 4. Il est rappelé que dans une recharge en mode 4, la batterie principale (à recharger) est alimentée directement en courant continu élevé (typiquement entre 125 A et 500 A) sous une tension d’entrée basse (typiquement 450 V), et donc en cas de défaut d’isolement électrique entre le connecteur de recharge et la batterie principale, il y a un risque élevé de court-circuit électrique pouvant être à l’origine d’un incendie du véhicule et/ou d’un choc électrique (éventuellement une électrocution) d’un usager. Il a certes été proposé d’effectuer un diagnostic de l’isolement électrique une fois qu’une source d’alimentation a été connectée au connecteur de recharge du véhicule. Ce diagnostic est généralement réalisé à l’initiative de la source d’alimentation et consiste à injecter une puissance dans la ligne de recharge pour tester l’ensemble du circuit de recharge (connecteur de recharge, ligne de recharge et partie du circuit d’isolement impliquée dans la recharge). Mais ce type de diagnostic n’est pas assez sensible. En outre, la puissance injectée est suffisamment élevée pour occasionner des dégâts, comme par exemple un arc électrique et un début de court-circuit, en particulier lorsqu’ils proviennent de la ligne de recharge, ce qui peut déclencher dans le véhicule un défaut d’isolement de la batterie principale. Or, ce défaut d’isolement provoque une immobilisation du véhicule qui nécessite alors l’intervention d’un technicien d’un service après-vente. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation, et en particulier la sécurité et/ou la disponibilité. 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 et couplée à un circuit d’isolement comportant au moins un contacteur connecté à une ligne de recharge connectée à un connecteur de recharge et ayant des états ouvert et fermé dans lesquels il assure respectivement le découplage et le couplage de la batterie principale à la ligne de recharge. Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle, en l’absence de couplage du connecteur de recharge à une source d’alimentation externe, on place le contacteur dans son état fermé, puis on vérifie si la ligne de recharge est isolée électriquement, et, dans la négative, on interdit une future recharge de la batterie principale via la ligne de recharge et on place le contacteur dans son état ouvert. Cette vérification de l’isolement électrique de la ligne de recharge réalisée avant qu’une source d’alimentation externe ne soit couplée au connecteur de recharge, permet de disposer d’un diagnostic précis, sans risque d’engendrer un arc électrique et/ou un début de court-circuit en cas de défaut d’isolement électrique, mais aussi sans risque d’immobilisation du véhicule. Le procédé de surveillance selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - on peut réaliser l’étape lorsque le véhicule circule à une vitesse qui est supérieure à un premier seuil choisi depuis une durée supérieure à un deuxième seuil choisi ; - en présence de la première option, dans son étape le premier seuil peut, par exemple, être compris entre 40 km/h et 60 km/h ; - également en présence de la première option, dans son étape le deuxième seuil peut, par exemple, être compris entre 5 s et 15 s ; - dans son étape, lorsque le circuit d’isolement comprend deux contacteurs connectés à la ligne de recharge, on peut placer un premier contacteur dans son état fermé, puis on peut vérifier si la ligne de recharge est isolée électriquement, et, dans l’affirmative, on peut placer le premier contacteur dans son état ouvert puis on peut placer un second contacteur dans son état fermé, puis on peut vérifier si la ligne de recharge est isolée électriquement, et, dans la négative, on peut interdire une future recharge de la batterie principale via la ligne de recharge et on peut placer le second contacteur dans son état ouvert ; - dans son étape on peut vérifier si la ligne de recharge est isolée électriquement pendant une durée choisie ; - en présence de la dernière option, dans son étape la durée choisie peut, par exemple, être comprise entre 15 s et 60 s. 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 un isolement électrique d’une ligne de recharge interconnectant dans un véhicule un connecteur de recharge à au moins un contacteur faisant partie d’un circuit d’isolement couplé à une batterie principale rechargeable. L’invention propose également un dispositif de surveillance destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie principale rechargeable et couplée à un circuit d’isolement comportant au moins un contacteur connecté à une ligne de recharge connectée à un connecteur de recharge et ayant des états ouvert et fermé dans lesquels il assure respectivement le découplage et le couplage de la batterie principale à la ligne de recharge. 