Procédé et dispositif de commande d'un système micro-hybride à freinage récupératif apte à équiper un véhicule automobile

La présente invention concerne un système micro-hybride à freinage récupératif équipant un véhicule automobile et un procédé de commande de ce système micro-hybride.

Dans un système micro-hybride à freinage récupératif conventionnel, il peut exister des problèmes pour récupérer efficacement de l'énergie produite lors de phases de freinage du véhicule automobile. Cette récupération d'énergie est notamment impactée par le type d'unité de stockage d'énergie utilisé.

En général, dans le système micro-hybride, une machine électrique tournante et une batterie électrochimique alimentent des consommateurs électriques via un réseau de distribution électrique du véhicule. La machine électrique tournante, capable de fonctionner en alternateur, est également destinée à recharger la batterie via un dispositif de régulation.

Typiquement, quand le moteur thermique du véhicule fonctionne, l'alternateur alimente les consommateurs électriques et charge la batterie. Quand l'alternateur ne débite pas de courant, la batterie fournie toute l'énergie électrique dont le véhicule a besoin.

Lorsque le véhicule se trouve dans une phase transitoire de freinage, une grande quantité d'énergie cinétique est récupérable.

Il devient alors très intéressant de transformer cette énergie cinétique en énergie électrique afin de l'utiliser dans le réseau de distribution électrique. On connaît des systèmes qui autorisent une alimentation directe de certains consommateurs électriques avec l'énergie récupérée par freinage.

D'autres systèmes autorisent en outre une alimentation de la batterie avec ladite énergie récupérée de manière à charger ladite batterie.

D'un point de vue batterie, cette charge correspond à une augmentation d'une consigne de régulation imposée par le dispositif de régulation.

Or, selon un premier aspect, la batterie ne peut se voir imposer une consigne de régulation trop élevée au risque d'une dégradation accélérée de son état de son santé ("State of Health" en anglais, dit "SOH").

Dans des conditions usuelles, cette consigne de régulation est fonction de la température de la batterie. Par exemple, pour une batterie au plomb, et en utilisant une régulation en tension, la consigne de régulation vaut environ 14,3V à une température interne de la batterie d'environ 20 ⁰ C.

En outre, pour cette batterie au plomb, la tension maximale admissible est comprise dans un intervalle d'environ 15V à environ 16V. II en résulte une variation de tension maximale comprise dans un intervalle d'environ 0,7V à environ 1 ,7V.

Cela se traduit par un courant entrant dans la batterie relativement faible et donc, lors de phases de freinage, une quantité d'énergie récupérée au niveau de la batterie relativement limitée, notamment en comparaison à l'énergie produite lors des ces phases.

Selon un second aspect, la batterie ne peut recevoir une trop grande quantité d'énergie de manière transitoire, par exemple résultant en une variation de tension d'environ 5V.

En effet, si la batterie présente une tension d'environ 10V, une charge de celle- ci lors d'une phase de freinage, qui correspond à la commande d'une consigne de régulation d'environ 15V, pourrait dégrader l'état de santé de la batterie, notamment de manière irréversible.

Il en découle que dans ces systèmes micro-hybrides, il peut exister des problèmes d'efficacité de la fonction dite freinage récupératif, cette fonction étant impactée par un état énergétique de la batterie.

Il existe donc un besoin d'améliorer l'efficacité de la fonction freinage récupératif de manière fiable, simple et standard au moins pour une technologie de batteries, et renforcer ainsi les performances des systèmes micro-hybrides.

L'invention a pour objet de répondre aux besoins précités.

L'invention a ainsi pour objet un procédé de commande de freinage récupératif d'un système micro-hybride comprenant au moins une machine électrique tournante et une batterie électrochimique, le système micro-hybride équipant un véhicule automobile. Conformément à l'invention, le procédé comporte une étape de commander, lorsque la batterie électrochimique présente un premier état énergétique prédéterminé correspondant à un état de charge optimum initial, une diminution dudit premier état énergétique vers un deuxième état énergétique correspondant à un état de charge intermédiaire, de manière à rendre disponible une capacité de charge lors d'une opportunité ultérieure de récupération d'énergie électrique pendant une phase de freinage du véhicule.

Grâce à l'invention, le système micro-hybride permet une utilisation efficace de la fonction freinage récupératif.

En effet, une gestion de l'état énergétique de la batterie électrochimique est réalisée en fonction de valeurs de seuils prédéterminées représentatives d'états énergétiques, de manière à anticiper une opportunité de freinage récupératif.

Cette anticipation se traduit par la diminution de l'état énergétique de la batterie et donc par la libération d'une capacité de charge de la batterie. Cet état énergétique peut être commandé de manière à être situé entre différents seuils permettant une charge de la batterie avec l'énergie issue de phases de freinage sans risque de dégradation de ladite batterie.

Cette commande est conditionnée par un premier état énergétique optimum initial de la batterie électrochimique.

Selon une caractéristique de l'invention, le premier état énergétique peut être compris dans un intervalle d'environ 70% à environ 95% d'un état de pleine charge.

L'état énergétique optimum initial correspond donc à un état de charge de la batterie suffisamment bon.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le deuxième état énergétique intermédiaire peut être compris dans un intervalle d'environ 50% à environ 80% de l'état de pleine charge.

La batterie électrochimique peut être par exemple une batterie au plomb, une batterie au lithium, ou encore une batterie au nickel.

