Brevet FR3132956A1 — publié le 20230825

Un procédé de surveillance est mis en œuvre dans un système comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique propre à recharger une première batterie de servitude et une seconde batterie de servitude associée à un dispositif de sécurité permettant sa recharge et empêchant sa décharge hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire. Ce procédé comprend une étape (10-60) dans laquelle on surveille si une première tension, mesurée entre le dispositif de sécurité et la seconde batterie de servitude et représentative d’une phase de recharge de cette dernière, est cohérente avec une seconde tension mesurée en sortie du générateur d’énergie électrique, et en cas d’incohérence on effectue dans le système au moins une action. Figure 3 SURVEILLANCE D’UN GROUPE D’ALIMENTATION ÉLECTRIQUE À DEUX BATTERIES DE SERVITUDE D’UN SYSTÈME Domaine technique de l’invention L’invention concerne les systèmes comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et deux batteries de servitude rechargeables, et plus précisément la surveillance du groupe d’alimentation de tels systèmes. Etat de la technique Comme le sait l’homme de l’art, certains systèmes, comme par exemple certains véhicules (éventuellement de type automobile), comprennent un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique et des première et seconde batteries de servitude rechargeables. Par exemple, dans le cas d’un véhicule ce générateur d’énergie électrique peut être un alternateur ou un alterno-démarreur lorsque le véhicule comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant au moins une machine motrice thermique, ou bien un convertisseur de courant associé à une batterie principale de type basse, moyenne ou haute tension, lorsque le GMP comprend au moins une machine motrice électrique. Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « batterie de servitude » une batterie rechargeable par au moins un générateur d’énergie électrique 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 auquel sont couplés 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 usagers d’un système, et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire, en cas de besoin. C’est le cas, par exemple, de la direction assistée électrique ou d’un dispositif de freinage tout électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple), ou encore d’un dispositif de contrôle de trajectoire. Lorsque le groupe d’alimentation comprend un générateur d’énergie électrique et des première et seconde batteries de servitude rechargeables, c’est le générateur d’énergie électrique (associé à la batterie principale) qui est chargé d’alimenter le réseau de bord et de recharger les première et seconde batteries de servitude lorsqu’il est actif. Lorsque le réseau de bord nécessite à un instant donné une énergie (ou puissance) électrique que le générateur d’énergie électrique (actif) ne peut pas fournir seul (éventuellement du fait d’une défaillance du générateur d’énergie électrique) ou que le générateur d’énergie électrique est inactif, c’est la première batterie de servitude (parfois dite principale) qui doit fournir le complément ou l’intégralité de l’énergie électrique au réseau de bord en garantissant des niveaux de tension minima aux organes sécuritaires. Il y a alors un risque de décharge de la première batterie de servitude pouvant provoquer une chute de tension aux bornes de cette dernière et donc une chute de tension aux bornes du réseau de bord (phénomène dit « d’écroulement ») pouvant alors impacter le fonctionnement nominal des équipements électriques couplés au réseau de bord et en particulier ceux qui sont sécuritaires. La seconde batterie de servitude est chargée d’alimenter en énergie électrique au moins l’un des équipements électriques sécuritaires (ci-après dit associé) lorsque le générateur d’énergie électrique et la première batterie de servitude ne sont pas en capacité de le faire. Elle constitue donc une batterie de servitude de secours (ou secondaire) qui améliore la sécurité de fonctionnement du système. Généralement, la capacité de stockage de la seconde batterie de servitude est inférieure à celle de la première batterie de servitude. Afin que la seconde batterie de servitude puisse être rechargée par le générateur d’énergie électrique mais ne puisse se décharger que pour alimenter chaque équipement électrique sécuritaire associé, cette seconde batterie de servitude est associée à un dispositif de sécurité. Ce dernier comprend généralement au moins une diode permettant au courant de recharge (fourni par le générateur d’énergie électrique) de passer, mais empêchant le courant généré par la seconde batterie de servitude de passer pour rejoindre le réseau de bord si l’on excepte chaque équipement électrique sécuritaire associé. Parfois, le dispositif de sécurité fait l’objet d’une défaillance, comme par exemple un court-circuit, qui peut empêcher le passage du courant de recharge fourni par le générateur d’énergie électrique, et donc empêche la recharge de la seconde batterie de servitude. Dans ce cas, la seconde batterie de servitude se décharge progressivement, et donc devient assez rapidement incapable d’offrir sur ses bornes une tension qui est compatible avec le niveau de performance minimal attendu de chaque équipement électrique sécuritaire associé, ce qui peut s’avérer dangereux lorsque le générateur d’énergie électrique et la première batterie de servitude ne sont pas en capacité d’offrir cette tension compatible. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation en proposant une surveillance du fonctionnement du dispositif de sécurité du groupe d’alimentation d’un système. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre dans un système comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique propre à recharger une première batterie de servitude et une seconde batterie de servitude associée à un dispositif de sécurité destiné à permettre sa recharge et à empêcher sa décharge hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire. Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle : - on surveille si une première tension, mesurée entre le dispositif de sécurité et la seconde batterie de servitude et représentative d’une phase de recharge de cette dernière, est cohérente avec une seconde tension mesurée en sortie du générateur d’énergie électrique, et - en cas d’incohérence on effectue dans le système au moins une action. Cette surveillance de la première tension (en aval du dispositif de sécurité), permet désormais de détecter en temps réel une défaillance du dispositif de sécurité, et donc d’agir en conséquence. 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 comparer une première valeur, représentative d’un écart entre les première et seconde tensions, à un premier seuil choisi, et lorsque cette première valeur est supérieure à ce premier seuil on peut effectuer dans le système au moins une action ; - en présence de la première option, dans son étape on peut effectuer une action consistant à appliquer sur une entrée du dispositif de sécurité, avec le générateur d’énergie électrique, un profil de tension choisi, et à surveiller si la première tension a une évolution temporelle représentative de ce profil de tension appliqué, et dans la négative on peut effectuer dans le système au moins une autre action, tandis que dans l’affirmative on peut considérer qu’il n’y a pas de défaillance du dispositif de sécurité ; - en présence de la dernière sous-option, dans son étape on peut comparer la première tension à un deuxième seuil qui est fonction du profil de tension appliqué, pendant une première durée d’application de ce dernier, et lorsque la première tension est inférieure à ce deuxième seuil pendant cette durée d’application on peut effectuer dans le système au moins une autre action, tandis que lorsque la première tension est supérieure ou égale à ce deuxième seuil pendant la première durée d’application on peut considérer qu’il n’y a pas de défaillance du dispositif de sécurité ; - également en présence de la dernière sous-option, dans son étape le profil de tension appliqué peut comprendre une première partie pendant laquelle le générateur d’énergie électrique applique une tension constante d’une valeur choisie et pendant une deuxième durée d’application choisie sur l’entrée du dispositif de sécurité ; - également en présence de la dernière sous-option, dans son étape chaque autre action peut être choisie parmi une incrémentation d’une unité d’une valeur en cours d’un compteur de défaillance, une adaptation d’une gestion de l’alimentation énergétique du système, une génération d’une alerte d’un usager du système d’un besoin de faire vérifier ce dernier, et un enregistrement d’un code défaut représentatif d’une défaillance du dispositif de sécurité ; - en présence de la dernière sous-sous-option, dans son étape, lorsque l’on effectue l’incrémentation, on peut ensuite comparer à un troisième seuil choisi la valeur en cours du compteur de défaillance, et lorsque cette valeur en cours est supérieure à ce troisième seuil on peut considérer que le dispositif de sécurité est défaillant et on peut effectuer dans le système encore au moins une autre action choisie parmi celles mentionnées ci-avant et différente de l’incrémentation. 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 groupe d’alimentation alimentant en énergie électrique un réseau de bord d’un système et comprenant un générateur d’énergie électrique propre à recharger une première batterie de servitude et une seconde batterie de servitude associée à un dispositif de sécurité destiné à permettre sa recharge et à empêcher sa décharge hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire du réseau de bord. L’invention propose également un dispositif de surveillance destiné à équiper un système comprenant un générateur d’énergie électrique propre à recharger une première batterie de servitude et une seconde batterie de servitude associée à un dispositif de sécurité destiné à permettre sa recharge et à empêcher sa décharge hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire. 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 surveiller si une première tension, mesurée entre le dispositif de sécurité et la seconde batterie de servitude et représentative d’une phase de recharge de cette dernière, est cohérente avec une seconde tension mesurée en sortie du générateur d’énergie électrique, et - en cas d’incohérence à déclencher la réalisation dans le système d’au moins une action. L’invention propose également un système comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique propre à recharger une première batterie de servitude et une seconde batterie de servitude associée à un dispositif de sécurité destiné à permettre sa recharge et à empêcher sa décharge hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire, ainsi qu’un dispositif de surveillance du type de celui présenté ci-avant. Par exemple, ce système peut être un véhicule, éventuellement de type automobile. 