Brevet FR3162560A1 — publié le 20251128

L’invention concerne un véhicule automobile électrique ou hybride caractérisé en ce que le système de gestion comporte un régulateur à faible chute de tension pour assurer les courants de veille et un premier dispositif de sécurité (3) configuré pour assurer les courants d’appel ou en cas de défaillance du convertisseur DC/DC (4) et un deuxième dispositif de sécurité (5) alimentée par le réseau de bord, ledit premier dispositif de sécurité (3) étant connecté électriquement à une partie des cellules électrochimiques (2), le deuxième dispositif de sécurité (5) comportant un circuit de précharge, ledit premier dispositif de sécurité (3) étant configuré pour se fermer lorsque la tension du réseau 12V est inférieur à une valeur seuil prédéterminée durant une période de temps prédéterminée, le système de gestion comportant des entrées de réveil, au moins une sortie de réveil et une sortie 12V, ladite au moins une sortie de réveil étant configurée pour réveiller le convertisseur DC/DC (4). Figure 2 VEHICULE AUTOMOBILE ELECTRIQUE OU HYBRIDE COMPORTANT UN SYSTEME DE GESTION D’UNE BATTERIE CONFIGUREE POUR MAINTENIR LES FONCTIONS DU RESEAU 12V PAR UN RESEAU DE BORD L’invention porte sur la gestion des réseaux électriques par les systèmes de gestion des batteries des véhicules automobiles électriques ou hybrides. Il est connu de l’art antérieur un certificat d’utilité CN206850490 qui décrit un système de charge à gestion intelligence d’une batterie d’un véhicule automobile. Le système de charge comporte un premier pistolet de charge et un deuxième pistolet de charge. Le premier pistolet de charge permet le rechargement d’un premier véhicule automobile électrique et le deuxième pistolet de charge permet le rechargement d’un deuxième véhicule automobile électrique ou le premier pistolet de charge et le deuxième pistolet de charge permettent, en même temps, le rechargement d’un même véhicule automobile électrique. Le système de charge comporte un bus CAN pour superviser le premier pistolet de charge et le deuxième pistolet de charge tout en délivrant une alimentation auxiliaire de 24V/12V via le système de charge. Ainsi, la présence d’une batterie 12V dans le véhicule n’est pas nécessaire. Cependant, un inconvénient subsiste. Le système de charge ne comporte pas de dispositif de sécurité pour protéger le réseau électrique en cas de panne du convertisseur DC/DC par exemple. L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de supprimer la batterie 12V tout en maintenant les fonctions assurées par le réseau 12V. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie, ledit véhicule comportant une embase de rechargement configurée pour accueillir un moyen de rechargement, ledit véhicule comportant un convertisseur DC/DC, la batterie alimentant un réseau de bord et un réseau 12V, le réseau de bord présentant une tension supérieure à 12V, la batterie comportant un système de gestion et des cellules électrochimiques, remarquable en ce que le système de gestion comporte un régulateur à faible chute de tension pour assurer les courants de veille, ladite batterie comportant un premier dispositif de sécurité apte à ouvrir ou fermer le circuit électrique du réseau 12V afin d’assurer les courants d’appel ou en cas de défaillance du convertisseur DC/DC et un deuxième dispositif de sécurité apte à ouvrir ou fermer le circuit électrique du réseau de bord, ledit premier dispositif de sécurité étant connecté électriquement à une partie des cellules électrochimiques, le deuxième dispositif de sécurité comportant un circuit de précharge, ledit premier dispositif de sécurité étant configuré pour se fermer lorsque la tension du réseau 12V est inférieur à une valeur seuil prédéterminée durant une période de temps prédéterminée, le système de gestion comportant des entrées de réveil, au moins une sortie de réveil et une sortie 12V, ladite au moins une sortie de réveil étant configurée pour réveiller le convertisseur DC/DC, ladite sortie 12V étant configurée pour couvrir les courants de veille du réseau 12V. Grâce à l’invention, les fonctions du réseau 12V sont assurées en l’absence d’une batterie 12V, ce qui permet d’alléger le véhicule. Avantageusement, le réseau de bord présente une tension de 48V, 400V ou 800V. De préférence, le premier dispositif de sécurité et/ou le deuxième dispositif de sécurité est un interrupteur ou un contacteur