Selon un aspect, l'étape de commander la diminution de l'état énergétique de la batterie de manière à rendre disponible une capacité de charge lors d'une opportunité ultérieure de récupération d'énergie électrique pendant une phase de freinage du véhicule peut comporter: - une sous-étape de commander, lorsque la batterie électrochimique présente le premier état énergétique prédéterminé, la fourniture d'un courant d'alimentation à un réseau de distribution électrique du véhicule comprenant la batterie électrochimique de manière à obtenir un bilan énergétique sensiblement négatif aux bornes de ladite batterie électrochimique, et

- une sous-étape de commander une autorisation de récupérer de l'énergie produite lors de phases de freinage, ladite énergie récupérée étant destinée à être partiellement transmise à la batterie électrochimique. Cela signifie donc qu'une phase de récupération d'énergie peut avantageusement être commandée lorsque l'on a un bilan énergétique sensiblement négatif aux bornes de la batterie.

Le bilan énergétique est déterminé par une somme d'une quantité d'énergie entrante et d'une quantité d'énergie sortante. Ces quantités d'énergie correspondent à une intégration du courant Ibat. En outre, un coefficient, appelé coefficient d'efficacité, peut être affecté à au moins une quantité d'énergie.

Autrement dit, cela conduit à créer des phases de vie du système micro-hybride pendant lesquelles une consigne de régulation imposée à la batterie est abaissée pour diminuer volontairement et raisonnablement son état énergétique de manière

à rendre disponible une capacité de charge de ladite batterie pour favoriser la récupération d'énergie vers celle-ci.

La consigne de régulation peut correspondre à une consigne en tension ou à une consigne en courant. Selon un aspect de l'invention, la consigne de régulation en courant peut être nulle (autrement dit, la machine électrique tournante n'est plus régulée), et par conséquent, des consommateurs électriques du réseau de distribution électrique peuvent être alimentés uniquement par la batterie électrochimique.

Dans le cas d'une consigne de régulation en tension, celle-ci peut être inférieure à la tension de la batterie électrochimique.

Cet aspect est avantageusement utilisé lorsque la batterie présente un état énergétique au moins égal au premier état énergétique optimum initial. Dans ce cas, on peut dégrader raisonnablement l'état énergétique de la batterie et il devient profitable de commander l'autorisation de la fonction de récupération d'énergie. Ainsi, lorsqu'une opportunité de phase de freinage du véhicule survient, l'énergie pouvant être récupérée, notamment par la batterie électrochimique, peut être importante.

Avantageusement, la capacité de charge rendue disponible de la batterie peut être comprise dans un intervalle d'environ 20% à environ 60% de sa capacité totale de charge.

Cette capacité de charge rendue disponible peut dépendre du type de batterie électrochimique utilisée.

Selon un autre aspect, l'étape de commander la diminution de l'état énergétique de la batterie de manière à rendre disponible une capacité de charge lors d'une opportunité ultérieure de récupération d'énergie électrique pendant une phase de freinage du véhicule peut comporter:

- une sous-étape de commander, lorsque l'état énergétique de la batterie électrochimique est inférieur au premier état énergétique prédéterminé, et supérieur à un troisième état énergétique prédéterminé correspondant à un état de charge utile, la fourniture,

par la machine électrique tournante, d'un courant d'alimentation au réseau de distribution électrique de manière à obtenir un bilan énergétique sensiblement nul aux bornes de la batterie électrochimique, et - une sous-étape de commander une autorisation de récupérer de l'énergie produite lors de phases de freinage, ladite énergie récupérée étant destinée à être partiellement transmise à la batterie électrochimique.

L'état de charge utile peut être représentatif d'un état de charge de la batterie suffisant pour assurer certaines fonctions, par exemple un redémarrage du moteur thermique suite à un arrêt du véhicule.

En outre, le troisième état énergétique prédéterminé peut correspondre à une information représentative de cet état de charge utile.

Selon cet aspect de l'invention, la consigne de régulation peut être calculée de telle sorte que la machine électrique tournante fournisse sensiblement exactement la quantité d'énergie nécessaire pour alimenter des consommateurs électriques du réseau de distribution électrique.

Dans ce cas, le bilan énergétique de la batterie est sensiblement nul. En outre, cela peut être obtenu grâce à des courants entrants et sortants sensiblement nuls qui traversent la batterie, par exemple dans le cas d'une régulation en courant.

Ainsi, l'état énergétique de la batterie se stabilise autour d'une valeur correspondant sensiblement à l'état de charge utile, et l'autorisation de récupérer l'énergie est commandée. II découle de ces différents aspects de l'invention que, lors d'une phase de freinage du véhicule automobile, de l'énergie est récupérée puis transmise aux consommateurs et à la batterie électrochimique.

La quantité d'énergie admissible par la batterie dépend de la capacité de charge qui a été rendue disponible, et le cas échéant, de seuils d'états

énergétiques prédéterminés entre lesquels l'état énergétique de la batterie est commandé.

Selon un exemple de mise en œuvre, l'étape de commander la diminution de l'état énergétique de la batterie de manière à rendre disponible une capacité de charge lors d'une opportunité ultérieure de récupération d'énergie électrique pendant une phase de freinage du véhicule peut comporter une sous-étape de commander une annulation d'une autorisation de récupérer l'énergie.

Selon une caractéristique, la sous-étape d'annulation d'une autorisation de récupérer l'énergie peut être réalisée lorsque la batterie électrochimique présente un état énergétique inférieur à un quatrième état énergétique prédéterminé correspondant à un état de charge critique.

