FR2982813A1 - Procede de gestion de l'energie electrique d'un vehicule automobile et vehicule automobile mettant en oeuvre un tel procede - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de gestion de l'énergie électrique d'une architecture électrique (2) d'un véhicule (1) comprenant un stockeur (3), un réseau de bord (6), un générateur (5), un convertisseur DC/DC (4), des moyens de contrôle (7) permettant de piloter le convertisseur (4) ainsi que le générateur (5), procédé dans lequel, dans une situation initiale où le générateur (5) délivre intégralement au réseau de bord (6) le courant et la tension requises par le réseau, - on détermine si le stockeur (3) dispose d'une quantité d'énergie électrique suffisante, et dans l'affirmative, - on détermine pour le convertisseur (4) une consigne de courant maximum, une consigne de tension supérieure à la tension délivrée par le générateur (5). - on pilote le convertisseur (4) aux consignes déterminées et le générateur (5) à la tension requise par le réseau de bord (6). L'invention porte aussi sur un véhicule mettant en oeuvre ce procédé.

Description

PROCEDE DE GESTION DE L'ENERGIE ELECTRIQUE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE AUTOMOBILE METTANT EN OEUVRE UN TEL PROCEDE Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de gestion de l'énergie électrique d'une architecture électrique d'un véhicule automobile. L'invention porte aussi sur un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé.

Arrière-plan technologique Certains réseaux d'alimentation en tension comprennent un générateur de tension et de courant, comme par exemple un alternateur et un stockeur d'énergie électrique (comme par exemple une batterie traditionnelle au plomb 12V pour automobile), qui sont chargés d'alimenter en tension un ou plusieurs organes électriques de façon permanente ou commutée. C'est par exemple le cas des réseaux de bord de véhicule (éventuellement automobile). Par ailleurs, l'apparition des alternateurs pilotés a conduit à élaborer des stratégies de modulation de la tension de sortie en vue d'obtenir un gain substantiel de consommation de véhicule. A cet effet, des phases de vie du véhicule permettant une récupération d'énergie telles que la vitesse du véhicule, la décélération du véhicule ont été prises en compte pour déterminer une tension de sortie adaptée dans la perspective de limiter au mieux la consommation du véhicule pendant chacune de ces phases.

