Brevet FR3149987A1 — publié le 20241220

L’invention concerne un système de contrôle d’une batterie à 12V de véhicule automobile (V), comprenant un boîtier qui comprend : - un enregistreur embarqué (L) configuré pour être connecté à une borne (P, N) de la batterie à 12V, l’enregistreur embarqué (L) relevant des données de courants entrants et sortants de la batterie à 12V ; et - une unité de contrôle (U) connectée à l’enregistreur embarqué (L), l’unité de contrôle (U) analysant des données de courants issues de l’enregistreur embarqué (L). L’invention concerne également un véhicule, un procédé et un programme sur la base d’un tel système. Figure 1 SYSTEME DE CONTRÔLE DE BATTERIE A 12 V D’UN VEHICULE AUTOMOBILE L’invention concerne le domaine des systèmes de contrôle de batterie pour des batteries à basse tension de systèmes électroniques de bord de véhicules automobiles, telles que des batteries 12 Volts de véhicules automobiles. De plus en plus de problèmes de décharge de la batterie à 12V sont dus à de nouvelles phases de vie du véhicule automobile hors contact : - des phases où le véhicule automobile est branché à une borne de recharge de la batterie de traction (ou « PlugIN phases » en langue anglaise) ; - des phases de mise à jour en direct des calculateurs du véhicule par transmission OTA (pour « over the air » en langue anglaise) ; - des capteurs actifs en permanence pour permettre l’ouverture du véhicule à l’approche et le verrouillage à l’éloignement. - des phases de pré-conditionnement thermique de l’habitacle. - des phases de surveillance du système de gestion de la batterie de traction. - etc. Ces phases entrainent de plus en plus une décharge de la batterie 12V et par conséquence une potentielle panne du véhicule ou une indisponibilité du système à zéro émission sur les véhicules hybrides, ou de fonctions électroniques telles que l’arrêt et redémarrage du moteur thermique (ou « stop and start » en langue anglaise). Des solutions sont disponibles, mais ne sont pas pleinement satisfaisantes : - des capteurs de courant existent mais ne sont pas compatibles avec toutes les plages de mesure du courant, allant de 1 milli ampères pour les phases de courant de veille jusque 1500 ampères en utilisation ; - les solutions ne sont pas autonomes pour une utilisation embarquée dans le véhicule ou impactent le système énergétique du véhicule et faussent le résultat ; - les capteurs de courant ne sont pas prévus pour enregistrer en continu et horodater les mesures pendant plusieurs journées ; - les solutions n’intègrent pas de fonctions de détection d’anomalie sur les consommations électriques du véhicule pour prévenir de potentielles pannes de la batterie à 12V. Un objectif de la présente invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de réaliser des mesures et enregistrements du courant 24/24 heures dans les conditions d’utilisation variées du véhicule automobile (véhicule en roulage, branché (ou « PlugIN » en langue anglaise), en stationnement, …) et détecter une consommation anormale de la batterie. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un système de contrôle d’une batterie à 12V de véhicule automobile, comprenant un boîtier qui comprend : - un enregistreur embarqué configuré pour être connecté à une borne positive ou une borne négative de la batterie à 12V, l’enregistreur embarqué relevant des données de courants entrants et sortants de la batterie à 12V ; et - une unité de contrôle connectée à l’enregistreur embarqué, l’unité de contrôle analysant des données de courants issues de l’enregistreur embarqué. Avantageusement, l’invention permet d’avoir un enregistreur à équiper sur des véhicules pour : - analyser la cause de la décharge de la batterie à basse tension dans le domaine d’activité de l’utilisateur (ingénierie, usines, après-ventes) ; - contrôler régulièrement la consommation en ampères-heures du véhicule sur la batterie pendant le processus d'assemblage du véhicule ; - faciliter la validation lors du développement de nouveaux véhicules et obtenir des mesures plus fréquentes sur différentes configurations de véhicules pour détecter une anomalie du système de gestion d’énergie du véhicule. - informer l’utilisateur du véhicule d’une anomalie sur son système embarqué ou sur un dispositif mobile, avant une panne de son véhicule (exemple via une application sur