L'état de charge critique peut être représentatif d'un état de charge de la batterie non suffisant pour assurer certaines fonctions, par exemple le redémarrage du moteur thermique lors d'un arrêt du véhicule. Autrement dit, ce quatrième état énergétique critique peut correspondre à une information représentative d'un état énergétique trop dégradé de la batterie, imposant par exemple de commander, suite à l'arrêt du moteur thermique lors d'une phase temporaire d'arrêt du véhicule (par exemple à un feu de signalisation), une relance du moteur thermique. Selon un exemple de mise en œuvre, l'étape de commander la diminution de l'état énergétique de la batterie de manière à rendre disponible une capacité de charge lors d'une opportunité ultérieure de récupération d'énergie électrique pendant une phase de freinage du véhicule peut être précédée par une étape d'obtenir l'état énergétique de la batterie électrochimique. Selon une caractéristique de l'invention, cet état énergétique déterminé peut l'être à partir d'au moins un paramètre représentatif dudit état énergétique de la batterie électrochimique. Ce paramètre peut être l'un des paramètres parmi une température, une tension ou un courant de la batterie électrochimique.

Selon une caractéristique de l'invention, l'état énergétique peut correspondre à un bilan énergétique déterminé en fonction du courant de la batterie.

Avantageusement, ce bilan énergétique peut être initialisé, par exemple à zéro, lorsque la batterie présente un état énergétique au moins égal au premier état énergétique optimum initial, ou au troisième état énergétique utile.

L'initialisation du bilan énergétique à au moins un de ces instants permet de définir un état énergétique de référence à partir duquel la commande agissant sur l'état énergétique de la batterie est effectuée.

Partant de cet état énergétique de référence, on peut ainsi gérer l'état énergétique de la batterie de manière simple et fiable en définissant notamment des seuils fixes d'états énergétiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'état énergétique peut correspondre à une valeur de courant déterminée en fonction de la température de la batterie.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'état énergétique peut correspondre à la tension de la batterie. Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé, l'étape de commander la diminution de l'état énergétique de la batterie de manière à rendre disponible une capacité de charge lors d'une opportunité ultérieure de récupération d'énergie électrique pendant une phase de freinage du véhicule peut être précédée par une étape de comparer la température de la batterie à une valeur de seuil de température prédéterminée.

Selon des exemples différents de mise en œuvre du procédé: la sous-étape de commander une autorisation de récupérer de l'énergie lors d'une opportunité d'une phase de freinage du véhicule peut être réalisée lorsque le bilan énergétique de la batterie est supérieur à une valeur de seuil de bilan énergétique, ou lorsque le courant de la batterie est supérieur à une valeur de seuil de courant, ou lorsque la tension de la batterie est supérieure à une valeur de seuil de tension, et la sous-étape d'annuler une autorisation de récupérer cette énergie peut être réalisée lorsque le bilan énergétique de la batterie est inférieur à une valeur de seuil de bilan énergétique, ou lorsque le courant de la batterie

est inférieur à une valeur de seuil de courant, ou lorsque la tension de la batterie est inférieure à une valeur de seuil de tension.

Ces valeurs de seuils de bilan énergétique, courant et tension peuvent être prédéterminées, ou déterminées notamment en fonction de la température. Avantageusement, dans ces différends modes de mises en œuvre de l'invention, il est possible de commander une autorisation de récupérer de l'énergie lors d'une opportunité d'une phase de freinage du véhicule dès lors que la batterie présente un état énergétique compris entre une valeur haute de seuil et une valeur basse de seuil d'état énergétique. En outre, le procédé selon l'invention permet de dégrader l'état énergétique de la batterie électrochimique, en situant l'état énergétique de celle-ci entre les valeurs haute et basse de seuil d'état énergétique, afin de rendre disponible une capacité maximale de charge en vue de l'opportunité ultérieure d'une phase de freinage du véhicule. Cette capacité maximale est avantageusement définie pour ne pas nuire à l'état de santé de la batterie électrochimique, et donc à sa durée de vie.

Selon un autre aspect, l'invention concerne un système micro-hybride à freinage récupératif pour véhicule automobile, comportant:

- une machine électrique tournante, - au moins un convertisseur de puissance apte à être connecté à un réseau de distribution électrique, ledit réseau comprenant au moins une batterie électrochimique,

- un circuit de commande apte à commander le convertisseur de puissance pour fournir un courant d'alimentation au réseau, Conformément à l'invention, le procédé comporte un moyen associé au circuit de commande pour commander, lorsque la batterie électrochimique présente un premier état énergétique prédéterminé correspondant à un état de charge optimum initial, le convertisseur pour diminuer ledit premier état énergétique vers un deuxième état énergétique correspondant à un état de charge intermédiaire, de manière à rendre disponible une capacité de charge lors d'une opportunité

ultérieure de récupération d'énergie électrique pendant une phase de freinage du véhicule.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le moyen associé peut permettre de commander une annulation d'une autorisation de récupérer l'énergie. Selon une caractéristique de l'invention, le moyen associé peut comprendre un module de gestion et de surveillance comportant: des moyens pour obtenir au moins un paramètre représentatif d'un état de la batterie électrochimique, et des moyens pour déterminer un état énergétique de la batterie électrochimique à partir dudit au moins un paramètre obtenu.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour obtenir au moins un paramètre représentatif d'un état de la batterie peuvent comporter des capteurs prévus pour obtenir l'un au moins des paramètres parmi une température, une tension ou un courant de la batterie. Les capteurs peuvent être placés sur la batterie électrochimique.