C'est ainsi qu'un alternateur piloté peut avoir une tension de sortie modulée dans une plage en tension comprise entre une tension minimum et une tension maximum. De plus, l'alternateur a une capacité de production de puissance limitée, qui est variable en fonction de différents paramètres, par exemple le régime moteur, sa température, la tension à ses bornes. Par ailleurs, le choix du générateur dans un véhicule automobile est un compromis entre son coût et sa puissance. En général, sa capacité de production est alors toujours inférieure au besoin maximal du réseau de bord. Dans ces conditions, le générateur est souvent pour un régime moteur donné à une puissance maximum dite de saturation et dans ce cas, le stockeur fournit le complément de puissance au réseau de bord et la tension imposée sur le réseau de bord est celle du stockeur, ce qui dégrade l'état de charge de la batterie et la qualité du réseau de bord, c'est-à-dire le niveau de tension de ces constituants électriques. Pour pallier à cette limitation de capacité de production de puissance et réduire la dégradation de l'état de charge de la batterie, une solution peut alors être d'augmenter le régime moteur, en particulier au ralenti, pour augmenter la capacité de production de puissance électrique du générateur ou encore délester une partie des prestations du réseau de bord, c'est-à-dire réduire la charge électrique du réseau de bord par une suppression momentanée de la fourniture du courant à d'une partie des prestations du réseau de bord, par exemple les prestations de confort thermique. Cependant, cette solution présente divers inconvénients : l'augmentation du régime moteur, par exemple de 100 tr/min augmente la consommation de carburant et donc le rejet de CO2 dans l'atmosphère et le délestage électrique de prestation de confort thermique dégrade le ressenti du client. Par ailleurs, le délestage électrique des prestations n'optimise pas l'utilisation du générateur. Par ailleurs, certains véhicules automobiles sont équipés d'une fonction de récupération d'énergie au cours de laquelle le stockeur reçoit un courant de recharge important. Dans le cas d'une batterie, pour que ce courant s'établisse, il est nécessaire d'élever la tension aux bornes de la batterie pour s'affranchir de sa résistance interne et de celle des connexions reliant la batterie à la machine électrique produisant le courant. Dans une architecture électrique classique, le fait que le stockeur d'énergie électrique soit en permanence connecté à l'alternateur et au réseau de bord impose une forte dépendance sur les échanges énergétiques. Il en résulte des inconvénients: - lors d'une phase de recharge d'énergie électrique, l'alternateur augmente la tension de régulation permettant la recharge. Cependant le reste du réseau de bord est soumis à la même tension et par conséquent surconsomme. Par exemple lorsque l'alternateur impose une tension de 15V pour recharger le stockeur d'énergie électrique, tous les organes de type résistif ou moteur électrique vont se mettre à surconsommer une puissance électrique supplémentaire non nécessaire pour garantir la prestation et qui se traduit par une surconsommation en carburant et une augmentation du rejet de CO2. Par ailleurs, cette élévation de tension induit un vieillissement prématuré des composants du réseau de bord comme par exemple, les moyens d'éclairage ou encore les composants électroniques. - Certains organes du réseau de bord peuvent, lorsqu'ils sont sollicités, imposer une tension de régulation minimum sur tout le réseau de bord. Par exemple un essuie-vitre, lorsqu'il est activé, a besoin d'une tension minimum de 14V à ses bornes pour garantir son fonctionnement optimal. Cette contrainte impose donc que l'alternateur régule à 14V générant ainsi une recharge forcée du stockeur d'énergie électrique qui n'est pas forcément souhaitée. On connait de la demande de brevet déposée par la demanderesse sous le n° d'enregistrement FR1150072, un dispositif électronique formé d'un ensemble de convertisseur courant continu/ courant continu, encore dénommé convertisseur DC/DC réversible disposé dans une architecture électrique de véhicule automobile. Le convertisseur DC/DC comprend une entrée et une sortie et est connecté par l'entrée à un alternateur et par la sortie à une batterie. Le convertisseur DC/DC comprend quatre modes de fonctionnement : - un mode passant : le convertisseur DC/DC se comporte comme un interrupteur fermé. - un mode ouvert : le convertisseur DC/DC se comporte comme un interrupteur ouvert. - un mode élévateur ou abaisseur de tension de la sortie par rapport à l'entrée pour un courant circulant dans le convertisseur DC/DC de l'entrée vers la sortie. - un mode élévateur ou abaisseur de tension de l'entrée par rapport à la sortie pour un courant circulant dans le convertisseur DC/DC de la sortie vers l'entrée.

Les deux derniers modes de fonctionnement permettent d'obtenir une tension aux bornes de la batterie différente du reste du réseau de bord. Le document FR1150072 propose un exemple de stratégie de gestion de l'énergie électrique en phase de récupération d'énergie par déclenchement d'un mode prioritaire, cependant cette stratégie n'est pas forcément la meilleure à adopter dans la perspective de limiter au mieux la consommation du véhicule, tout en maintenant des prestations optimales des organes de réseau de bord. Il existe un besoin permanent d'amélioration de la stratégie de gestion de l'énergie électrique des architectures électriques de véhicule dans la perspective de limiter au mieux la consommation du véhicule, tout en conservant des prestations optimales des organes électriques de réseau de bord.

Un but de la présente invention est donc de proposer un nouveau procédé qui permet d'améliorer la gestion de l'énergie électrique d'une architecture électrique de véhicule dans la perspective de limiter au mieux sa consommation, tout en conservant des prestations optimales des organes électriques de réseau de bord.

L'invention porte ainsi sur un procédé de gestion de l'énergie électrique d'une architecture électrique d'un véhicule automobile comprenant un stockeur d'énergie électrique, un réseau de bord, un générateur à tension de consigne continue modulable, un convertisseur DC/DC comprenant une entrée reliée au stockeur d'énergie électrique ainsi qu'une sortie reliée au réseau de bord et au générateur, des moyens de contrôle permettant de piloter en courant et en tension le convertisseur DC/DC ainsi que le générateur, procédé dans lequel, dans une situation initiale où le générateur délivre intégralement au réseau de bord le courant et la tension requises par ledit réseau de bord, - on détermine si le stockeur d'énergie électrique dispose d'une quantité d'énergie électrique supérieure à un seuil critique de quantité d'énergie électrique, et dans l'affirmative, - on détermine pour le convertisseur DC/DC une consigne de courant maximum égale à une fraction du courant requis par le réseau de bord, une consigne de tension à la sortie du convertisseur DC/DC supérieure à la tension délivrée par le générateur. - on pilote le convertisseur DC/DC aux consignes de courant maximum et de tension déterminées et le générateur à la tension requise par le réseau de bord, de sorte à transférer du courant du stockeur d'énergie électrique vers le réseau de bord (tout en imposant au réseau de bord la tension de consigne du générateur.