un smartphone) ; - surveiller les statistiques et bilan de consommation de courant d’une flotte de véhicules en utilisation variée des véhicules. Selon une variante, l’enregistreur embarqué et/ou l’unité de contrôle comprend en outre un moyen d’horodatage pour affecter un horodatage aux données de courants de la batterie à 12V. Cela permet d’avoir un meilleur suivi des données enregistrées. Selon une variante, le système de contrôle comprend en outre un écran de contrôle, connecté à l’unité de contrôle, pour visualiser des analyses de l’unité de contrôle. Cela permet d’informer un utilisateur de l’état actuel de la batterie en temps réel, en continu. L’écran permet d’être informé de manière synthétique. Une sortie USB peut permettre d’être informé de manière détaillée sur un dispositif externe. Selon une variante, l’écran de contrôle est un écran en papier électronique. Cela permet d’avoir un moyen de visualisation ne consommant pas d’énergie. Selon une variante, l’enregistreur embarqué et/ou l’unité de contrôle comprend en outre une alimentation autonome. Cela permet d’avoir des informations indépendamment de l’énergie électrique du véhicule et de l’état de la batterie à 12V. Selon une variante, l’enregistreur embarqué comprend un premier capteur configuré pour être connecté à la borne positive, et un deuxième capteur configuré pour être connecté à la borne négative. Cela permet d’utiliser la borne la plus accessible de la batterie. Selon une variante, l’unité de contrôle est configurée pour déterminer des données de consommations en ampères et en ampères-heures, de détections de réveils intempestifs de calculateurs, dans différentes phases de vie du véhicule, et des statistiques de ces données. Cela permet d’avoir des informations sur le véhicule en temps réel sur la base des données de consommation de la batterie. L’invention porte en outre sur un véhicule automobile comprenant une batterie à 12 V et un système de contrôle selon l’invention, dont l’enregistreur est connecté à une borne positive ou à une borne négative de ladite batterie à 12V. L’invention concerne en outre un procédé de surveillance d’une batterie à 12V d’un véhicule automobile au moyen d’un système de contrôle selon l’invention, comprenant les étapes suivantes : - une étape de mesure pour relever des données de courants entrants et sortants de la batterie à 12 V ; et - une étape d’analyse pour analyser les données de courants. Un autre objet de l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de surveillance selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l'invention, dans lesquelles : - illustre schématiquement un véhicule automobile selon un mode de réalisation préféré, comprenant un enregistreur et un écran ou un indicateur ; - illustre schématiquement un premier exemple de profil d’évolution de courants ; et - illustre schématiquement un deuxième exemple de profil d’évolution de courants. L'invention concerne un système de contrôle d’une batterie à 12 V B d’un véhicule automobile V. Le système de contrôle comprend un enregistreur L qui comprend au moins un capteur de courant (ou de préférence deux capteurs), couplé à une unité de contrôle (carte de commande U). Le capteur de courant peut être de type intelligent (ou IBS pour « Intelligent Battery Sensor » en langue anglaise), avec une plage de 1mA à 1500A et un échantillonnage de 10ms). Le capteur est inséré indépendamment sur l’une des deux bornes P, N de la batterie 12V B et est adaptable à tous les types de véhicules grâce à un jeu de trois busbar plats, coudés et orientables. Le boitier enregistreur peut comprendre une batterie interne intégrée permettant une autonomie de 36 heures ou adaptable à des besoins d’énergie de plusieurs semaines. Le boîtier comprend en outre la carte de commande U pour générer, enregistrer et visualiser les données du capteur de courant avec un horodatage des données (année, jours, mois, minutes, secondes, millisecondes). Cette carte de commande U permet également des fonctions spécifiques tel le calcul et les statistiques des consommations d’énergie en Ampères heures, la détection de réveils intempestifs de calculateurs lorsque le véhicule devrait être endormi ou la synchronisation d’autres instrumentations par des entrées et sorties spécifiques. Cette carte de commande U peut comprendre une entrée pour enregistrer