Si on le souhaite, le module de gestion et de surveillance peut être placé dans les capteurs.

La machine électrique tournante peut être un alterno-démarreur. Selon un dernier aspect, l'invention concerne un véhicule automobile comportant un système micro-hybride tel que décrit précédemment.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures qu'elle comporte, parmi lesquelles:

- la figure 1 montre une vue globale d'un système micro-hybride 1 comprenant un moyen associé 5 d'un circuit de commande 4 selon l'invention,

- la figure 2 montre un graphique illustrant des phases de fonctionnement d'un procédé de commande du système micro-hybride 1 de la figure 1 ,

- les figures 3 à 7 concernent des sous-modules de traitement d'une autorisation de récupérer de l'énergie issue d'une phase de freinage d'un véhicule automobile, du circuit de commande 4 de la figure 1 , selon des

exemples particuliers de mise en œuvre du procédé, et - les figures 8 et 9 concernent des sous-modules de traitement d'une annulation de l'autorisation de récupérer de l'énergie, du circuit de commande 4 de la figure 1 , selon des exemples particuliers de mise en œuvre du procédé.

On a représenté sur la figure 1 un système micro-hybride à freinage récupératif 1 comportant une machine électrique tournante polyphasée 2, un convertisseur analogique numérique 3, un circuit de commande 4, et un moyen 5 associé au circuit de commande 4. La machine électrique tournante polyphasée 2 est formée, dans l'exemple considéré, par un alternateur de véhicule automobile.

En variante, la machine 2 peut être réversible et ainsi former un alterno- démarreur de véhicule automobile.

Dans ce cas, l'alterno-démarreur 2 est capable, outre d'être entraîné en rotation par un moteur thermique 9 pour produire de l'énergie électrique (mode alternateur), de transmettre un couple à ce moteur thermique 9 pour un démarrage (mode démarreur).

Dans la suite de la description, la machine 2 sera mentionnée comme étant un alternateur, mais pourrait être un alterno-démarreur. L'alternateur 2 est utilisé dans une architecture de type à freinage récupératif, afin de transformer une partie de l'énergie mécanique issue d'une phase de freinage du véhicule en énergie électrique.

L'alternateur 2, le convertisseur 3 et une unité de stockage d'énergie 8 sont reliés en série. L'unité de stockage d'énergie 8 comprend au moins une batterie électrochimique d'alimentation, par exemple de type batterie au plomb.

En variante, cette batterie électrochimique 8 peut comporter du lithium, ou du nickel.

Cette batterie 8 permet, outre d'alimenter un démarreur 2 durant une phase de démarrage (mode moteur), de fournir de l'énergie électrique à des consommateurs

électriques du véhicule, par exemple des projecteurs, un autoradio, un dispositif de climatisation, des essuie-glaces.

Ces consommateurs électriques sont alimentés via un réseau de distribution électrique 7 qui comprend la batterie plomb 8. Le convertisseur 3 autorise des transferts d'énergie électrique entre l'alternateur 2 et le réseau de distribution électrique 7, ces transferts étant notamment commandés par le circuit de commande 4 connecté au convertisseur 3.

Dans le cas d'un alterno-démarreur, les transferts d'énergie électrique sont bidirectionnels entre le dit alterno-démarreur 2 et la batterie 8. Le convertisseur 3 est donc réversible.

Le circuit de commande 4 du système micro-hybride 1 peut être construit autour d'un microprocesseur.

Dans le mode démarreur (ou mode moteur), le microprocesseur 4 commande le convertisseur 3 en vue de prélever une tension continue provenant de la batterie 8 pour alimenter un démarreur, ou l'alterno-démarreur.

Dans le mode alternateur (ou mode générateur), en fonctionnement normal ou en freinage récupératif, le microprocesseur 4 commande le convertisseur 3 en vue de prélever des tensions alternatives provenant de l'alternateur 2 pour, d'une part, charger la batterie 8, et d'autre part, alimenter les consommateurs électriques du véhicule.

Le microprocesseur 4 est également relié à une unité de commande moteur 10 apte à gérer le moteur thermique 9.

Le système micro-hybride 1 comporte un module de gestion et de surveillance 11 et des capteurs 12.

Le module de gestion et de surveillance 11 peut être implanté au moins partiellement dans le microprocesseur 4.

En variante, le module de gestion et de surveillance 11 peut être implanté dans un moyen prévu pour recevoir les capteurs 12, ledit moyen pouvant être disposé à proximité de la batterie 8.

Lors d'une phase de freinage du véhicule automobile, de l'énergie cinétique est récupérable pour être transformée par l'alternateur 2 en énergie électrique puis fournie au réseau 7.

Il existe donc, à chaque phase de freinage du véhicule, une opportunité de récupérer de l'énergie pour alimenter le réseau 7.

Pour profiter de ces opportunités, conformément à l'invention, le moyen associé 5 du circuit de commande 4 établit un procédé de commande pour récupérer au moins partiellement l'énergie issue de phases de freinage et agit sur le réseau 7 via le convertisseur 3. La figure 2 concerne un graphique qui illustre différentes phases de vie du système micro-hybride 1 , avec en abscisse les phases dans le temps, et en ordonnée une information représentative de l'état énergétique de la batterie.

On va maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 2 à 9, le fonctionnement du circuit de commande 4 et de son moyen associé 5 selon l'invention. Plus précisément, il est décrit de manière détaillée chaque étape du procédé de commande de l'invention illustré par les phases de vie du système micro-hybride à la figure 2 et mise en œuvre dans ce circuit de commande 4.