L'intérêt d'utiliser l'ensemble formé par le stockeur d'énergie électrique et le convertisseur DC/DC réversible comme un second générateur permet d'optimiser le rendement énergétique global du réseau de bord électrique du véhicule en revalorisant l'énergie emmagasinée dans le stockeur. Cette énergie emmagasinée a un coût inférieur à celui que le générateur présent dans le véhicule prélève au moteur thermique puisqu'elle est récupérée dans les phases de vie moteur où ce dernier ne consomme pas de carburant. De préférence, on s'assure que le générateur impose toujours sa tension de consigne au réseau de bord.35 Dans une variante, on détermine un temps de fonctionnement maximum du convertisseur DC/DC. De préférence dans cette variante, on cesse le pilotage du convertisseur DC/DC lorsque le temps de fonctionnement maximum est atteint.

Dans une autre variante, on cesse le pilotage du convertisseur DC/DC en cas de détection d'une phase propice à la récupération d'énergie. De préférence, la capacité de production électrique maximum du générateur est choisie inférieure au besoin électrique maximum du réseau de bord.

De préférence encore, on s'assure que la capacité de production du générateur est suffisante pour assurer le besoin électrique du réseau de bord du véhicule du moment. De préférence encore, en cas de capacité de production du générateur insuffisante pour assurer le besoin électrique du réseau de bord du véhicule du moment, on adapte la consigne de courant maximum du convertisseur DC/DC en fonction d'un niveau de délestage des prestations électriques du réseau de bord. Dans une variante, on réduit le courant produit initialement par le générateur du montant de la consigne de courant du convertisseur DC/DC. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d'une architecture électrique comprenant un stockeur d'énergie électrique, un réseau de bord, un générateur à tension de consigne continue modulable, un convertisseur DC/DC comprenant une entrée reliée au stockeur d'énergie électrique ainsi qu'une sortie reliée au réseau de bord et au générateur, des moyens de contrôle permettant de piloter en courant et en tension le convertisseur DC/DC ainsi que le générateur, caractérisé en ce que les moyens sont configurés pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule automobile équipé d'une architecture électrique destinée à mettre en oeuvre le procédé de l'invention. - La figure 2 présente un premier logigramme de la procédure de l'invention. - La figure 3 présente un second logigramme de la procédure de l'invention précisant une étape 40 du logigramme de la figure 2 dans laquelle il est prévu de vérifier que l'alternateur impose bien la tension au réseau de bord et à défaut d'ajuster la consigne de courant du convertisseur DC/DC en conséquence. - La figure 4 présente un troisième logigramme de la procédure de l'invention dans laquelle il est prévu en plus logigramme de la figure 2 de vérifier que la capacité de production de l'alternateur est suffisante pour assurer le besoin électrique du véhicule du moment. - Les figures 5a, 5b et 5c illustrent respectivement la vitesse Vv du véhicule, le mode de fonctionnement du convertisseur DC/DC réversible, la consigne de courant du convertisseur DC/DC réversible au cours d'un exemple de situation de vie véhicule. Par convention le courant est positif pour signifier qu'il alimente le réseau de bord et négatif pour signifier qu'il recharge la batterie.

Description détaillée La figure 1 présente un véhicule automobile 1 équipé d'une architecture électrique 2 comprenant un réseau de bord 6 alimenté en courant continu. Le réseau de bord 6 regroupe des organes électriques se comportant comme des charges dans le véhicule, et tolérant des variations de tension d'alimentation dans une certaine plage, par exemple entre 10,5 V et 16 V, comme par exemple l'éclairage du véhicule, un ordinateur de bord, un groupe de climatisation lorsque celui-ci est alimenté électriquement.