certaines données des réseaux multiplexées du véhicule afin de disposer des éléments de contexte pour l’analyse de l’évolution du courant mesuré (phase de vie, véhicule roulant, etc…) La carte de commande U comprend une sortie pour visualiser sur un ordinateur en instantané et de manière graphique les données mesurées ou bien de transmettre les données vers un dispositif d’enregistrement externe. La carte de commande gère également un afficheur interne en papier électronique E (ou « e-paper » en langue anglaise » pour visualiser le courant et les Ampère heures mesurés lors de l’appui sur un bouton de déclenchement présent sur le boitier enregistreur afin d’informer l’utilisateur. Enfin, toutes les données (courant, Ah, statistiques) sont enregistrées et récupérables sur la mémoire interne du boitier enregistreur par une connexion USB pour une analyse détaillée en post-traitement. L’invention permet de visualiser l’évolution du courant entrant et sortant de la batterie à 12V B du véhicule dans les différentes phases de vie d’utilisation pour détecter une consommation anormale du véhicule. La montre un exemple de mesures de courant de la batterie (I en mA) et de consommation en mAh (A). Le premier plateau montre que les calculateurs du véhicule automobile sont en phase de veille (par exemple à -15 mA au point I1). Les mesures de courant passent en dessous de 0mA lorsque du courant sort de la batterie. L’activité de la batterie se traduit par des pics tandis que les phases de veille correspondent à des plateaux. La montre un exemple de surveillance de veille. Les phases de plateau ont des légers pics lorsque l’échelle est agrandie. Le courant mesuré à l’origine au premier plateau est par exemple à -20mA. La chute de courant montre une détection d’anomalie, à savoir un réveil intempestif. Le courant mesuré dans le deuxième plateau est par exemple de -300mA, avant un retour à -20mA. Système de contrôle d’une batterie à 12V de véhicule automobile (V), comprenant un boîtier qui comprend : - un enregistreur embarqué (L) configuré pour être connecté à une borne positive (P) ou une borne négative (N) de la batterie à 12V, l’enregistreur embarqué (L) relevant des données de courants entrants et sortants de la batterie à 12V ; et - une unité de contrôle (U) connectée à l’enregistreur embarqué (L), l’unité de contrôle (U) analysant des données de courants issues de l’enregistreur embarqué (L). Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’enregistreur embarqué (L) et/ou l’unité de contrôle (U) comprend en outre un moyen d’horodatage pour affecter un horodatage aux données de courants de la batterie à 12V (B). Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, comprenant en outre un écran de contrôle (E), connecté à l’unité de contrôle (U), pour visualiser des analyses de l’unité de contrôle (U). Système de contrôle selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’écran de contrôle (E) est un écran en papier électronique. Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’enregistreur embarqué (L) et/ou l’unité de contrôle (U) comprend en outre une alimentation autonome. Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’enregistreur embarqué comprend un premier capteur configuré pour être connecté à la borne positive (P), et un deuxième capteur configuré pour être connecté à la borne négative (N). Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’unité de contrôle (U) est configurée pour déterminer des données de consommations en ampères et en ampères-heures, de détections de réveils intempestifs de calculateurs, dans différentes phases de vie du véhicule, et des statistiques de ces données. Véhicule automobile comprenant une batterie à 12 V et un système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dont l’enregistreur est connecté à une borne positive (P) ou à une borne négative (N) de ladite batterie à 12V (B). Procédé de surveillance d’une batterie à 12V d’un véhicule automobile (V) au moyen d’un système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes : - une étape de mesure pour relever des données de courants entrants et sortants de la batterie à 12 V (B) ; et - une étape d’analyse pour analyser les données de courants. Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de surveillance selon la revendication 9, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.