La figure 2 illustre dans une première phase 0 une charge normale de la batterie 8, régulée par l'alternateur 2 en fonction de la température de la batterie 8, appelée Tbat dans la suite de la description.

Dans ce cas, la récupération d'énergie n'est pas autorisée en cas d'opportunité d'une phase de freinage.

La figure 3 concerne un sous-module de traitement ST1 d'une autorisation de récupérer l'énergie produite lors d'une phase de freinage lorsqu'une telle opportunité se présente du moyen associé 5.

Ce sous-module ST1 est activé pendant une phase de charge normale de la batterie 8, comme la phase 0, et traite des étapes S101 à S104 du procédé de commande pour une obtenir une autorisation de récupérer l'énergie issue d'une phase de freinage du véhicule (RE=1 ).

Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 3, le module de gestion et de surveillance 11 obtient à l'étape S101 un courant délivré par la batterie 8, appelé Ibat dans la suite de la description.

Le courant Ibat provient des capteurs 7. Il est par exemple mesuré à l'aide d'un shunt.

Le courant Ibat est ensuite transmis à une étape S102 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8.

L'étape S102 comporte des sous-étapes S1021 et S1022.

La sous-étape S1021 détermine un bilan énergétique de la batterie 8, appelé CB dans la suite de la description, en fonction du courant Ibat.

Le bilan énergétique est déterminé par une somme d'une quantité d'énergie entrante et d'une quantité d'énergie sortante. Ces quantités d'énergie correspondent à une intégration du courant Ibat. En outre, un coefficient, appelé coefficient d'efficacité, peut être affecté à au moins une quantité d'énergie. Le module de gestion et de surveillance 11 effectue un calcul de comparaison à la sous-étape S1021 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBthi .

Cette valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBthi correspond avantageusement à un état énergétique utile de la batterie 8, par exemple environ 70% de son état de pleine charge.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur ou égal à CBthi , ce résultat est transmis au moyen associé 5 qui désactive le sous-module de traitement ST1 à une étape S104.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur à CBthi , comme illustré à la phase 1 de la figure 2, ce résultat est transmis au moyen associé 5 qui commande, à une étape S103, le système micro-hybride à freinage récupératif 1 via le microprocesseur 4 pour autoriser la récupération d'énergie (RE=1 ) lors d'une opportunité d'une phase de freinage.

L'étape S103 comporte deux sous-étapes S1031 et S1032.

Le moyen associé 5 commande à la sous-étape S1031 la fourniture au réseau 7 par l'alternateur 2 d'un courant d'alimentation de manière à obtenir un bilan énergétique CB sensiblement nul.

Autrement dit, l'alternateur fournit exactement la quantité d'énergie nécessaire pour alimenter les consommateurs électriques sur le réseau 7.

Pour cela, un capteur de courant (non représenté) peut être disposé sur le réseau de manière à connaître exactement le besoin en énergie sur le réseau 7, et le bilan énergétique sensiblement nul serait obtenu grâce à une régulation en courant agissant pour commander des courant Ibat entrants et sortants sensiblement nuls.

En variante, dans le cas d'une régulation en tension, il est possible de diminuer progressivement la tension de la batterie, appelée Ubat dans la suite de la description, grâce à des échelons prédéterminés, par exemple d'environ 5OmV, jusqu'à ce que la batterie 8 présente un courant Ibat sensiblement nul. Si, à un instant donné, le courant Ibat est sensiblement négatif, le moyen associé 5 commande une augmentation progressive de la tension Ubat jusqu'à ce que la batterie 8 présente à nouveau un courant Ibat sensiblement nul.

De cette manière, la batterie 8 conserve une capacité de charge en vue d'une opportunité d'une phase de freinage. Le moyen associé 5 autorise à la sous-étape S1032 la récupération d'énergie

(RE=1 ).

Il est à noter que le bilan énergétique CB est initialisé par le moyen associé 5 quand une première autorisation de récupérer l'énergie (RE=1 ) est commandée par ce moyen associé 5. La figure 2 illustre une phase 1 pendant laquelle le bilan énergétique CB de la batterie est constant, correspondant à une phase de roulage du véhicule, sans freinage.

Une phase 2 illustre une diminution du bilan énergétique CB suivi d'une augmentation de ce bilan CB, de manière à avoir un courant Ibat nul comme expliqué précédemment.

Une phase 3 illustre un freinage du véhicule automobile et une opportunité de récupérer l'énergie issue de ce freinage concrétisée. En effet, le bilan énergétique CB augmente et donc l'état énergétique de la batterie également.

Une phase 4 illustre la même situation que la phase 1 puis lors d'une phase 5 une nouvelle opportunité de récupérer l'énergie issue d'un freinage concrétisée.

La figure 4 concerne un sous-module de traitement ST2 d'une autorisation de récupérer l'énergie produite lors d'une phase de freinage lorsqu'une telle opportunité se présente du moyen associé 5.

Ce sous-module ST2 est activé pendant les phases 1 à 5 où une autorisation de récupérer à déjà été autorisée conformément à la figure 3, et traite des étapes S111 à S114 du procédé de commande pour une obtenir une autorisation de récupérer l'énergie issue d'une phase de freinage du véhicule (RE=1 ).

Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 4, le module de gestion et de surveillance 11 obtient à l'étape S111 un courant Ibat. Le courant Ibat est ensuite transmis à une étape S112 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8.

