INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un autre aspect, l’invention concerne également un système de station de recharge pour véhicule électrique comprenant au moins : au moins une première prise et une deuxième prise, chaque prise comportant un point de connexion positif et un point de connexion négatif, chaque prise étant configurée pour permettre la connexion électrique d’un véhicule électrique au système de station de recharge et pour permettre la fourniture d’un courant continu au véhicule électrique de manière à recharger le véhicule électrique, au moins un premier conducteur, associé à la première prise, et un deuxième conducteur, associé à la deuxième prise, chaque conducteur comprenant un câble à polarité positive et un câble à polarité négative, et au moins un premier groupe de modules de puissance associé au premier conducteur et à la première prise et un deuxième groupe de modules de puissance associé au deuxième conducteur et à la deuxième prise, chaque groupe de modules de puissance étant apte à transformer un courant alternatif ou un courant continu provenant d’un réseau électrique en un courant continu délivré à la prise associée par l’intermédiaire du conducteur associé.
Selon l’invention, le système de station de recharge comprend en outre des moyens de connexion adaptés pour connecter le point de connexion positif de la première prise avec le point de connexion positif de la deuxième prise et pour connecter le point de connexion négatif de la première prise avec le point de connexion négatif de la deuxième prise,
et le système de station de recharge comprend un module de commande configuré pour exécuter les étapes de test et d’analyse de la méthode de diagnostic décrite ci-dessus.
Ce système de station de recharge induit les mêmes avantages que ceux mentionnés ci-dessus au sujet de la méthode de diagnostic de l’invention.
Selon des aspects avantageux, mais non-obligatoires de l’invention, ce système de station de recharge incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement admissibles : Le module de commande est physiquement connecté à la première prise et/ou à la deuxième prise, ou alors le module de commande est intégré à un serveur distant. Les moyens de connexion sont formés par un outil de connexion, tel qu’un câble ou un boîtier, présentant un premier embout femelle adapté pour être connecté à la première prise et présentant un deuxième embout femelle adapté pour être connecté à la deuxième prise. Le système de station de recharge comprend une unique station de recharge comportant : au moins deux modules de puissance, chaque module de puissance étant apte à transformer un courant alternatif ou un courant continu provenant du réseau électrique en un courant continu délivré au système de station de recharge, au moins une unité de distribution de puissance : comprenant au moins une première borne de sortie connectée au premier conducteur et une deuxième borne de sortie connectée au deuxième conducteur, une sortie de chacun des modules de puissance étant électriquement couplée à l’unité de distribution de puissance, l’unité de distribution étant configurée pour être commutable de sorte que chaque module de puissance est soit connecté à la première borne de sortie, soit connecté à la deuxième borne de sortie, ou soit isolé des première et deuxième borne de sortie ;
Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, et un dispositif de contrôle DC3 associé, destinés à permettre un contrôle des phases de recharge d’une batterie BA, d’un véhicule V comprenant un groupe motopropulseur (ou GMP) hybride, en cas de transition de la boîte de vitesses BV entre sa position de parking et une position d’activité.
On a schématiquement représenté sur la un véhicule V comprenant une chaîne de transmission à GMP hybride (et donc notamment à machine motrice thermique MMT et machine motrice électrique MME), un calculateur de supervision CS, une batterie BA rechargeable, et un dispositif de contrôle DC3 selon l’invention.
La machine motrice thermique MMT comprend un vilebrequin (non représenté) qui est solidarisé fixement à l’arbre moteur AM afin d’entraîner ce dernier (AM) en rotation. Cette machine motrice thermique MMT est propre à fonctionner selon un premier régime pour fournir un premier couple c1, sur ordre du calculateur de supervision CS. De plus, elle (MMT) est propre à être couplée à une boîte de vitesses BV, ayant en entrée un second régime, via au moins le premier dispositif de couplage DC1. Ce dernier (DC1) est propre à délivrer un deuxième couple c2 à partir du premier couple c1, notamment pour au moins un train T1 de roues motrices, lorsqu’il est dans sa position couplée et donc lorsqu’il couple la machine motrice thermique MMT à la boîte de vitesses BV.
On notera que le fonctionnement de la machine motrice thermique MMT est contrôlé soit par une consigne de régime lorsque le premier dispositif de couplage DC1 est glissant, soit par une consigne de couple lorsque le premier dispositif de couplage DC1 est dans sa position de couplage (ou fermée), la consigne de régime ou de couple étant déterminée par le calculateur de supervision CS.