de puissance. Cela permet de sécuriser le réseau de bord et d’éviter de perturber la mesure de l’état de charge des cellules électrochimiques contenues dans la batterie. Avantageusement, la sortie 12V est en capacité de fournir un courant maximal de 300 µA. Avantageusement, ladite valeur seuil prédéterminée est 10V et ladite période de temps prédéterminée est de 10 ms. Cette valeur seuil permet d’assurer le fonctionnement des équipements électriques du réseau 12V. En outre, l’invention concerne un procédé de maintien des fonctions du réseau 12V par un réseau de bord commandé par un système de gestion d’une batterie d’un véhicule automobile électrique ou hybride précédemment décrit, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape de veille de la batterie au cours de laquelle le premier dispositif de sécurité est ouvert, les courants de veille étant assurés par le régulateur à faible chute de tension alimenté par le réseau de bord ; - une étape de réveil du système de gestion au cours de laquelle ledit système de gestion se précharge via le circuit de précharge du deuxième dispositif de sécurité alimenté par le réseau de bord, la tension du réseau 12V étant inférieur à ladite valeur seuil prédéterminée durant ladite période de temps prédéterminée de façon que ledit premier dispositif de sécurité se ferme suite à une commande émise par le système de gestion, le convertisseur DC/DC se réveillant pour alimenter le réseau 12V, ladite étape de réveil intervenant lorsque le moyen de rechargement est enfiché dans l’embase de rechargement ou lorsque l’une des entrées de réveil du système de gestion est activée. De préférence, lors de l’étape de réveil, les entrées de réveil sont activables par une résistance de tirage. L’invention concerne également un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent à celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de maintien des fonctions du réseau 12V par un réseau de bord commandé par un système de gestion d’une batterie d’un véhicule automobile électrique ou hybride précédemment décrit. L’invention sera davantage détaillée par la description d’un mode de réalisation non limitatif, et sur la base des figures annexées illustrant l’invention, dans lesquelles la FIG. 1 illustre schématiquement, sous la forme d’un logigramme, un procédé de maintien des fonctions du réseau 12V par un réseau de bord commandé par un système de gestion d’une batterie d’un véhicule automobile électrique ou hybride selon un mode de réalisation de l’invention et la FIG. 2 illustre schématiquement la configuration électrique du réseau électrique du véhicule automobile électrique ou hybride selon un mode de réalisation de l’invention. Sur la FIG. 1 , il est illustré schématiquement, sous la forme d’un logigramme, un procédé de maintien des fonctions du réseau 12V par un réseau de bord commandé par un système de gestion 1 d’une batterie d’un véhicule automobile électrique ou hybride. Le véhicule comporte une embase de rechargement apte à recevoir un moyen de rechargement. A titre d’exemple, le moyen de rechargement peut être le pistolet de charge d’un câble de rechargement relié à un chargeur externe 7, soit une prise murale ou à une borne de rechargement électrique. La FIG. 2 illustre schématiquement la configuration électrique de la batterie. Le véhicule comporte un convertisseur DC/DC 4 (acronyme signifiant en langue anglaise Dir ect Current /Direct Current ). Le convertisseur DC/DC 4 qui a pour rôle de transformer un courant continu d’une tension donnée en un courant continu d’une tension différente de la tension donnée. Dans le véhicule électrique ou hybride, le convertisseur DC/DC 4 convertit le courant continu haute tension de la batterie de traction en un courant continu de tension inférieure pour alimenter les divers équipements électriques du véhicule. Sur la FIG. 2 , le convertisseur DC/DC est relié électriquement au chargeur externe 7. La batterie de traction du véhicule alimente le réseau de bord et un réseau 12V, le réseau de bord présentant une tension supérieure à 12V. Le réseau de bord alimente notamment une machine électrique 6, ou moteur électrique dudit véhicule, nécessaire à sa traction. Dans ce mode de réalisation, le réseau de bord présente une tension 48V, mais le réseau de bord peut également présenter une tension 400V ou 800V. Le système de gestion de la batterie 1, également nommé BMS (acronyme