L'architecture électrique 2 comprend également un générateur 5 à tension de consigne continue modulable, comme par exemple un alternateur 5 piloté dont la tension de consigne, UconsAlb lorsque celui-ci est en fonctionnement, est comprise entre un seuil minimum, par exemple de 12 V, et un seuil maximum, par exemple de 15 V. L'alternateur 5 délivre un courant continu. A cet effet, il comprend des moyens de redressement du courant. La tension de consigne de l'alternateur 5 est adaptée à la tension requise par le réseau de bord 6 pour son bon fonctionnement. L'alternateur 5 est directement relié au réseau de bord 6. Un condensateur de filtrage 9 peut avantageusement être placé en parallèle de l'alternateur 5. Pour des raisons de compromis entre son coût et sa puissance, de préférence, la capacité de production électrique de l'alternateur 5 est choisie inférieure au besoin électrique maximum requis par le réseau de bord 6.

L'architecture électrique 2 comprend encore un stockeur d'énergie électrique comme par exemple une batterie 3 très basse tension, telle qu'une batterie dite 12V au plomb. La tension que peut délivrer la batterie 3 est dépendante de son état de charge. Classiquement, la tension que peut délivrer la batterie 3 est comprise entre une tension minimum de l'ordre de 11,8 V lorsque son état de charge est faible, autrement dit environ 0% et une tension maximum de l'ordre de 12,8V pour une batterie dite de 12V, lorsque son état de charge est élevé, soit proche de 100%. L'architecture électrique 2 comprend également un convertisseur continu/continu 4 (encore désigné ici comme convertisseur DC/DC) permettant d'alimenter le réseau de bord 6 à partir de la batterie 3. Le convertisseur continu/continu 4 comprend une borne d'entrée E et une borne de sortie S. La borne d'entrée est raccordée à une borne positive P de la batterie 3. La batterie 3 comprend une borne négative N raccordée à une masse électrique M. La batterie 3 peut également être équipée d'un dispositif 8 disposé sur la borne négative N permettant de mesurer son état de charge. Le réseau de bord 6 est raccordé entre la borne de sortie S et la borne négative N de la batterie 3 par l'intermédiaire de la masse électrique M. L'alternateur 5 est aussi raccordé entre la borne de sortie S et la borne négative N de la batterie 3 par l'intermédiaire de la masse électrique M.

L'architecture électrique 2 comprend de plus des moyens de contrôle 7 assurant le pilotage du convertisseur DC/DC 4 et de l'alternateur 5. Le convertisseur DC/DC 4 comprend au moins les modes de fonctionnement suivants : - un mode passant : le convertisseur DC/DC 4 se comporte comme un interrupteur fermé, - un mode ouvert : le convertisseur DC/DC 4 se comporte comme un interrupteur ouvert, - un mode élévateur ou abaisseur de tension de la sortie S par rapport à l'entrée E pour un courant circulant dans le convertisseur DC/DC 4 de l'entrée E vers la sortie S, ce qui permet de fournir du courant au réseau de bord 6 Le convertisseur DC/DC 4 peut être un convertisseur DC/DC réversible, auquel cas il comprend aussi le mode de fonctionnement suivant : - un mode élévateur ou abaisseur de tension de l'entrée E par rapport à la sortie S pour un courant circulant dans le convertisseur DC/DC 4 de la sortie S vers l'entrée E, ce qui permet d'envoyer du courant vers la batterie et de la recharger.

Ces modes de fonctionnement permettent d'obtenir à volonté une tension coté batterie égale ou différente de la tension coté réseau de bord. Ces modes de fonctionnement autorisent une gestion optimisée de l'énergie électrique de l'architecture électrique 2. Avec cette nouvelle gestion l'énergie électrique de l'architecture électrique 2, l'ensemble constitué de la batterie 3 et du convertisseur DC/DC 4 est utilisé en générateur d'énergie électrique en complément de l'alternateur 5 déjà présent dans le véhicule 1. Le réseau de bord 6 est alors alimenté par deux sources d'énergie électriques indépendantes.