L'étape S112 comporte des sous-étapes S1121 et S1122.

La sous-étape S1121 détermine le bilan énergétique CB de la batterie 8, en fonction du courant Ibat. Le module de gestion et de surveillance 11 effectue ensuite un calcul de comparaison à la sous-étape S1121 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth2.

Cette valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth2 correspond avantageusement à un état énergétique optimum initial de la batterie 8, par exemple correspondant à environ 85% de son état de pleine charge.

La valeur de seuil CBth2 peut par exemple correspondre à une valeur d'environ 50OmAh entrée dans la batterie 8 (mAh pour MiIIi Ampère Heure, symbole de l'unité de charge électrique), dans le cas où la batterie 8 présente une capacité totale d'environ 60Ah.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur ou égal à CBth2, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui désactive le sous-module de traitement ST2 à une étape S114.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur à CBth2, comme illustré à la phase 6 de la figure 2, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui commande, à une étape S113, le système micro-hybride 1 via le microprocesseur 4 pour autoriser la récupération d'énergie (RE=1 ) lors d'une opportunité d'une phase de freinage.

L'étape S113 comporte deux sous-étapes S1131 et S1132. Le moyen associé 5 commande à la sous-étape S1131 une diminution de l'état énergétique de la batterie 8, grâce à un courant Ibat entrant nul et un courant Ibat sortant positif, de manière à obtenir un bilan énergétique CB négatif.

Autrement dit, l'alternateur ne régule pas et les consommateurs électriques sur le réseau 7 sont uniquement alimentés par la batterie 8. Cela permet de dégrader l'état énergétique de la batterie afin de rendre disponible une capacité de charge en vue d'une opportunité ultérieure d'une phase de freinage.

Le moyen associé 5 autorise à la sous-étape S1132 la récupération d'énergie (RE=1 ). En variante, le sous-module de traitement ST2 pourrait être mis en œuvre initialement. Autrement dit, le sous-module de traitement ST1 pourrait n'être que facultatif, en fonction des systèmes micro-hybrides.

Par exemple, les bilans énergétiques utile et optimum initial pourraient être confondus. Dans ce cas, il est à noter que le bilan énergétique CB pourrait être initialisé par le moyen associé 5 quand une autorisation de récupérer l'énergie (RE=1 ) est commandée par ce moyen associé 5.

Durant la phase 6 illustrée à la figure 2, le bilan énergétique CB augmente grâce à une phase de freinage permettant une récupération d'énergie et son stockage, partiel, dans la batterie 8.

Une phase 7 illustre une phase sans freinage, et donc une diminution du bilan énergétique CB.

Une phase 8 illustre à nouveau un freinage du véhicule automobile et une opportunité de récupérer l'énergie issue de ce freinage concrétisée. En effet, le bilan énergétique CB augmente et donc l'état énergétique de la batterie 8 également. L'état énergétique de la batterie 8 maximal est atteint, correspondant à un état de pleine charge. L'énergie supplémentaire qui peut être récupérée est transmise aux consommateurs sur le réseau 7. C'est l'alternateur 2 qui régule le partage d'énergie récupérée. Les phases 9 et 10 illustrent la même situation que la phase 7 sauf que la diminution de l'état énergétique est plus grande, par exemple du fait d'un besoin électrique élevé au niveau des consommateurs sur le réseau, notamment la climatisation.

La figure 5 concerne un sous-module de traitement ST3 pour conserver une autorisation de récupérer l'énergie produite lors d'une phase de freinage lorsqu'une telle opportunité se présente du moyen associé 5.

Ce sous-module ST3 est activé pendant les phases 6 à 10 où une autorisation de récupérer l'énergie est autorisée conformément à la figure 4, et traite des étapes S121 à S124 du procédé de commande pour conserver une autorisation de récupérer l'énergie issue d'une phase de freinage du véhicule (RE=1 ).

Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 5, le module de gestion et de surveillance 11 obtient à l'étape S121 un courant Ibat.

Le courant Ibat est ensuite transmis à une étape S122 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8. L'étape S122 comporte des sous-étapes S1221 et S1222.

La sous-étape S1221 détermine le bilan énergétique CB de la batterie 8, en fonction du courant Ibat.

Le module de gestion et de surveillance 11 effectue ensuite un calcul de comparaison à la sous-étape S1221 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth3.

Cette valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth3 correspond à un état énergétique inférieur à l'état énergétique optimum initial de la batterie 8, et peut correspondre sensiblement à l'état énergétique utile.

Par exemple, la valeur de seuil CBth3 peut correspondre à une diminution d'environ 80OmAh de la charge de la batterie 8.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur ou égal à CBth3, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui désactive le sous- module de traitement ST3 à une étape S124.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur à CBth3, comme illustré à la phase 11 de la figure 2, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui commande, à une étape S123, le système micro-hybride à freinage récupératif 1 via le microprocesseur 4 pour conserver une autorisation de récupérer l'énergie (RE=1 ) lors d'une opportunité d'une phase de freinage.

L'étape S123 comporte deux sous-étapes S1231 et S1232. Le moyen associé 5 commande à la sous-étape S1231 la fourniture au réseau

7 par l'alternateur 2 d'un courant d'alimentation de manière à obtenir un bilan énergétique CB sensiblement nul, grâce à des courant Ibat entrants et sortants sensiblement nuls, de la même manière qu'à la sous-étape S1031 illustrée à la figure 3. Ceci permet de ne plus dégrader l'état énergétique de la batterie 8 tout en conservant une capacité de charge disponible de cette batterie 8 en vue d'une opportunité d'une phase de freinage.

