Brevet FR3159478A1 — publié le 20250822

L’invention concerne un véhicule automobile comprenant un circuit électrique qui comprend une batterie de traction, et un consommateur électrique connecté en réseau multiplexé, caractérisé en ce que le véhicule automobile comprend en outre un moyen d’activation activant (A) ou désactivant (NA) le consommateur électrique suivant des critères (C1) de contacteurs de batterie fermés, de seuil d’état de charge, d’état de transfert d’énergie de charge, d’allumage de véhicule, en fonction de situations de connexion de charge, et de conduite en cours. L’invention concerne également un procédé et un programme sur la base d’un tel véhicule. Figure 1 VEHICULE AUTOMOBILE A BATTERIE COMPRENANT UN CONTROLE DE CONSOMMATEUR ELECTRIQUE CONNECTE EN MULTIPLEXAGE, PROCEDE ET PROGRAMME SUR LA BASE D’UN TEL VEHICULE L'invention se rapporte au domaine des architectures de circuits électriques de véhicules automobiles à batterie de traction, ainsi que des contrôles de consommateurs électriques de ces architectures. Ces architectures comprennent généralement un circuit électrique à haute tension connecté à la batterie de traction. Le circuit électrique comprend au moins un consommateur électrique dit à haute tension, qui communique uniquement en lecture avec un réseau multiplexé du véhicule. Ce type de consommateur ne communique pas avec les calculateurs du véhicule. La gestion de ce type de consommateur pose des difficultés. Un objectif de la présente invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de proposer une stratégie de gestion optimale du consommateur électrique en réseau multiplexé. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile comprenant un circuit électrique qui comprend une batterie de traction, et un consommateur électrique connecté en réseau multiplexé, caractérisé en ce que le véhicule automobile comprend en outre un moyen d’activation activant ou désactivant le consommateur électrique suivant des critères de contacteurs de batterie fermés, de seuil d’état de charge, d’état de transfert d’énergie de charge, d’allumage de véhicule, en fonction de situations de connexion de charge, et de conduite en cours. Par « connexion de charge » ou « charge en connexion », est entendu une connexion électrique de la batterie à une source de courant externe de sorte à permettre de charger la batterie. On peut parler de « Plug-In » en langue anglaise. Avantageusement, l’invention propose une solution de gestion optimale d’un consommateur électrique à haute tension. L’invention permet en outre d’assurer la durabilité des contacteurs de la batterie à haute tension, notamment en évitant l’activation lorsque les contacteurs sont ouverts ou dans la phase de précharge, et en évitant l’ouverture sous charge des contacteurs lorsqu’ils sont fermés. Selon une variante, le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de roulage, le moyen d’activation active le consommateur si les contacteurs sont fermés durant un premier temps calibrable et l’état de charge de la batterie est supérieur à un premier seuil d’état de charge ; sinon le moyen d’activation désactive le consommateur. Cela permet d’avoir un contrôle optimal en situation de roulage, en assurant qu’il y a suffisamment d’énergie électrique pour la traction du véhicule. Cela permet en outre d’éviter de perturber la séquence d’activation. Selon une variante, le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de connexion de charge, le moyen d’activation active le consommateur si la connexion de charge est effective et il y a un transfert d’énergie électrique de charge pendant un deuxième temps calibrable, et si l’état de charge de la batterie est supérieur à un deuxième seuil ou au premier seuil ; sinon le moyen d’activation désactive le consommateur. Cela permet d’avoir un contrôle optimal en situation de connexion de charge. Selon une variante, le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de connexion de charge, le moyen d’activation active le consommateur si, en outre, l’état de charge de la batterie est compris entre une valeur maximale d’état de charge et une valeur minimale correspondant au deuxième seuil ou au premier seuil. Cela permet de calibrer une plage d’états de charge d’activation du consommateur en situation de connexion de charge. Selon une variante, le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de fin de conduite ou de fin de charge en connexion, le moyen d’activation active le consommateur si une mise en contact du véhicule est coupée ou si la charge est connectée sans besoin de charge, les contacteurs de batterie sont fermés, et il y a un appel de courant ; sinon le moyen d’activation désactive le consommateur. Cela permet d’avoir un contrôle optimal en situation de fin de conduite ou de fin de charge en connexion. Selon une variante, le véhicule automobile comprend en outre une machine électrique et un système de charge, et le moyen d’activation active le consommateur si, en outre, l’état de charge correspond aux équations suivantes : avec : : l’état de charge minimal de la batterie dont on autorise le maintien des contacteurs sans risque d’une décharge profonde de la batterie ; : l’état de charge minimal prédit de la batterie dont on autorise le maintien des contacteurs de la batterie sans risque d’une décharge profonde de la batterie ; : l’état de charge réel de la batterie ; : l’état de charge prédit de la batterie et il est calculé comme suit : avec : la puissance instantanée de la batterie ; : la puissance instantanée de la machine électrique ; : la puissance instantanée du système de charge ; et : un filtre passe bas avec un temps de filtrage Ts, sinon le moyen d’activation désactive le consommateur. Cela permet de préciser les conditions d’activation et de désactivation du consommateur. L’invention porte en outre sur un procédé de contrôle d’un consommateur électrique d’un véhicule automobile selon l’invention, comprenant des étapes d’activation dans laquelle on active ou désactive le consommateur électrique suivant des critères de contacteurs de batterie fermés, de seuil d’état de charge, d’état de transfert d’énergie de charge, d’allumage de véhicule, en fonction de situations de connexion de charge, et de conduite en cours. 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 contrôle de demande de charge 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 de la FIG. 1 annexée qui illustre schématiquement la mise en œuvre d’un moyen d’activation d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention. L’invention propose une stratégie de contrôle permettant de gérer un consommateur électrique côté haute tension, tel qu’un dispositif de prise de force (ou « Electric Power Take-Off », en langue anglaise ou en abrégé ePTO) comme le réfrigérant de référence Thermoking E1000, qui ne communique pas avec les calculateurs du véhicule hybride ou électrique. Le calculateur de ce consommateur à haute tension est uniquement en lecture sur le réseau multiplexé du véhicule, le réseau CAN. La stratégie proposée dans l’invention permet la gestion des activations/ désactivations dans toutes les circonstances d’utilisation. L’objectif de l’invention est de proposer une gestion optimale d’un consommateur électrique, et d’assurer la durabilité des contacteurs de la batterie de traction, en particulier éviter l’activation lorsque les contacteurs sont ouverts ou dans la phase de précharge, et éviter l’ouverture sous charge des contacteurs lorsqu’ils sont fermés. Cette stratégie illustrée en FIG. 1 , permet la gestion d’activations/ désactivations dans toutes les situations. On construit un signal d’autorisation d’activation/ désactivation du consommateur électrique ePTO qui aura deux états : - désactivation : l’interdiction NA de l’activation du consommateur ePTO ; - activation : l’autorisation A d’activation du consommateur électrique ePTO. Dans la FIG. 1 , C1 regroupe les conditions à vérifier pour activer A ou désactiver NA le consommateur électrique. En situation de roulage, l’activation est autorisée A lorsque les contacteurs sont fermés durant un premier temps calibrable et l’état de charge de la batterie est supérieur à une valeur calibrable notée d’un premier seuil d’état de charge. Sinon, on interdit NA l’activation du consommateur électrique afin d’assurer qu’il y a suffisamment d’énergie électrique pour la traction du véhicule si l’état de charge de la batterie est en dessous du premier seuil . Cela permet en outre d’éviter de perturber la séquence d’activation. Par exemple l’activation du consommateur ePTO durant la phase de précharge risque ralentir ou perturber ce processus de précharge, et cela entraîne un risque d’échec de fermeture des contacteurs de batterie de traction. En situation de connexion de charge (dite « Plug-In » en langue anglaise), l’activation est autorisée A lorsqu’on est en connexion de charge et en transfert d’énergie électrique de charge (c’est-à-dire avec un chargeur embarqué en mode 2 ou 3, ou une station de charge en mode 4, en fourniture d’énergie électrique) durant un deuxième temps calibrable et si l’état de charge de la batterie est compris entre une valeur maximale d’état de charge notée et une valeur minimale correspondant au premier seuil . Sinon, on interdit NA l’activation du consommateur