L'intérêt d'utiliser l'ensemble batterie 3 / convertisseur DC/DC 4 comme d'un second générateur permet d'optimiser le rendement énergétique électrique du réseau de bord 6 du véhicule en exploitant l'énergie électrique emmagasinée dans la batterie 3. Cette énergie emmagasinée a un coût inférieur à celui que l'alternateur 5 prélève au moteur thermique puisqu'elle est récupérée de préférence lors de phases de récupération d'énergie où le moteur ne consomme pas de carburant. L'alternateur 5 est la source principale d'énergie, il alimente le réseau de bord dans la limite de ses capacités de production. Afin de fournir l'énergie électrique requise pour le bon fonctionnement du réseau de bord 6, il prélève typiquement du couple sur le moteur thermique. L'alternateur 5 est utilisé en générateur de courant régulé en tension, il impose donc la tension du réseau de bord 6. L'ensemble batterie 3 / convertisseur DC/DC 4 est la source secondaire d'énergie électrique, il est utilisé pour réduire temporairement le couple prélevé sur le moteur thermique, donc la consommation de carburant. L'ensemble batterie 3 / convertisseur DC/DC 4 est utilisé en générateur de courant pur. Plus précisément, la figure 2 présente un premier logigramme de la procédure de l'invention dans lequel les étapes 100 et 200 correspondent respectivement aux étapes d'entrée et de sortie de ladite procédure. La procédure est réalisée en boucle afin de s'actualiser en fonction de l'évolution de la situation de vie du véhicule.

A l'étape d'entrée 100, correspond une situation initiale où l'alternateur 5 délivre seul au réseau de bord 6 l'intégralité du courant, Ipdg, requis pour le bon fonctionnement du réseau de bord 6. L'alternateur 5 est piloté à une tension de consigne Uconsm égale à la tension requise par le réseau de bord URdB.

A l'étape 20, on détermine si la batterie 3 dispose d'une quantité d'énergie électrique Qbat supérieure à un seuil critique de quantité d'énergie électrique, Sc. La quantité d'énergie électrique détenue par la batterie 3 peut être connue par exemple à partir de la détermination de grandeurs physiques représentatives, c'est-à-dire qui est l'image d'une quantité d'énergie électrique telles que l'état de charge de la batterie 3. Le seuil critique d'énergie électrique, Sc, correspond à la quantité d'énergie électrique à maintenir dans la batterie 3 permettant de garantir l'ensemble des prestations électriques du véhicule, par exemple le démarrage après une période d'arrêt prolongé du véhicule.

Le seuil critique d'énergie électrique, Sc, peut être variable ajusté par exemple en fonction de la température de la batterie 3. Dans la négative, c'est-à-dire dans le cas où la quantité d'énergie électrique Qbat est inférieure au seuil critique d'énergie électrique, Sc, nous sommes dans une situation où la batterie 3 ne dispose pas d'un excédent d'énergie électrique pouvant être utilisé afin de réduire la production électrique de l'alternateur 5. Dans ce cas (branche NON, partant de l'étape 20), on passe à l'étape 60 qui signifie l'arrêt de la procédure.

Dans l'affirmative, c'est-à-dire dans le cas où la quantité d'énergie électrique Qbat est supérieure au seuil critique d'énergie électrique, Sc, nous sommes dans une situation où la batterie 3 dispose d'un excédent d'énergie électrique pouvant être dépensé sans nuire au bon fonctionnement du véhicule.

Dans ce cas (branche OUI partant de l'étape 20) on passe à l'étape 30 dans laquelle on détermine pour le convertisseur DC/DC 4 : -une consigne de courant maximum, Imax, égale à une fraction du courant, IRd135 requis par le réseau de bord 6. La consigne de courant maximum, Imax, du convertisseur DC/DC 4 est limitée afin de maintenir un état de charge de la batterie 3 permettant de garantir l'ensemble des prestations électriques du véhicule. La consigne de courant maximum, Imax, du convertisseur DC/DC 4 est toujours inférieure au courant, IRoB, consommé par le réseau de bord 6. -une consigne de tension, Uconspc, en sortie S du convertisseur DC/DC 4 supérieure à la tension de consigne Uconsm délivrée par l'alternateur 5. En choisissant une consigne de tension, UConsDC, en sortie S du convertisseur DC/DC 4 supérieure à la tension de consigne Uconsm délivrée par l'alternateur 5, on s'assure que le convertisseur DC/DC est utilisé en générateur de courant pur et que la tension de réseau de bord est imposée par la tension de consigne de l'alternateur 5.

A l'étape 40, on pilote le convertisseur DC/DC 4 aux consignes de courant maximum, Imax, et de tension, Uconspc, déterminées, on pilote l'alternateur 5 à la tension requise par le réseau de bord 6 et le courant produit initialement par l'alternateur 5 est réduit de la consigne de courant, Imax, du convertisseur DC/DC 4.