Le moyen associé 5 autorise à la sous-étape S1232 une autorisation de récupérer l'énergie (RE=1 ). La figure 2 illustre des phases 11 et 12 semblables aux phases 1 et 2.

En outre, une phase 13 correspond à une diminution très rapide de l'état énergétique de la batterie 8, par exemple suite à une phase d'arrêt du véhicule, où un grand nombre de consommateurs ont été mis en service, engendrant un besoin électrique très grand en comparaison au besoin électrique avant l'arrêt du véhicule.

II est à noter que les phases 12 à 14 peuvent également se dérouler dans les différents modes de réalisation du procédé selon l'invention détaillés ci-après, en particulier illustrés aux figures 6 et 7.

En variante, la figure 6 concerne un sous-module de traitement ST4 pour conserver une autorisation de récupérer l'énergie produite lors d'une phase de freinage lorsqu'une telle opportunité se présente du moyen associé 5.

Ce sous-module ST4 est activé pendant les phases 6 à 10 où une autorisation de récupérer l'énergie est autorisée conformément à la figure 4, et traite des étapes S131 à S135 du procédé de commande pour conserver une autorisation de récupérer l'énergie issue d'une phase de freinage du véhicule (RE=1 ).

Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 6, le module de gestion et de surveillance 11 obtient à l'étape S131 le courant Ibat.

Le courant Ibat est ensuite transmis à une étape S132 qui comporte une sous- étape S 1321. La sous-étape S1321 effectue un calcul de comparaison entre le courant Ibat et une valeur de seuil Ith prédéterminée.

Cette valeur de seuil prédéterminée Ith peut correspondre à une valeur du courant Ibat d'environ -50A.

Si le calcul de comparaison résulte en un courant Ibat supérieur ou égal à Ith, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui met fin au sous-module de traitement ST4 à l'étape S133.

Si le calcul de comparaison résulte en un courant Ibat inférieur à Ith, comme illustré à la phase 11 de la figure 2, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui commande, à une étape S133, le système micro-hybride via le microprocesseur 4 pour conserver une autorisation de récupérer d'énergie (RE=1 ) lors d'une opportunité d'une phase de freinage.

L'étape S133 comporte deux sous-étapes S1331 et S1332 qui sont respectivement identiques aux sous-étapes S1231 et S1232.

Le moyen associé 5 commande donc à la sous-étape S1331 la fourniture au réseau 7 par l'alternateur 2 d'un courant d'alimentation de manière à obtenir un bilan énergétique CB sensiblement nul.

Le moyen associé 5 autorise à la sous-étape S1332 la récupération d'énergie (RE=1 ).

En variante encore, la figure 7 concerne un sous-module de traitement ST5 pour conserver une autorisation de récupérer l'énergie produite lors d'une phase de freinage lorsqu'une telle opportunité se présente du moyen associé 5.

Ce sous-module ST5 est activé pendant les phases 6 à 10 où une autorisation de récupérer l'énergie est autorisée conformément à la figure 4, et traite des étapes S141 à S144 du procédé de commande pour conserver une autorisation de récupérer l'énergie issue d'une phase de freinage du véhicule (RE=1 ).

Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 7, le module de gestion et de surveillance 11 obtient à l'étape S141 la tension Ubat. La tension Ubat est ensuite transmise à une étape S142 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8, qui comporte une sous-étape S1421.

La sous-étape S1421 effectue un calcul de comparaison entre la tension Ubat obtenue et une valeur de seuil de tension prédéterminée, appelée Uth1. Par exemple la tension Uth1 peut être comprise entre environ 11 ,5V et environ 12,5V pour une batterie au plomb 14V.

Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat supérieure ou égale à Uth1 , le résultat est transmis au moyen associé 5 qui met fin au sous-module de traitement ST5 à l'étape S144. Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat inférieure à Uth1 , comme illustré à la phase 11 de la figure 2, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui commande, à une étape S143, le système micro-hybride à freinage récupératif 1 via le microprocesseur 4 pour conserver une autorisation de récupérer d'énergie (RE=1 ) lors d'une opportunité d'une phase de freinage.

L'étape S143 comporte deux sous-étapes S1431 et S1432 qui sont respectivement identiques aux sous-étapes S1231 et S1232.

Le moyen associé 5 commande donc à la sous-étape S1431 la fourniture au réseau 7 par l'alternateur 2 d'un courant d'alimentation de manière à obtenir un bilan énergétique sensiblement nul.

Le moyen associé 5 autorise à la sous-étape S1432 la récupération d'énergie (RE=1 ).

La figure 8 concerne un sous-module de traitement ST6 d'une annulation d'une autorisation de récupérer l'énergie produite lors d'une phase de freinage lorsqu'une telle opportunité se présente (RE=O) du moyen associé 5.

Ce sous-module ST6 est activé pendant les phases 1 à 5, 12 et 13 où une autorisation de récupérer l'énergie est autorisée conformément aux figures 4 à 7, et traite des étapes S151 à S154 du procédé de commande pour annuler une autorisation de récupérer l'énergie issue d'une phase de freinage du véhicule (RE=O).

En variante, le sous-module ST6 pourrait être activé pendant les phases 1 à 13, c'est-à-dire dès lors qu'une autorisation de récupérer l'énergie serait commandée.

Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 8, le module de gestion et de surveillance 11 obtient à l'étape S151 un courant Ibat.