électrique. En situation de fin de conduite ou de fin de charge en connexion, l’activation peut être autorisée A lorsque le contact est coupé, par exemple avec la clé passant en position d’extinction (key OFF en langue anglaise). L’activation peut être autorisée A lorsque la charge est connectée sans besoin de charge, et les contacteurs de batterie sont fermés et il y a un besoin de maintenir les contacteurs fermés (pour un besoin thermique par exemple : pré-conditionnement habitacle ou refroidissement de la batterie après un roulage ou recharge du véhicule en connexion de charge). Par ailleurs, l’état de charge correspond à l’équation suivante : avec : : l’état de charge minimal de la batterie dont on autorise le maintien des contacteurs sans risque d’une décharge profonde de la batterie ; : l’état de charge minimal prédit de la batterie dont on autorise le maintien des contacteurs de la batterie sans risque d’une décharge profonde de la batterie ; : l’état de charge réel de la batterie ; : l’état de charge prédit de la batterie et il est calculé comme suit : avec : la puissance instantanée de la batterie ; : la puissance instantanée de la machine électrique ; : la puissance instantanée de la machine du système de charge (chargeur ou la station de charge) ; et : un filtre passe bas avec un temps de filtrage Ts. La puissance maximum glissante des consommateurs électriques HV, elle est calculée en se basant sur , , , et ; et également sur les paramètres suivants : avec : : un temps maximum de désactivation du consommateur électrique (ePTO) ; et : l’énergie maximale de la batterie. Alors : Sinon, on interdit NA l’activation du consommateur électrique. Cette méthode peut être utilisée à toute consommateurs électriques qui communiquent avec les calculateurs du véhicule uniquement en lecture. L’invention concerne en outre un programme de mise en œuvre d’un procédé tel que décrit précédemment. Le programme peut être chargé dans la mémoire d’un contrôleur du véhicule automobile, par exemple dans un contrôleur du consommateur électrique. Véhicule automobile comprenant un circuit électrique qui comprend une batterie de traction, et un consommateur électrique connecté en réseau multiplexé, caractérisé en ce que le véhicule automobile comprend en outre un moyen d’activation activant (A) ou désactivant (NA) le consommateur électrique suivant des critères (C1) de contacteurs de batterie fermés, de seuil d’état de charge, d’état de transfert d’énergie de charge, d’allumage de véhicule, en fonction de situations de connexion de charge, et de conduite en cours. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de roulage, le moyen d’activation active (A) le consommateur si les contacteurs sont fermés durant un premier temps calibrable et l’état de charge de la batterie est supérieur à un premier seuil d’état de charge ; sinon le moyen d’activation désactive (NA) le consommateur. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de connexion de charge, le moyen d’activation active (A) le consommateur si la connexion de charge est effective et il y a un transfert d’énergie électrique de charge pendant un deuxième temps calibrable, et si l’état de charge de la batterie est supérieur à un deuxième seuil ou au premier seuil ; sinon le moyen d’activation désactive (NA) le consommateur. Véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de connexion de charge, le moyen d’activation active (A) le consommateur si, en outre, l’état de charge de la batterie est compris entre une valeur maximale d’état de charge et une valeur minimale correspondant au deuxième seuil ou au premier seuil. Véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen d’activation est configuré de sorte qu’en situation de fin de conduite ou de fin de charge en connexion, le moyen d’activation active (A) le consommateur si une mise en contact du véhicule est coupée ou si la charge est connectée sans besoin de charge, les contacteurs de batterie sont fermés, et il y a un appel de courant ; sinon le moyen d’activation désactive (NA) le consommateur. Procédé de contrôle d’un consommateur électrique d’un véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant des étapes d’activation dans laquelle on active (A) ou désactive (NA) le consommateur électrique suivant des critères (C1) de contacteurs de batterie fermés, de seuil d’état de charge, d’état de transfert d’énergie de charge, d’allumage de véhicule, en fonction de situations de connexion de charge, et de conduite en cours. Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de contrôle selon la revendication 6, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.