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 surveillance selon l’invention, illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un calculateur de supervision de la distribution d’énergie électrique comprenant 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 système (S) comprenant un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) propre à recharger une première batterie de servitude (B1) et une seconde batterie de servitude (B2) associée à un dispositif de sécurité (DS2) destiné à permettre la recharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) et à empêcher la décharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire (EES), caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-60) dans laquelle on surveille si une première tension, mesurée entre ledit dispositif de sécurité (DS2) et ladite seconde batterie de servitude (B2) et représentative d’une phase de recharge de cette dernière (B2), est cohérente avec une seconde tension mesurée en sortie dudit générateur d’énergie électrique (GE), et en cas d’incohérence on effectue dans ledit système (S) au moins une action. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) on compare une première valeur, représentative d’un écart entre lesdites première et seconde tensions, à un premier seuil choisi, et lorsque ladite première valeur est supérieure audit premier seuil on effectue dans ledit système (S) au moins une action. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) on effectue une action consistant à appliquer sur une entrée dudit dispositif de sécurité (DS2), avec ledit générateur d’énergie électrique (GE), un profil de tension choisi, et à surveiller si ladite première tension a une évolution temporelle représentative dudit profil de tension appliqué, et dans la négative on effectue dans ledit système (S) au moins une autre action, tandis que dans l’affirmative on considère qu’il n’y a pas de défaillance dudit dispositif de sécurité (DS2). Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) on compare ladite première tension à un deuxième seuil fonction dudit profil de tension appliqué, pendant une première durée d’application de ce dernier, et lorsque ladite première tension est inférieure audit deuxième seuil pendant ladite durée d’application on effectue dans ledit système (S) au moins une autre action, tandis que lorsque ladite première tension est supérieure ou égale audit deuxième seuil pendant ladite première durée d’application on considère qu’il n’y a pas de défaillance dudit dispositif de sécurité (DS2). Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) ledit profil de tension appliqué comprend une première partie pendant laquelle ledit générateur d’énergie électrique (GE) applique une tension constante, d’une valeur choisie et pendant une deuxième durée d’application choisie, sur ladite entrée dudit dispositif de sécurité (DS2). Procédé selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60) chaque autre action est choisie parmi une incrémentation d’une unité d’une valeur en cours d’un compteur de défaillance, une adaptation d’une gestion de l’alimentation énergétique dudit système (S), une génération d’une alerte d’un usager dudit système (S) d’un besoin de faire vérifier ce dernier (S), et un enregistrement d’un code défaut représentatif d’une défaillance dudit dispositif de sécurité (DS2). Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-60), lorsque l’on effectue ladite incrémentation, on compare ensuite à un troisième seuil choisi ladite valeur en cours dudit compteur de défaillance, et lorsque ladite valeur en cours est supérieure audit troisième seuil on considère que ledit dispositif de sécurité (DS2) est défaillant et on effectue dans ledit système (S) encore au moins une autre action choisie dans ledit groupe et différente de ladite incrémentation. 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 groupe d’alimentation alimentant en énergie électrique un réseau de bord (RB) d’un système (S) et comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) propre à recharger une première batterie de servitude (B1) et une seconde batterie de servitude (B2) associée à un dispositif de sécurité (DS2) destiné à permettre la recharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) et à empêcher la décharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire (EES) dudit réseau de bord (RB). Dispositif de surveillance (DS1) pour un système (S) comprenant un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) propre à recharger une première batterie de servitude (B1) et une seconde batterie de servitude (B2) associée à un dispositif de sécurité (DS2) destiné à permettre la recharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) et à empêcher la décharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire (EES), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à surveiller si une première tension, mesurée entre ledit dispositif de sécurité (DS2) et ladite seconde batterie de servitude (B2) et représentative d’une phase de recharge de cette dernière (B2), est cohérente avec une seconde tension mesurée en sortie dudit générateur d’énergie électrique (GE), et en cas d’incohérence à déclencher la réalisation dans ledit système (S) d’au moins une action. Système (S) comprenant un réseau de bord (RB) alimenté en énergie électrique par un groupe d’alimentation comprenant un générateur d’énergie électrique (GE) propre à recharger une première batterie de servitude (B1) et une seconde batterie de servitude (B2) associée à un dispositif de sécurité (DS2) destiné à permettre la recharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) et à empêcher la décharge de ladite seconde batterie de servitude (B2) hormis pour alimenter un équipement électrique sécuritaire (EES), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS1) selon la revendication 9.