Le courant Ibat est ensuite transmis à une étape S152 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8.

L'étape S152 comporte des sous-étapes S1521 et S1522.

La sous-étape S1521 détermine le bilan énergétique CB de la batterie 8, en fonction du courant Ibat.

Le module de gestion et de surveillance 11 effectue ensuite un calcul de comparaison à la sous-étape S1521 entre le bilan énergétique CB déterminé et une valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth4.

Cette valeur de seuil de bilan énergétique prédéterminée CBth4 correspond à un état énergétique critique, par exemple d'environ 60% de l'état de pleine charge.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB supérieur ou égal à CBth4, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui désactive le sous- module de traitement ST6 à une étape S154.

Si le calcul de comparaison résulte en un bilan énergétique CB inférieur à CBth4, comme illustré à la phase 14 de la figure 2, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui commande, à une étape S153, le système micro-hybride à via le microprocesseur 4 pour annuler une autorisation de récupérer de l'énergie

(RE=1 ) lors d'une opportunité d'une phase de freinage.

L'étape S153 comporte deux sous-étapes S1531 et S1532. Le moyen associé 5 commande à la sous-étape S1531 une régulation normale du courant Ibat en fonction de la température Tbat.

La phase 14 est donc semblable à la phase 0 illustré à la figure 2, le réseau 7 étant alimenté électriquement par l'alternateur 2.

Le moyen associé 5 annule à la sous-étape S1532 une autorisation de récupérer de l'énergie (RE=O).

En variante, la figure 9 concerne un sous-module de traitement ST7 d'une annulation d'une autorisation de récupérer l'énergie produite lors d'une phase de freinage lorsqu'une telle opportunité se présente du moyen associé 5.

Ce sous-module ST7 est activé pendant les phases 1 à 5, 12 et 14 où une autorisation de récupérer l'énergie est autorisée conformément aux figures 4 à 7, et traite des étapes S161 à S164 du procédé de commande pour annuler une autorisation de récupérer l'énergie issue d'une phase de freinage du véhicule

(RE=O).

Le sous-module ST7 pourrait être activé pendant les phases 1 à 13, c'est-à-dire dès lors qu'une autorisation de récupérer l'énergie serait commandée.

Dans le mode particulier de réalisation du procédé illustré à la figure 9, le module de gestion et de surveillance 11 obtient à l'étape S161 une tension Ubat.

La tension Ubat est ensuite transmise à une étape S162 de détermination de l'information d'état énergétique de la batterie 8.

L'étape S162 comporte une sous-étape S1621 qui effectue un calcul de comparaison entre la tension Ubat obtenue et une valeur de seuil de tension prédéterminée, appelée Uthc.

Cette valeur de seuil Uthc correspond à un état énergétique critique. Par exemple la tension Uthc peut être comprise entre 11V et 12V pour une batterie au plomb 14V.

Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat supérieure ou égale à Uthc, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui met fin au sous-module de traitement ST7 à l'étape S164. Si le calcul de comparaison résulte en une tension Ubat inférieure à Uthc, comme illustré à la phase 14 de la figure 2, le résultat est transmis au moyen associé 5 qui commande, à une étape S163, le système micro-hybride à freinage récupératif 1 via le microprocesseur 4 pour annuler une autorisation de récupérer de l'énergie (RE=1 ) lors d'une opportunité d'une phase de freinage. L'étape S163 comporte deux sous-étapes S1631 et S1632 qui sont semblables aux sous-étapes S1531 et S1532 illustrés à la figure 8.

Le moyen associé 5 commande à la sous-étape S1631 une régulation normale du courant Ibat en fonction de la température Tbat.

La phase 14 est donc semblable à la phase 0 illustré à la figure 2, le réseau 7 étant alimenté électriquement par l'alternateur 2.

Le moyen associé 5 annule à la sous-étape S1632 une autorisation de récupérer de l'énergie (RE=O).

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, en particulier dans le cas d'un système micro-hybride comprenant la fonction arrêt/relance du moteur thermique, le moyen associé 5 peut recevoir des informations représentatives de l'état énergétique de la batterie et en déduire des ordres de commande tels qu'une autorisation d'arrêt du moteur thermique (SA=1 ), et une demande de relance du moteur thermique (RR=1 ) à la suite d'une autorisation d'arrêt du moteur thermique (SA=1 ) et d'un arrêt de ce moteur.

Dans ce cas, le moyen 5 peut associer les informations représentatives SA et RR à des valeurs de seuil de l'état énergétique de la batterie 8.

De préférence, une autorisation d'arrêt du moteur thermique (SA=1 ) peut correspondre à la valeur de seuil d'état énergétique utile de la batterie 8. II est en outre possible aussi de conditionner la valeur de seuil d'état énergétique utile de la batterie à cette autorisation (SA=1 ) à laquelle vient s'ajouter un bilan énergétique positif, par exemple d'environ 10OmAh.

En variante ou en complément, l'information représentative de l'autorisation d'arrêt du moteur thermique (SA=1 ) à laquelle vient s'ajouter un bilan énergétique positif de la batterie 8, par exemple d'environ 50OmAh, peut correspondre à la valeur de seuil d'état énergétique optimum initial de la batterie 8.

En variante encore ou en complément, l'information représentative d'une demande de relance du moteur (RR=1 ) peut correspondre, en ajoutant ou non un bilan énergétique négatif de la batterie 8, à la valeur de seuil de l'état énergétique critique de la batterie 8.