Nous sommes alors dans une situation où l'alternateur 5 ne produit plus que la différence entre le courant, IRoB, requis initialement et le courant, Imax, fournit par l'ensemble batterie 3/ convertisseur DC/DC 4 au réseau de bord 6. Le couple prélevé au moteur thermique et donc le carburant consommé est donc moindre.

Par exemple, pour situation initiale où le réseau de bord consomme 80 A sous 14V : si l'ensemble batterie 3 - convertisseur DC/DC 4 fournit un courant maximum de 10 A, l'alternateur 5 ne fournira plus que 70 A sous 14 V soit un gain de puissance de 14 V x 10 A = 140 W électrique au niveau de l'alternateur 5.

Par ailleurs, l'étape 30 peut se décomposer comme suit : On peut en effet prévoir une étape 31 dans laquelle on détermine si l'on souhaite une adaptation du courant fournit par l'ensemble batterie 3 - convertisseur DC/DC 4.

Dans la négative (branche NON, partant de l'étape 31), on fixe à l'étape 33 la consigne de courant, Imax, et la consigne de tension, Uconscc, du convertisseur comme des constantes. Dans l'affirmative (branche OUI, partant de l'étape 31), on adapte à l'étape 32 une consigne de courant maximum, Imax, en fonction par exemple l'état de charge de la batterie 3 et/ou du besoin du réseau de bord 6. La consigne de tension Uconscc, du convertisseur DC/DC 4 est quant à elle maintenue constante.

On peut avantageusement prévoir aux étapes 32 et 33 de déterminer également un temps de fonctionnement maximum, Tfonc, du convertisseur DC/DC 4. Le temps de fonctionnement maximum, Tfonc, peut dépendre du type de roulage du véhicule. Par exemple, si la vitesse du véhicule est élevée, alors le courant maximum, I'x, est faible pour prolonger le temps de fonctionnement. Dans ce cas le pilotage du convertisseur DC/DC 4 tient compte du temps de fonctionnement maximum, Tfonc, déterminé. A l'étape 50, on vérifie l'occurrence d'au moins une condition prioritaire imposant l'arrêt du fonctionnement convertisseur DC/DC 4 tel que défini à l'étape 30. Si la condition prioritaire est réalisée (branche OUI partant de l'étape 50), on passe à l'étape 60 qui signifie l'arrêt de la procédure. Dans le cas contraire le fonctionnement du convertisseur DC/DC 4 tel que défini à l'étape 30 est maintenu. Avantageusement, dans le cas où un temps de fonctionnement maximum est prévu, une première condition prioritaire d'arrêt est donc le temps de fonctionnement maximum, Tfonc : si le temps de fonctionnement maximum, Tfonc, est atteint, le fonctionnement du convertisseur DC/DC 4 dans ce mode est arrêté. On passe alors à l'étape 60 qui signifie l'arrêt de la procédure.

Une autre condition prioritaire d'arrêt peut être une condition sur la détection d'un mode de fonctionnement du véhicule propice à la récupération d'énergie, en particulier une décélération du véhicule, avec coupure d'injection de carburant. Dans ce cas, si le mode de fonctionnement du véhicule propice à la récupération d'énergie est détecté, le convertisseur DC/DC 4 dans le mode défini à l'étape 30 est arrêté. Les moyens de pilotage 7 contrôlent alors le convertisseur DC/DC 4 de sorte à recharger la batterie 3. Accessoirement, on peut prévoir une condition prioritaire sur la recharge qui peut empêcher l'arrêt de ce mode. Un tel cas est illustrée aux figures 5a à 5c : lors de la phase de décélération du véhicule (figure 5a, zone I), on favorise la récupération d'énergie et donc le convertisseur DC/DC 4 est piloté de sorte à recharger la batterie 3, en dehors de cette zone I, le convertisseur DC/DC 4 est piloté selon la procédure de l'invention : l'alternateur 5 et l'ensemble batterie 3 - convertisseur DC/DC 4 forment chacun un générateur alimentant le réseau de bord 6 (figure 5 b, fonctionnement dit « dual »).