signifiant en langue anglaise Battery Management System ), a pour rôle de centraliser l’ensemble des informations relatives à ladite batterie pour prolonger sa durée de vie tout en assurant une performance optimale des équipements électriques. Le système de gestion 1 est alimenté par l’ensemble des cellules électrochimiques 2 de la batterie. Le système de gestion comporte un régulateur à faible chute de tension pour assurer les courants de veille. Le régulateur à faible chute de tension, également nommé LDO (acronyme signifiant en langue anglaise Low Drop-Out ) est un dispositif électronique utilisé pour réguler une tension avec une chute de tension minimale entre l’entrée et la sortie. Le courant de veille est le courant électrique nécessaire pour maintenir les fonctions de veille du véhicule lorsque le véhicule est à l’arrêt ou en mode veille. Généralement, les courants de veille assurent l’alimentation du tableau de bord ou des systèmes de sécurité par exemple. En outre, la batterie comporte un premier dispositif de sécurité 3 configuré pour fermer ou ouvrir un circuit électrique afin d’assurer les courants d’appel ou pour sécuriser le réseau de bord et le réseau 12V en cas de défaillance du convertisseur DC/DC. Le premier dispositif de sécurité 3 est un interrupteur. Dans un autre mode de réalisation, le premier dispositif de sécurité 3 est un contacteur de puissance. Le courant d’appel, que l’on appelle également courant de démarrage, est un pic de courant élevé se produisant lors du démarrage du véhicule ou lors de la mise en marche de l’un des équipements électriques du véhicule. A titre d’exemple, un courant d’appel est émis dans le cas d’un freinage d’urgence. Les cellules électrochimiques 2 qui ont pour rôle d’assurer le stockage de l’énergie en vue de sa distribution dans le réseau de bord et dans le réseau 12V. Le premier dispositif de sécurité 3 est relié électriquement à une partie des cellules électrochimiques 2 uniquement, le nombre de cellules électrochimiques 2 variant en fonction de la composition chimique desdites cellules électrochimiques 2. En outre, le premier dispositif de sécurité 3 est relié électriquement à un chargeur 12V 8 alimentant le réseau 12V. Le premier dispositif de sécurité 3 est habituellement ouvert, mais le premier dispositif de sécurité 3 est configuré pour se fermer lorsque la tension du réseau 12V est inférieur à une valeur seuil prédéterminée durant une période de temps prédéterminée. De préférence, la valeur seuil prédéterminée est de 10V et la période de temps prédéterminée est de 10 ms. Ainsi, le fonctionnement des équipements électriques du réseau 12V est assuré. La batterie illustrée sur la FIG. 2 comporte également un deuxième dispositif de sécurité 5 apte à ouvrir ou fermer le circuit électrique du réseau de bord, notamment pour alimenter la machine électrique, le convertisseur DC/DC ou bien d’autres équipements alimentés par le réseau de bord. Le système de gestion 1 comporte des entrées de réveil, le réveil étant la sortie de l’état de veille du système de gestion. Le deuxième dispositif de sécurité comporte un circuit de précharge. Le circuit de précharge est un dispositif permettant de préparer les cellules électrochimiques 2 avant que celles-ci entrent en charge. Cela réduit les risques de détérioration des cellules électrochimiques 2. En outre, le système de gestion 1 comporte au moins une sortie de réveil et une sortie 12V. La sortie de réveil est configurée pour réveiller le convertisseur DC/DC tandis que la sortie 12V est configurée pour assurer les courants de veille du réseau 12V. La sortie 12V est configurée pour fournir un courant maximal de 300 µA. Le procédé comporte une étape de veille E1 au cours de laquelle la batterie est en veille. L’interrupteur 3 est ouvert. Les courants de veille sont donc assurés par le régulateur à faible chute de tension, le régulateur à faible chute de tension étant lui-même alimenté par le réseau de bord. Lorsque le moyen de rechargement est introduit dans l’embase de rechargement du véhicule ou lorsque l’une des entrées de réveil du système de gestion 1 est activée, le système de gestion entre en phase de réveil lors d’une étape de réveil E2. L’entrée de réveil du système de gestion 1 peut notamment être activée par une résistance de tirage. La résistance de tirage est une résistance permettant de tirer un signal vers la tension d’alimentation lorsqu’aucun