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, en l’absence de couplage du connecteur de recharge à une source d’alimentation externe, à déclencher un placement du contacteur dans son état fermé, puis à déclencher une vérification de l’isolement électrique de la ligne de recharge, et, dans la négative, à déclencher une interdiction d’une future recharge de la batterie principale via la ligne de recharge et à déclencher un placement du contacteur dans son état ouvert. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant, d’une part, une batterie principale rechargeable et couplée à un circuit d’isolement comportant au moins un contacteur connecté à une ligne de recharge connectée à un connecteur de recharge et ayant des états ouvert et fermé dans lesquels il assure respectivement le découplage et le couplage de la batterie principale à la ligne de recharge, et, d’autre part, 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 couplée à une ligne de recharge, 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 pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable et couplée à un circuit d’isolement (CI) comportant au moins un contacteur (K4, K5) connecté à une ligne de recharge (LR) connectée à un connecteur de recharge (CN) et ayant des états ouvert et fermé dans lesquels il assure respectivement le découplage et le couplage de ladite batterie principale (BP) à ladite ligne de recharge (LR), caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-100) dans laquelle, en l’absence de couplage dudit connecteur de recharge (CN) à une source d’alimentation externe, on place ledit contacteur (K4, K5) dans son état fermé, puis on vérifie si ladite ligne de recharge (LR) est isolée électriquement, et, dans la négative, on interdit une future recharge de ladite batterie principale (BP) via ladite ligne de recharge (LR) et on place ledit contacteur (K4, K5) dans son état ouvert. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’on réalise ladite étape (10-100) lorsque ledit véhicule (V) circule à une vitesse supérieure à un premier seuil choisi depuis une durée supérieure à un deuxième seuil choisi. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-100) ledit premier seuil est compris entre 40 km/h et 60 km/h. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-100) ledit deuxième seuil est compris entre 5 s et 15 s. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-100), lorsque ledit circuit d’isolement (CI) comprend deux contacteurs (K4, K5) connectés à ladite ligne de recharge (LR), on place un premier contacteur (K4) dans son état fermé, puis on vérifie si ladite ligne de recharge (LR) est isolée électriquement, et, dans l’affirmative, on place ledit premier contacteur (K4) dans son état ouvert puis on place un second contacteur (K5) dans son état fermé, puis on vérifie si ladite ligne de recharge (LR) est isolée électriquement, et, dans la négative, on interdit une future recharge de ladite batterie principale (BP) via ladite ligne de recharge (LR) et on place ledit second contacteur (K5) dans son état ouvert. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-100) on vérifie si ladite ligne de recharge (LR) est isolée électriquement pendant une durée choisie. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-100) ladite durée choisie est comprise entre 15 s et 60 s. 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 un isolement électrique d’une ligne de recharge (LR) interconnectant dans un véhicule (V) un connecteur de recharge (CN) à au moins un contacteur (K4, K5) faisant partie d’un circuit d’isolement (CI) couplé à une batterie principale (BP) rechargeable. Dispositif de surveillance (DS) pour un véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable et couplée à un circuit d’isolement (CI) comportant au moins un contacteur (K4, K5) connecté à une ligne de recharge (LR) connectée à un connecteur de recharge (CN) et ayant des états ouvert et fermé dans lesquels il assure respectivement le découplage et le couplage de ladite batterie principale (BP) à ladite ligne de recharge (LR), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant, en l’absence de couplage dudit connecteur de recharge (CN) à une source d’alimentation externe, à déclencher un placement dudit contacteur (K4, K5) dans son état fermé, puis à déclencher une vérification de l’isolement électrique de ladite ligne de recharge (LR), et, dans la négative, à déclencher une interdiction d’une future recharge de ladite batterie principale (BP) via ladite ligne de recharge (LR) et à déclencher un placement dudit contacteur (K4, K5) dans son état ouvert. Véhicule (V) comprenant une batterie principale (BP) rechargeable et couplée à un circuit d’isolement (CI) comportant au moins un contacteur (K4, K5) connecté à une ligne de recharge (LR) connectée à un connecteur de recharge (CN) et ayant des états ouvert et fermé dans lesquels il assure respectivement le découplage et le couplage de ladite batterie principale (BP) à ladite ligne de recharge (LR), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon la revendication 9.