Dans une variante, il est prévu à l'étape de pilotage 40 de s'assurer que l'alternateur 5 impose toujours sa tension de consigne, U'nm, au réseau de bord 6. Dans le cas où l'alternateur 5 n'impose plus sa tension de consigne, U'nm, au réseau de bord 6, la consigne de courant maximum, I'x, du convertisseur DC/DC 4 est corrigée en conséquence.

Cette variante est illustrée à la figure 3 par un autre exemple de logigramme dans lequel les étapes 400 et 500 correspondent respectivement aux étapes d'entrée et de sortie de l'étape 40. A l'étape 41 on vérifie si la tension du réseau de bord 6 est supérieure à la tension de consigne, Uconsm, de l'alternateur 5. Dans la négative, (branche NON partant de l'étape 41) on passe à l'étape de 44 où l'on applique les consignes de courant et de tension déterminées. Dans l'affirmative, (branche OUI partant de l'étape 41), on vérifie à l'étape 42 si l'alternateur 5 produit un courant sensiblement nul. Dans l'affirmative, nous sommes dans une situation où c'est l'ensemble batterie 3/ convertisseur DC/DC 4 qui fonctionne en générateur de courant régulé en tension, ce que l'on ne souhaite pas. Dans ce cas, (branche OUI partant de l'étape 42), on procède à l'étape 43 à une réduction de la consigne de courant maximum, I'x, par décrémentation d'un pas de courant, dl, et à l'étape de 44 à l'application des consignes de courant et de tension déterminées de sorte que l'alternateur 5 devienne de nouveau le générateur imposant sa tension au réseau de bord 6. L'étape 42 peut comprendre une étape préalable de traitement de l'information courant, de sorte à filtrer les d'évènements provoquant transitoirement un courant nul, par exemple une baisse de la consigne de tension de l'alternateur 5, mais qui ne sont pas représentatifs d'une situation où l'ensemble batterie 3/ convertisseur DC/DC 4 fonctionne en générateur de courant régulé en tension et ainsi d'éviter de passer intempestivement à l'étape 43.

Dans une autre variante, il est prévu également de s'assurer que la capacité de production de l'alternateur 5 est suffisante pour assurer le besoin électrique du moment du véhicule 1. En effet, le besoin électrique du véhicule 1 peut varier au cours du temps en fonction des prestations électriques demandées et dépasser la capacité de production de l'alternateur 5. Dans ce cas, l'ensemble des prestations électriques demandées ne peuvent pas être assurées par l'alternateur 5. La figure 4 présente un exemple de logigramme dans lequel (étape 70), il est vérifié que la capacité de production de l'alternateur 5 est suffisante pour assurer le besoin électrique du moment du véhicule 1 (étape 72) et que la consigne de courant maximum, I'x, est adaptée (étapes 75 à 77) en cas de capacité de production de l'alternateur 5 insuffisante pour assurer au mieux le besoin électrique du moment du véhicule 1. L'étape 70 est comprise entre l'étape 20 et l'étape 30 décrites au logigramme de la figure 2.

L'étape 70 peut avantageusement inclure une étape 71 de prise en compte d'une information indiquant un niveau de délestage des prestations du réseau de bord, c'est-à-dire un nombre de prestations électriques du réseau de bord non activées malgré leur demande d'activation. Dans ce cas, l'étape d'adaptation de la consigne de courant maximum, I'x, est aussi dépendant du niveau de délestage des prestations du réseau de bord 6. L'étape 71 inclus une étape 73 de test d'augmentation du niveau de délestage, c'est-à- dire d'augmentation du nombre de prestations électriques du réseau de bord non activées malgré leur demande d'activation. Dans l'affirmative (branche OUI partant de l'étape 73), la consigne de courant maximum, I'x, est incrémentée d'un pas de courant, dl. Dans la négative, (branche NON partant de l'étape 73), on vérifie à l'étape 74 s'il y a une baisse du niveau de délestage. Dans l'affirmative, (branche OUI partant de l'étape 74), la consigne de courant maximum, I'x, est décrémentée d'un pas de courant, dl. Dans la négative, (branche NON partant de l'étape 74), la consigne de courant maximum, I'x, est maintenue. La valeur du pas de courant, dl peut dépendre du niveau de prestation non activé.

Dans une variante, l'alternateur 5 peut être remplacé par un autre générateur à tension de régulation continue et modulable entre une tension de consigne minimum et une tension de consigne maximum, du type convertisseur de courant DC/DC ou encore un alternodémarreu r.