autre composant n’est actionné, par exemple lorsqu’un interrupteur est fermé. La phase de réveil se caractérise par une précharge du système de gestion 1 via le circuit de précharge du deuxième dispositif de sécurité 5 qui est alimenté par le réseau de bord. La tension du réseau 12V diminue jusqu’à ce qu’elle devienne inférieure à la valeur seuil prédéterminée durant la période de temps prédéterminée, soit 10V durant 10 ms dans ce mode de réalisation. Le système de gestion 1 émet donc une commande pour engendrer la fermeture de l’interrupteur 3. Ainsi, le convertisseur DC/DC 4 se réveille dans le but d’assurer les besoins en alimentation du réseau 12V. Véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie, ledit véhicule comportant une embase de rechargement configurée pour accueillir un moyen de rechargement, ledit véhicule comportant un convertisseur DC/DC (4), la batterie alimentant un réseau de bord et un réseau 12V, le réseau de bord présentant une tension supérieure à 12V, la batterie comportant un système de gestion (1) et des cellules électrochimiques (2), caractérisé en ce que le système de gestion (1) comporte un régulateur à faible chute de tension pour assurer les courants de veille, ladite batterie comportant un premier dispositif de sécurité (3) apte à ouvrir ou fermer le circuit électrique du réseau 12V afin d’assurer les courants d’appel ou en cas de défaillance du convertisseur DC/DC (4) et un deuxième dispositif de sécurité (5) apte à ouvrir ou fermer le circuit électrique du réseau de bord, ledit premier dispositif de sécurité étant connecté électriquement à une partie des cellules électrochimiques (2), le deuxième dispositif de sécurité (5) comportant un circuit de précharge, ledit premier dispositif de sécurité (3) étant configuré pour se fermer lorsque la tension du réseau 12V est inférieur à une valeur seuil prédéterminée durant une période de temps prédéterminée, le système de gestion (1) comportant des entrées de réveil, au moins une sortie de réveil et une sortie 12V, ladite au moins une sortie de réveil étant configurée pour réveiller le convertisseur DC/DC, ladite sortie 12V étant configurée pour couvrir les courants de veille du réseau 12V. Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réseau de bord présente une tension de 48V, 400V ou 800V. Véhicule selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le premier dispositif de sécurité (3) et/ou le deuxième dispositif de sécurité (5) est un interrupteur ou un contacteur de puissance. Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la sortie 12V est en capacité de fournir un courant maximal de 300 µA. Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ladite valeur seuil prédéterminée est 10V et ladite période de temps prédéterminée est de 10 ms. Procédé de maintien des fonctions du réseau 12V par un réseau de bord commandé par un système de gestion (1) d’une batterie d’un véhicule automobile électrique ou hybride selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape de veille (E1) de la batterie au cours de laquelle le premier dispositif de sécurité (3) est ouvert, les courants de veille étant assurés par le régulateur à faible chute de tension alimenté par le réseau de bord ; - une étape de réveil (E2) du système de gestion (1) au cours de laquelle ledit système de gestion (1) se précharge via le circuit de précharge du deuxième dispositif de sécurité (5) alimenté par le réseau de bord, la tension du réseau 12V étant inférieur à ladite valeur seuil prédéterminée durant ladite période de temps prédéterminée de façon que ledit premier dispositif de sécurité (3) se ferme suite à une commande émise par le système de gestion (1), le convertisseur DC/DC (4) se réveillant pour alimenter le réseau 12V, ladite étape de réveil intervenant lorsque le moyen de rechargement est enfiché dans l’embase de rechargement ou lorsque l’une des entrées de réveil du système de gestion (1) est activée. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que, lors de l’étape de réveil (E2), les entrées de réveil sont activables par une résistance de tirage. Programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent à celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de maintien des fonctions du réseau 12V par un réseau de bord commandé par un système de gestion (1) d’une batterie d’un véhicule automobile électrique ou hybride selon les revendications 6 à 7.