Le deuxième couple c2 est défini par une consigne de couple d’embrayage cce qui est déterminée par le calculateur de supervision CS. On notera que cette consigne de couple d’embrayage cce est transmise par le calculateur de supervision CS à un calculateur CE associé au premier dispositif de couplage DC1, contrôlant le fonctionnement de ce dernier (DC1) et chargé de convertir cette consigne de couple d’embrayage cce en une consigne de pression hydraulique cph pour le circuit hydraulique du premier dispositif de couplage DC1.
Par exemple, le premier dispositif de couplage DC1 peut être un embrayage à circuit hydraulique. Mais il pourrait être d’un autre type dès lors qu’il comprend un circuit hydraulique pour le faire passer de sa position de découplage à sa position de couplage (et inversement).
Egalement par exemple, le train T1 peut être situé dans la partie avant PVV du véhicule V. Il est de préférence, et comme illustré, couplé à l’arbre de transmission AT via un différentiel (ici avant) DV. Mais dans une variante ce train T1 pourrait être celui référencé T2 qui est situé dans la partie arrière PRV du véhicule V.
La machine motrice électrique MME est installée entre le premier dispositif de couplage DC1 et la boîte de vitesses BV, et est propre à fournir un troisième couple c3, sur ordre du calculateur de supervision CS. Son fonctionnement est contrôlé par un calculateur de machine CM.
Lorsque le premier dispositif de couplage DC1 a été placé dans son état couplé (ou complétement fermé) et que la machine motrice thermique MMT est en fonctionnement (et donc à un premier régime non nul pour fournir le premier couple c1), le premier dispositif de couplage DC1 délivre un deuxième couple c2 qui vient s’ajouter à un éventuel troisième couple c3 fourni, en amont de la boîte de vitesses BV, par la machine motrice électrique MME lorsqu’elle est alimentée en énergie électrique par une batterie BA rechargeable. Lorsque le premier dispositif de couplage DC1 a été placé dans son état découplé (ou complétement ouvert), seule la machine motrice électrique MME peut fournir un troisième couple c3 en amont de la boîte de vitesses BV.
La machine motrice électrique MME est également agencée, dans une phase de recharge, de manière à recharger la batterie BA associée en présence du deuxième couple c2. Plus précisément, elle (MME) est propre dans une phase de recharge à produire à partir du deuxième couple c2 (issu du premier dispositif de couplage DC1) un troisième couple c3 qui a une valeur négative opposée à celle du premier couple c1 (fourni par la machine motrice thermique MMT) pour recharger la batterie BA associée.
Grâce à l’invention, il est possible de diagnostiquer un système de station de recharge comprenant une station de recharge présentant deux prises, ou bien comprenant deux stations de recharge présentant chacune une prise, simplement en branchant les deux prises l’une à l’autre. Ainsi, une partie du système de station de recharge simule un véhicule électrique pendant que l’autre partie du système de station de recharge se comporte comme s’il rechargeait un véhicule électrique, permettant de diagnostiquer le système de station de recharge sans nécessiter l’utilisation d’une charge électrique externe ni d’un véhicule électrique.
Selon des aspects avantageux, mais non-obligatoires de l’invention, cette méthode de diagnostic d’un système de station de recharge pour véhicule électrique incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement admissibles : Le système de station de recharge comprend en outre : un premier dispositif de contrôle d’isolation, connecté au câble à polarité positive et au câble à polarité négative du premier conducteur, ainsi qu’à une prise de terre, et apte à effectuer un calcul d’impédance entre : ledit câble à polarité positive et ladite prise de terre, ledit câble à polarité négative et ladite prise de terre, et/ou ledit câble à polarité positive et ledit câble à polarité négative, et un deuxième dispositif de contrôle d’isolation, connecté au câble à polarité positive et au câble à polarité négative du deuxième conducteur, ainsi qu’à une prise de terre, et apte à effectuer un calcul d’impédance entre : ledit câble à polarité positive et ladite prise de terre, ledit câble à polarité négative et ladite prise de terre, et/ou ledit câble à polarité positive et ledit câble à polarité négative,
le système de station de recharge comprend en outre des organes d’isolement qui sont soit disposés dans le deuxième groupe de modules de puissance, soit disposés dans le deuxième conducteur entre le deuxième groupe de modules de puissance et le deuxième dispositif de contrôle d’isolation,
les organes d’isolement sont opérables entre une position ouverte dans laquelle la circulation d’une tension et d’un courant entre le deuxième groupe de modules de puissance et le deuxième dispositif de contrôle d’isolation est empêchée, et une position fermée dans laquelle la circulation d’une tension et d’un courant entre le deuxième groupe de modules de puissance et le deuxième dispositif de contrôle d’isolation n’est pas empêchée,
l’étape de test comprend en outre une phase d’ouverture consistant à maintenir les organes d’isolement en position ouverte,
l’au moins une grandeur électrique émise au cours de l’étape de test comprend un signal de test, émis pendant la phase d’ouverture par le premier dispositif de contrôle d’isolation dans le premier conducteur et circulant dans la boucle jusqu’aux organes d’isolement, par l’intermédiaire de la première prise et de la deuxième prise,
au cours de l’étape d’analyse, un diagnostic de l’intégrité de l’isolation des premier et deuxième conducteurs et de la fiabilité des premier et deuxième dispositifs de contrôle d’isolation est réalisé en comparant entre elles : une valeur d’impédance entre le câble à polarité positive du premier conducteur et la prise de terre du premier dispositif de contrôle d’isolation avec une valeur d’impédance entre le câble à polarité positive du deuxième conducteur et la prise de terre du deuxième dispositif de contrôle d’isolation, les valeurs d’impédance étant calculées pendant la phase d’ouverture par les premier et deuxième dispositifs de contrôle d’isolation sur la base du signal de test, et/ou une valeur d’impédance entre le câble à polarité négative du premier conducteur et la prise de terre du premier dispositif de contrôle d’isolation avec une valeur d’impédance entre le câble à polarité négative du deuxième conducteur et la prise de terre du deuxième dispositif de contrôle d’isolation, les valeurs d’impédance étant calculées pendant la phase d’ouverture par les premier et deuxième dispositifs de contrôle d’isolation sur la base du signal de test, et/ou une valeur d’impédance entre les câbles à polarité positive et négative du premier conducteur avec une valeur d’impédance entre les câbles à polarité positive et négative du deuxième conducteur, les valeurs d’impédance étant calculées pendant la phase d’ouverture par les premier et deuxième dispositifs de contrôle d’isolation sur la base du signal de test. Le système de station de recharge comporte un voltmètre amont, adapté pour mesurer une tension aux bornes de sortie du deuxième groupe de modules de puissance,
le système de station de recharge comprend en outre des organes d’isolement qui sont soit disposés dans le deuxième groupe de modules de puissance, soit disposés dans le deuxième conducteur entre le deuxième groupe de modules de puissance et la deuxième prise,
les organes d’isolement sont opérables entre une position ouverte dans laquelle la circulation d’une tension et d’un courant entre le deuxième groupe de modules de puissance et la deuxième prise est empêchée, et une position fermée dans laquelle la circulation d’une tension et d’un courant entre le deuxième groupe de modules de puissance et la deuxième prise n’est pas empêchée,
l’au moins une grandeur électrique émise au cours de l’étape de test comprend une tension continue, émise pendant la phase d’ouverture par le premier groupe de modules de puissance et circulant dans la boucle jusqu’aux organes d’isolement, par l’intermédiaire de la première prise et de la deuxième prise,
l’étape de test comprend, pendant la phase d’ouverture, une mesure de tension réalisée par le voltmètre amont,
et l’étape d’analyse comprend en outre un diagnostic de fonctionnement des organes d’isolement, réalisé en vérifiant si la tension mesurée par le voltmètre amont pendant la phase d’ouverture est nulle. Le deuxième conducteur comprend en outre un voltmètre aval, disposé entre les organes d’isolement et la deuxième prise, adapté pour mesurer une tension entre le câble à polarité positive et le câble à polarité négative du deuxième conducteur,
l’étape de test comprend en outre une phase de fermeture consistant à maintenir les organes d’isolement en position fermée,
l’au moins une grandeur électrique émise au cours de l’étape de test comprend en outre une tension continue, émise pendant la phase de fermeture par le premier groupe de modules de puissance et circulant dans la boucle jusqu’au deuxième groupe de modules de puissance, par l’intermédiaire de la première prise et de la deuxième prise,
et, au cours de l’étape d’analyse, un diagnostic de l’intégrité des organes d’isolement du deuxième conducteur est réalisé en comparant une tension mesurée par le voltmètre amont pendant la phase de fermeture avec une tension mesurée par le voltmètre aval pendant la phase de fermeture. Le système de station de recharge comprend en outre au moins une première unité de contrôle associée à la première prise et une deuxième unité de contrôle associée à la deuxième prise, chaque unité de contrôle contrôlant le fonctionnement de la prise associée,
Par exemple, la batterie BA peut être de type cellulaire. Dans ce cas, elle comprend des cellules de stockage d’énergie électrique, éventuellement électrochimiques (comme par exemple des cellules de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd). Egalement par exemple, cette batterie BA peut être de type 450 V. Mais cela n’est pas une obligation. En effet, elle pourrait en variante être de type 48 V ou 600 V, par exemple.
La boîte de vitesses BV est automatisée, et comprend notamment (et classiquement) une position de parking et au moins une position dite « d’activité » (position neutre ou de marche avant ou encore de marche arrière). A titre d’exemple non limitatif, la boîte de vitesses BV peut être de type dit « à double embrayage (ou DCT) ». Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de boîte de vitesses (l’important étant qu’elle comprenne notamment une position de parking et au moins une position d’activité).
On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la le premier dispositif de couplage DC1, la machine motrice électrique MME et la boîte de vitesses BV font partie d’un ensemble de boîte de vitesses EBV. Mais cela n’est pas une obligation.
On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la la chaîne de transmission comprend aussi un second dispositif de couplage DC2 installé en aval des premier dispositif de couplage DC1 et machine motrice électrique MME et en amont de la boîte de vitesses BV. Mais cela n’est pas une obligation. Par ailleurs, le second dispositif de couplage DC2 fait ici partie de l’ensemble de boîte de vitesses EBV. Mais cela n’est pas une obligation.
Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de contrôle destiné à permettre le contrôle des phases de recharge de la batterie BA en cas de transition de la boîte de vitesses BV entre sa position de parking et l’une de ses positions d’activité (quel qu’en soit le sens), par exemple du fait de l’action du conducteur sur le levier de vitesse.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de contrôle DC3 fait partie du calculateur de supervision CS. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de contrôle DC3 pourrait comprendre son propre calculateur dédié, lequel est alors couplé au calculateur de supervision CS, ou bien pourrait faire partie d’un autre calculateur embarqué dans le véhicule V et assurant au moins une autre fonction (éventuellement le calculateur de machine CM), par exemple.
Comme illustré non limitativement sur la , le procédé (de contrôle), selon l’invention, comprend une étape 10-30 qui est mise en œuvre chaque fois que l’on est dans une phase de recharge de la batterie BA par la machine motrice électrique MME au moyen du deuxième couple c2 délivré par le premier dispositif de couplage DC1 à partir du premier couple c1 fourni par la machine motrice thermique MMT.
L’étape 10-30 du procédé comprend une sous-étape 10 dans laquelle, en cas de transition entre la position de parking et une position d’activité (par exemple la position neutre) de la boîte de vitesses BV pendant une phase de recharge, on (le dispositif de contrôle DC3) commence par interdire la position de couplage du premier dispositif de couplage DC1 pendant une durée dd choisie.
L’étape 10-30 du procédé comprend aussi une sous-étape 30 dans laquelle, à l’expiration de la durée choisie dd, on (le dispositif de contrôle DC3) ré-autorise un nouveau placement du premier dispositif de couplage DC1 dans sa position de couplage.
On comprendra que l’interdiction de la position de couplage du premier dispositif de couplage DC1 provoque le placement de ce dernier (DC1) dans sa position de découplage, et donc la cessation de la délivrance du deuxième couple c2 avant que ne survienne la chute soudaine de pression dans le circuit hydraulique du premier dispositif de couplage DC1 (du fait de l’architecture hydraulique du GMP). De ce fait, la machine motrice électrique MME ne peut plus produire temporairement de troisième couple c3, ce qui interrompt temporairement la recharge de la batterie BA. Ainsi, lorsque la pression chute soudainement dans le circuit hydraulique consécutivement à la transition, il n’y a pas de conséquence. En particulier, il n’y a plus de risque de choc et d’envolée du régime de la machine motrice thermique MMT et d’effondrement du régime de la machine motrice électrique MME. De même, lorsque la pression redevient soudainement normale dans le circuit hydraulique, cela n’a pas de conséquence car le premier dispositif de couplage DC1 est encore placé dans son état de découplage, et donc il ne délivre pas de deuxième couple c2. Puis, lorsque la durée dd est écoulée, le premier dispositif de couplage DC1 est de nouveau placé dans son état de couplage, et donc il se met à délivrer un deuxième couple c2 à partir du premier couple c1 alors même qu’il n’y a pas de troisième couple c3, ce qui permet d’éviter la génération d’un choc. L’invention permet donc d’améliorer l’agrément de conduite, et d’éviter qu’une contrainte imposée par l’architecture hydraulique du GMP dégrade l’image de qualité du véhicule V.
On notera que lorsque le dispositif de contrôle DC3 fait partie du calculateur de supervision CS, chaque interdiction de la position de couplage et chaque autorisation de (re)placement dans la position de couplage est générée par le dispositif de contrôle DC3 et transmise par le calculateur de supervision CS au calculateur CE (associé au premier dispositif de couplage DC1) au moyen d’un message (ou requête).
Par exemple, dès que le dispositif de contrôle DC3 interdit la position de couplage du premier dispositif de couplage DC1, il déclenche une temporisation ayant une durée égale à la durée choisie dd. Ainsi, lorsque la temporisation prend fin (durée choisie dd écoulée) le dispositif de contrôle DC3 autorise immédiatement le placement du premier dispositif de couplage DC1 dans sa position de couplage.
Par exemple, dans la sous-étape 10 de l’étape 10-30 on (le dispositif de contrôle DC3) peut interdire la position de couplage immédiatement après avoir été informé de la transition entre la position de parking et la position d’activité de la boîte de vitesses BV.
Egalement par exemple, dans un premier mode de réalisation, dans l’étape 10-30 on (le dispositif de contrôle DC3) peut déterminer la durée choisie dd en fonction d’une estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique du premier dispositif de couplage DC1. Cette détermination peut, par exemple, être effectuée dans une sous-étape 20 de l’étape 10-30, comme illustré non limitativement sur la .
La durée nécessaire à la chute de pression dans le circuit hydraulique dépend en effet principalement de la viscosité de l’huile, laquelle dépend de la température de l’huile. En d’autres termes, plus la température de l’huile sera élevée, plus la chute de pression surviendra rapidement. On peut donc déterminer une durée dd qui est supérieure à la durée nécessaire à la chute de pression en présence de la température d’huile estimée, afin d’être certain que la pression aura déjà chuté soudainement avant l’expiration de cette durée dd.
L’estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique peut être fournie par un capteur présent dans ce circuit hydraulique. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, l’estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique peut être fournie par un capteur qui est présent dans la boîte de vitesses BV, car la température en cours de l’huile de cette dernière (BV) est équivalente à celle de l’huile du circuit hydraulique. Cette estimation peut, par exemple, être réalisée dans la sous-étape 10 ou 20 de l’étape 10-30.
Egalement par exemple, dans l’étape 10-30 (par exemple la sous-étape 20) on (le dispositif de contrôle DC3) peut déterminer la durée dd en fonction de données qui sont stockées dans au moins une table de correspondance, par exemple préalablement déterminée en usine (ou centre d’essais) pour un véhicule similaire au véhicule V. Cette table de correspondance établit une correspondance entre des températures d’huile et des durées (supérieures aux durées d’obtention d’une chute de pression correspondantes).
Dans un second mode de réalisation, dans l’étape 10-30 on (le dispositif de contrôle DC3) peut utiliser une durée dd prédéfinie, par exemple. Dans ce cas, la durée dd prédéfinie correspond à la plus longue durée possible d’obtention d’une chute de pression (c’est-à-dire en présence d’une très basse température d’huile).
- une robustesse du contrôle (ou pilotage) du premier dispositif de couplage DC1 grâce à l’amélioration du suivi du deuxième couple c2 et la délivrance optimale de ce deuxième couple c2 dans toutes les situations de vie,
- une réduction de la durée des phases de glissement du premier dispositif de couplage DC1 permettant d’augmenter sa durée de vie et de mieux maîtriser son refroidissement.