Dans une autre variante, le stockeur d'énergie électrique peut également être du type condensateur ou supercondensateur. L'invention permet un meilleur contrôle des transferts énergétiques électriques dans le véhicule, ainsi qu'une réduction de la consommation de carburant et par conséquent des rejets de gaz carbonique. Elle améliore la qualité des prestations du véhicule car le surplus d'énergie apporté par l'ensemble formant le second générateur permet d'éviter un délestage de prestations (par exemple le délestage de fonction de confort thermique de l'habitacle du véhicule).

Cette invention permet donc de réaliser un compromis entre réduction de carburant et garantie des prestations électriques du véhicule.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion de l'énergie électrique d'une architecture électrique (2) d'un véhicule automobile (1) comprenant un stockeur d'énergie électrique (3), un réseau de bord (6), un générateur (5) à tension de consigne (Uconsm) continue modulable, un convertisseur DC/DC (4) comprenant une entrée (E) reliée au stockeur d'énergie électrique (3) ainsi qu'une sortie (S) reliée au réseau de bord (6) et au générateur (5), des moyens de contrôle (7) permettant de piloter en courant et en tension le convertisseur DC/DC (4) ainsi que le générateur (5), procédé dans lequel, dans une situation initiale où le générateur (5) délivre intégralement au réseau de bord (6) le courant (IRdR) et la tension (Uconsm) requises par ledit réseau de bord (6), - on détermine si le stockeur d'énergie électrique (3) dispose d'une quantité d'énergie électrique (Q bat) supérieure à un seuil critique de quantité d'énergie -bat, électrique (Se), et dans l'affirmative, - on détermine pour le convertisseur DC/DC (4) une consigne de courant maximum (Imax) égale à une fraction du courant requis (IRdb) par le réseau de bord (6), une consigne de tension (Uconspc) à la sortie (S) du convertisseur DC/DC (4) supérieure à la tension (Uconsm) délivrée par le générateur (5). - on pilote le convertisseur DC/DC (4) aux consignes de courant maximum (Imax) et de tension (Uconspc) déterminées et le générateur (5) à la tension (Uconsm) requise par le réseau de bord (6), de sorte à transférer du courant du stockeur d'énergie électrique (3) vers le réseau de bord (6) tout en imposant au réseau de bord (6) la tension de consigne (Uconsm) du générateur (5).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on s'assure que le générateur (5) impose toujours sa tension de consigne (U'nsAlf) au réseau de bord (6).
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on détermine un temps de fonctionnement maximum (Tfone) du convertisseur DC/DC (4).
4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on cesse le pilotage du , convertisseur DC/DC (4) lorsque le temps de fonctionnement maximum (Tfonc 1 est atteint.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que l'on cesse le pilotage du convertisseur DC/DC (4) en cas de détection d'une phase propice à la récupération d'énergie.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capacité de production électrique maximum du générateur (5) est choisie inférieure au besoin électrique maximum du réseau de bord (6).
7. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on s'assure que la capacité de production du générateur (5) est suffisante pour assurer le besoin électrique du réseau de bord (6) du véhicule (1) du moment.
8. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'en cas de capacité de production du générateur (5) insuffisante pour assurer le besoin électrique du réseau de bord (6) du véhicule (1) du moment, on adapte la consigne de courant maximum (Imax) du convertisseur DC/DC (4) en fonction d'un niveau de délestage des prestations électriques du réseau de bord (6).
9. 9. Procédé selon la revendication 1 à 5, caractérisé en ce que l'on réduit le courant produit initialement par le générateur (5) du montant de la consigne de courant (Imax) du convertisseur DC/DC (4).
10. 10. Véhicule automobile (1) équipé d'une architecture électrique (2) comprenant un stockeur d'énergie électrique (3), un réseau de bord (6), un générateur (5) à tension de consigne (UconsAit) continue modulable, un convertisseur DC/DC (4) comprenant une entrée (E) reliée au stockeur d'énergie électrique (3) ainsi qu'une sortie (S) reliée au réseau de bord (6) et au générateur (5), des moyens de contrôle (7) permettant de piloter en courant et en tension le convertisseur DC/DC (4) ainsi que le générateur (5), caractérisé en ce que les moyens (7) sont configurés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes.