TITRE : GESTION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE CONSOMMÉE DANS UN VÉHICULE EN CAS DE DÉTECTION DE DÉCOUPLAGE D’UNE BATTERIE RECHARGEABLE

La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2013319 déposée le 16.12.2020 dont le contenu (tecte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

Domaine technique de l’invention

L’invention concerne les véhicules ayant une batterie rechargeable et un générateur d’énergie électrique couplés entre eux et à un réseau de bord, et plus précisément la gestion de la consommation d’énergie électrique d’un tel réseau de bord en cas de découplage de la batterie rechargeable.

Etat de la technique

Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « batterie rechargeable » un moyen de stockage d’énergie électrique pouvant être rechargé par au moins un générateur d’énergie électrique.

Par ailleurs, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique comprenant des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique et étant « non prioritaire(s) » pour l’un au moins d’entre eux et « sécuritaire(s) » (et donc prioritaire(s)) pour au moins un autre d’entre eux.

Enfin, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « équipement (ou organe) sécuritaire » un équipement (ou organe) assurant au moins une fonction dite « sécuritaire » du fait qu’elle concerne la sécurité des passagers d’un véhicule, et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire. C’est le cas, par exemple, de la direction assistée électrique ou d’un dispositif de freinage électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple).

Certains véhicules comprennent une batterie rechargeable et un générateur d’énergie électrique couplés entre eux et à un réseau de bord (directement ou indirectement). Le générateur d’énergie électrique peut, par exemple, être un alternateur ou un alterno-démarreur ou encore un éventuel convertisseur de type courant continu/courant continu (ou DC/DC) et associé à une batterie de type basse, moyenne ou haute tension). Cette batterie, rechargeable au moins par le générateur d’énergie électrique, est souvent dite « de servitude » et est généralement de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V).

Il peut arriver que la batterie se retrouve momentanément ou durablement découplée du réseau de bord ou du générateur d’énergie électrique, par exemple du fait du dévissage d’un connecteur sur une borne de la batterie, de la désolidarisation d’un connecteur assurant le couplage avec le réseau de bord, le générateur d’énergie électrique ou un boîtier de distribution d’énergie électrique, de l’ouverture d’un interrupteur du boîtier de distribution d’énergie électrique ou du réseau de bord, ou de la perte d’un élément de protection.

Lorsque cette batterie est notamment en charge de suppléer le générateur d’énergie électrique pour alimenter des organes sécuritaires en cas de manoeuvre d’urgence, son découplage peut s’avérer dangereux. En effet, la batterie se retrouve incapable de maintenir (voire fournir) une tension suffisante pour la réalisation normale (non dégradée) d’au moins une fonction sécuritaire par un organe sécuritaire suite à un fort appel de courant par ce dernier. En outre, cela peut aussi provoquer sur le réseau de bord une chute de tension pouvant induire une perte d’alimentation de certains organes électriques non sécuritaires et éventuellement non prioritaires, comme par exemple certains calculateurs ou certains actionneurs électromécaniques.

Il a été proposé dans le document brevet FR-B1 2963678 d’équiper un véhicule d’un dispositif de détection chargé de détecter le découplage entre sa batterie (de servitude) et son réseau de bord pendant les phases de roulage. Ce dispositif de détection détermine si un courant échangé par la batterie fait l’objet d’une variation supérieure à une valeur choisie sur un premier intervalle de temps choisi, et, dans la négative, déclenche une sollicitation prédéfinie de la batterie par le générateur d’énergie électrique et considère qu’il y a un découplage de la batterie lorsque la variation demeure inférieure ou égale à cette valeur pendant un second intervalle de temps choisi. Puis, en cas de découplage le dispositif de détection génère un signal d’alarme destiné à informer les passagers du véhicule de la situation.

Un inconvénient de ce type de dispositif de détection réside dans le fait qu’il ne fait qu’alerter les passagers d’un découplage de la batterie sans prendre de décision de nature à limiter les conséquences de ce découplage. Or, lorsqu’un découplage de batterie survient, il est indispensable de réagir très vite de façon automatisée car de nombreux conducteurs ne comprendront pas les conséquences de ce découplage sur le fonctionnement de leur véhicule et/ou ne sauront pas précisément comment réagir.

L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation par une gestion particulière de la consommation d’énergie électrique du réseau de bord en cas de détection du découplage de la batterie rechargeable.

Présentation de l’invention

Elle propose notamment à cet effet un dispositif de gestion, d’une part, destiné à équiper un véhicule comprenant une batterie rechargeable et un générateur d’énergie électrique couplés entre eux et à un réseau de bord, et, d’autre part, comprenant au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer s’il y a un découplage de la batterie du réseau de bord.

Ce dispositif de gestion se caractérise par le fait que le processeur et la mémoire sont en outre agencés, en présence d’un découplage, pour effectuer les opérations consistant à déclencher un délestage électrique choisi d’au moins un organe électrique non prioritaire du réseau de bord pour réduire l’énergie électrique consommée par ce dernier via le générateur d’énergie électrique et/ou une limitation choisie d’une puissance électrique de fonctionnement d’au moins un organe électrique sécuritaire du réseau de bord pour qu’il fonctionne avec un niveau de performance dégradé choisi.

Ainsi, dès qu’un découplage de la batterie est avéré, on agit de façon automatisée en gérant immédiatement la consommation d’énergie électrique du réseau de bord, ce qui permet de limiter les conséquences du découplage, indépendamment de la réaction du conducteur.

Le dispositif de gestion selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :

- son processeur et sa mémoire peuvent être agencés en présence d’un découplage pour effectuer les opérations consistant à déclencher au moins une alerte d’un passager du véhicule et/ou une alerte d’au moins un équipement du véhicule interagissant avec la batterie d’un mode de fonctionnement critique de la fourniture d’énergie électrique ;

- en présence de la dernière option, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à choisir chaque alerte de passager parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer ;

- son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher une sollicitation en tension prédéfinie de la batterie par le générateur d’énergie électrique, propre à induire au moins une variation d’un courant échangé par la batterie en cas de couplage effectif de la batterie à l’un au moins des générateur d’énergie électrique et réseau de bord ;

- en présence de la dernière option, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher une transmission au générateur d’énergie électrique d’une nouvelle consigne de tension pour recharger la batterie, différente d’une consigne de tension initiale et de nature à induire la sollicitation en tension ;

- en présence de la dernière sous-option, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher une transmission au générateur d’énergie électrique d’une nouvelle consigne de tension variable ;

- son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer si au moins un courant échangé par la batterie fait l’objet d’une variation supérieure à une valeur choisie sur un premier intervalle de temps choisi, et, dans la négative, à déclencher une sollicitation prédéfinie de la batterie par le générateur d’énergie électrique et à considérer qu’il y a un découplage de la batterie lorsque la variation demeure inférieure ou égale à cette valeur pendant un second intervalle de temps choisi ;

- en présence de la dernière option, son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer si des courants entrant et sortant de la batterie font l’objet respectivement de première et seconde variations supérieures à la valeur choisie pendant le premier intervalle de temps, et, dans la négative, à déclencher une sollicitation prédéfinie de la batterie par le générateur d’énergie électrique et, si les première et seconde variations demeurent inférieures ou égales à la valeur choisie pendant le second intervalle de temps, à déclencher au moins le délestage électrique choisi et/ou la limitation choisie ;

- la valeur peut être choisie égale à zéro ;

- son processeur et sa mémoire peuvent être agencés pour effectuer leurs opérations en phase de roulage du véhicule.

L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une batterie rechargeable et un générateur d’énergie électrique couplés entre eux et à un réseau de bord, ainsi qu’un dispositif de gestion du type de celui présenté ci-avant.

L’invention propose également un procédé de gestion, d’une part, destiné à être mis en oeuvre dans un véhicule comprenant une batterie rechargeable et un générateur d’énergie électrique couplés entre eux et à un réseau de bord, et, d’autre part, comprenant une étape dans laquelle on détermine s’il y a un découplage de la batterie du réseau de bord.

Ce procédé de gestion se caractérise par le fait que dans son étape, en présence d’un découplage, on effectue un délestage électrique choisi d’au moins un organe électrique non prioritaire du réseau de bord pour réduire l’énergie électrique consommée par ce dernier via le générateur d’énergie électrique et/ou on limite une puissance électrique de fonctionnement d’au moins un organe électrique sécuritaire du réseau de bord pour qu’il fonctionne avec un niveau de performance dégradé choisi.

L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en oeuvre un procédé de gestion du type de celui présenté ci-avant pour gérer la consommation d’énergie électrique d’un réseau de bord d’un véhicule, comprenant une batterie rechargeable et un générateur d’énergie électrique couplés entre eux et au réseau de bord, en cas de découplage de la batterie.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : [Fig. 1 ] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un dispositif de gestion selon l’invention, [Fig. 2] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un calculateur de supervision comprenant un dispositif de gestion selon l’invention, et

[Fig. 3] illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en oeuvre un procédé de gestion selon l’invention.

Description détaillée de l’invention

L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de gestion, et un procédé de gestion associé, destinés à permettre la gestion de la consommation d’énergie électrique d’un réseau de bord RB d’un véhicule V en cas de détection de découplage entre la batterie rechargeable BS de ce dernier (V) et ce réseau de bord RB.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la figure 1 . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant une batterie rechargeable et un générateur d’énergie électrique couplés entre eux et à un réseau de bord. Ainsi, elle concerne, par exemple, les véhicules terrestres (véhicules utilitaires, camping-cars, minibus, cars, camions, motocyclettes, engins de voirie, engins de chantier, engins agricoles, engins de loisir (motoneige, kart), et engins à chenille(s), par exemple), les bateaux et les aéronefs. On notera que le groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule V peut être purement thermique, ou purement non thermique (par exemple tout électrique), ou encore hybride (thermique et non thermique).

On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule V comprenant une chaîne de transmission, un réseau de bord RB, une batterie de servitude BS, au moins un générateur d’énergie électrique GE et un dispositif de gestion DG selon l’invention.

Le réseau de bord RB est un réseau d’alimentation électrique qui comprend des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) qui consomment de l’énergie électrique. Au moins l’un de ces équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) est « non prioritaire » et au moins un autre de ces équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) est « sécuritaire » (et donc prioritaire).

11 est rappelé que l’on entend ici par « équipement (ou organe) sécuritaire » un équipement (ou organe) consommant de l’énergie électrique pour assurer au moins une fonction dite sécuritaire (car concernant la sécurité des passagers du véhicule V), et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire. Il pourra s’agir, par exemple, de la direction assistée électrique ou d’un dispositif de freinage électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple).

Un équipement (ou organe) électrique (ou électronique) non prioritaire consomme de l’énergie électrique pour assurer au moins une fonction qui n’est pas indispensable, comme par exemple le chauffage/climatisation ou le chauffage de siège ou le dispositif de massage de siège.

La batterie de servitude BS est chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord RB. Par exemple, cette batterie de servitude BS peut être agencée sous la forme d’une batterie de type très basse tension (typiquement

12 V, 24 V ou 48 V). Elle est rechargeable par au moins un générateur d’énergie électrique du véhicule V (ici au moins GE).

La chaîne de transmission comprend ici, notamment, une première machine motrice MM1 thermique, un arbre moteur AM, un embrayage EM, une seconde machine motrice MM2 électrique, une boîte de vitesses BV, une batterie rechargeable BR et un arbre de transmission AT. Il est important de noter que la chaîne de transmission illustrée est de type hybride (thermique/électrique), mais elle pourrait être de type purement thermique ou purement électrique ou hybridée différemment. On entend ici par « machine motrice » une machine agencée de manière à fournir ou récupérer du couple pour déplacer le véhicule V, soit seule soit en complément d’une autre machine motrice thermique ou électrique. Une machine motrice thermique peut, par exemple, être un moteur thermique.

Cette première machine motrice MM1 (ici un moteur thermique) comprend un vilebrequin (non représenté) solidarisé fixement à l’arbre moteur AM pour l’entraîner en rotation. Elle fournit du couple pour au moins un premier train T1 (ici de roues), via (ici) l’embrayage EM, la seconde machine motrice MM2, et la boîte de vitesses BV.

Ce premier train T 1 est ici situé dans la partie avant PV du véhicule V, et couplé à l’arbre de transmission AT via un différentiel D1 . Mais dans une variante ce premier train T 1 pourrait être celui qui est ici référencé T2 et qui est situé dans la partie arrière PR du véhicule V.

La seconde machine motrice MM2 (ici électrique) est couplée à la batterie rechargeable BR, afin d’être alimentée en énergie électrique, ainsi qu’éventuellement d’alimenter cette batterie rechargeable BR en énergie électrique. Elle est également couplée, ici, à la sortie de l’embrayage EM, et à l’arbre primaire AP de la boîte de vitesses BV, pour lui fournir du couple.

Outre son couplage à la batterie de servitude BS (notamment pour la recharger), le générateur d’énergie électrique GE est aussi couplé à la première machine motrice MM1 , notamment pour lui permettre de démarrer grâce à de l’énergie électrique stockée dans la batterie de servitude BS. Il s’agit ici d’un démarreur ou d’un alterno-démarreur. Lorsque la première machine motrice MM1 est en fonctionnement le générateur d’énergie électrique GE peut également alimenter en énergie électrique le réseau de bord RB en cas de besoin.

On notera que la batterie rechargeable BR est ici couplée à la seconde machine motrice MM2 via un convertisseur CV de type courant continu/courant continu (ou DC/DC), à titre d’exemple. Ce convertisseur CV peut aussi, éventuellement, constituer un autre générateur d’énergie électrique alimentant en énergie électrique la batterie de servitude BS et/ou le réseau de bord RB en cas de besoin. Par exemple, la batterie rechargeable BR peut être de type basse tension (typiquement 400 V à titre illustratif). Mais elle pourrait être de type moyenne tension ou haute tension.

On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 le véhicule V comprend un boîtier de distribution BD auquel sont couplés la batterie de servitude BS, le générateur d’énergie électrique GE, le convertisseur CV et le réseau de bord RB. Ce boîtier de distribution BD est chargé de distribuer dans le réseau de bord RB l’énergie électrique stockée dans la batterie de servitude BS ou produite par le générateur d’énergie électrique GE ou le convertisseur CV, pour l’alimentation des équipements électriques en fonction de demandes d’alimentation reçues. La supervision de la distribution de cette énergie électrique peut être assurée par un calculateur CS réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 , le calculateur de supervision CS ne fait pas partie du boîtier de distribution BD. Mais dans une variante de réalisation (non illustrée) le calculateur de supervision CS pourrait faire partie du boîtier de distribution BD.

Comme illustré non limitativement sur la figure 2, un dispositif de gestion DG, selon l’invention, comprend au moins un processeur PR et au moins une mémoire MD qui sont agencés pour effectuer des opérations, de préférence pendant les phases de roulage du véhicule V.

Ces opérations consistent tout d’abord à déterminer s’il y a un découplage de la batterie (de servitude) BS du réseau de bord RB.

En présence d’un découplage avéré, les opérations consistent à déclencher un délestage électrique choisi d’au moins un organe électrique non prioritaire du réseau de bord RB pour réduire l’énergie électrique consommée par ce dernier (RB) via le générateur d’énergie électrique GE et/ou une limitation choisie de la puissance électrique de fonctionnement d’au moins un organe électrique sécuritaire du réseau de bord RB pour qu’il fonctionne avec un niveau de performance dégradé choisi.

Le délestage électrique a pour but de diminuer autant que possible (sans pénaliser la sécurité) la consommation électrique du véhicule V compte tenu des capacités de production d’énergie électrique du générateur d’énergie électrique GE et/ou du convertisseur CV.

La limitation de puissance électrique de fonctionnement d’organes électriques sécuritaires, nécessaires pour les manoeuvres d’urgence, a pour but de les faire fonctionner avec un niveau de performance certes dégradé (et possiblement seulement sécuritaire), mais nécessitant moins de puissance, ce qui est nécessaire en cas de perte de la batterie BS qui est une source d’alimentation supplémentaire permettant d’éviter l’écroulement du réseau de bord RB en cas de forte consommation énergétique transitoire.

Ainsi, dès qu’un découplage de la batterie BS est avéré, on agit de façon automatisée dans le véhicule V en gérant immédiatement la consommation d’énergie électrique du réseau de bord RB. Cette gestion constitue une prise de décision de nature à limiter les conséquences du découplage, indépendamment de la réaction du conducteur.

La gestion s’effectue par fourniture d’ordres (ou instructions), par exemple au boîtier de distribution BD et/ou au calculateur de supervision CS. Ces ordres (ou instructions) définissent notamment chaque organe électrique non prioritaire devant faire l’objet d’un délestage électrique et/ou la valeur de la réduction d’énergie électrique consommée par le réseau de bord RB via le générateur d’énergie électrique GE et/ou chaque organe électrique sécuritaire devant faire l’objet d’une limitation de sa puissance électrique de fonctionnement et/ou la valeur de chaque limitation choisie.

On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 2, le processeur PR et la mémoire MD font partie du calculateur de supervision CS. Mais dans une variante de réalisation (non illustrée) le processeur PR et la mémoire MD pourraient faire partie d’un calculateur dédié (dans ce cas, ce dernier peut éventuellement faire partie du dispositif de gestion DG et peut éventuellement faire partie du boîtier de distribution BD).

Le processeur PR peut, par exemple, être un processeur de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor >>)). Ce processeur PR peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique. Ainsi, il peut, par exemple, s’agir d’un microcontrôleur.

La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en oeuvre par le processeur PR d’une partie au moins du procédé de gestion décrit plus loin (et donc de ses fonctionnalités).

On notera également que le processeur PR et la mémoire MD sont aussi préférentiellement agencés, en présence d’un découplage avéré, pour effectuer les opérations consistant à déclencher au moins une alerte d’un passager du véhicule V et/ou une alerte d’au moins un équipement du véhicule V qui interagit avec la batterie BS d’un mode de fonctionnement critique de la fourniture d’énergie électrique.

Par exemple, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à choisir chaque alerte de passager parmi une alerte de risque encouru et une alerte de préconisation d’au moins une action à effectuer.

Une alerte de passager peut se faire par affichage d’un témoin de service (par exemple le témoin de batterie de servitude) ou d’un message textuel d’avertissement dédié sur un écran du véhicule V, comme par exemple celui du tableau de bord ou celui du combiné central, et/ou par diffusion d’un message sonore (ou audio) dédié via au moins un haut-parleur présent dans le véhicule V.

On notera également que le processeur PR et la mémoire MD peuvent être aussi agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer si au moins un courant cj échangé par la batterie BS fait l’objet d’une variation vcj qui est supérieure à une valeur vv choisie sur un premier intervalle de temps it1 choisi. Cette détermination se fait alors par une analyse régulière, par exemple périodique, d’informations fournies par des moyens de mesure et représentatives d’au moins un courant cj échangé par la batterie BS. Chaque courant échangé cj peut être un courant sortant c1 (j = 1 ), par exemple destiné au réseau de bord RB, ou un courant entrant c2 (j = 2), par exemple provenant du générateur d’énergie électrique GE lors d’une recharge.

Les moyens de mesure précités peuvent faire partie de ce que l’homme de l’art appelle parfois le boîtier de gestion de la batterie BS (ou BMS (« Battery Management System >>)), lequel est généralement chargé de mesurer le courant sortant c1 , le courant entrant c2, et la tension tb aux bornes de la batterie BS, ainsi qu’éventuellement la température de la batterie BS.

La valeur vv peut, par exemple, être choisie égale à zéro (soit vv = 0), ce qui signifie que l’on cherche à déterminer les absences totales de variation d’un courant échangé cj. Mais d’autres valeurs (« moins tolérantes ») peuvent être choisies.

La durée du premier intervalle de temps it1 peut, par exemple, être comprise entre 1 s et 3 s. Ainsi, elle peut être égale à 2 s.

L’éventuelle période peut, par exemple, être comprise entre 50 ms et 200 ms. Ainsi, elle peut être égale à 100 ms.

Les opérations consistent également, lorsque la (chaque) variation vcj est inférieure ou égale à la valeur vv pendant le premier intervalle de temps it1 (et donc dans la négative), à déclencher une sollicitation prédéfinie de la batterie BS par le générateur d’énergie électrique GE et à considérer qu’il y a un découplage de la batterie BS lorsque la (chaque) variation vcj demeure inférieure ou égale à la valeur vv pendant un second intervalle de temps it2 choisi.

En d’autres termes, lorsque vcj < w pendant it1 , on considère qu’il y a possiblement un découplage de la batterie BS, et pour le vérifier on sollicite de façon prédéfinie la batterie BS avec le générateur d’énergie électrique GE et on observe pendant it2 les conséquences de cette sollicitation sur la (chaque) variation vcj du (de chaque) courant échangé cj. Si vcj < vv pendant it2, on considère qu’il y a effectivement un découplage de la batterie BS. En revanche, si vcj > vv pendant it2, on considère qu’il n’y a pas de découplage de la batterie BS. Grâce à cette analyse des variations vcj du (de chaque) courant échangé cj en l’absence puis en présence d’une sollicitation de la batterie BS, on peut déterminer si cette dernière (BS) est, ou n’est pas, découplée.

La durée du second intervalle de temps it2 peut être égale à la durée du premier intervalle de temps it1. Mais cela n’est pas obligatoire. Par exemple, elle peut être comprise entre 1 s et 3 s.

On notera également que le processeur PR et la mémoire MD sont aussi agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher une sollicitation en tension prédéfinie de la batterie BS par le générateur d’énergie électrique GE, propre à induire au moins une variation d’un courant cj échangé par la batterie BS en cas de couplage effectif de la batterie BS à l’un au moins des générateur d’énergie électrique GE et réseau de bord RB. On comprendra qu’en cas de découplage la sollicitation en tension ne peut pas induire de variation du courant cj échangé par la batterie BS, et donc on est dans le cas où vcj < vv pendant it2.

A titre d’exemple, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher la transmission au générateur d’énergie électrique GE d’une nouvelle consigne de tension ct2 pour recharger la batterie BS qui est différente de la consigne de tension initiale ct1 et de nature à induire la sollicitation en tension. Il est rappelé qu’en mode de fonctionnement normal (sans découplage), le calculateur de supervision CS transmet au générateur d’énergie électrique GE une commande définissant la consigne de tension initiale ct1 qu’il doit fournir à la batterie BS pour la recharger. Par conséquent, la nouvelle consigne de tension ct2, que le calculateur de supervision CS transmet au générateur d’énergie électrique GE sur ordre du dispositif de gestion DG, va remplacer temporairement la consigne de tension initiale ct1 et induire la sollicitation en tension prédéfinie.

Egalement par exemple, le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher une transmission au générateur d’énergie électrique GE d’une nouvelle consigne de tension ct2 variable. Par exemple, cette nouvelle consigne de tension ct2 peut être sinusoïdale, centrée autour d’une valeur moyenne, éventuellement paramétrable, et avec une amplitude et une fréquence éventuellement paramétrables. Cela permet d’induire une variation caractéristique et identifiable du courant échangé cj, tout en minimisant les perturbations au niveau du réseau de bord RB.

Par exemple, la valeur moyenne de la nouvelle consigne de tension ct2 peut être égale à 14 V, l’amplitude de la nouvelle consigne de tension ct2 peut être égale à 1 V, et la fréquence de la nouvelle consigne de tension ct2 peut être égale à 0,3 Hz.

On notera également que l’on peut envisager une transition de la consigne de tension initiale ct1 à la valeur moyenne de la nouvelle consigne de tension ct2 quasi-instantanée ou bien selon une première pente de variation choisie. Par exemple, cette première pente de variation peut être égale à 1 V/s. Une fois la sollicitation en tension variable terminée, on peut repasser à la consigne de tension initiale ct1 de façon quasi-instantanée ou bien selon une seconde pente de variation choisie (par exemple l’opposée de la première pente de variation). On notera également, comme évoqué plus haut, que le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer si des courants entrant c2 et sortant c1 de la batterie BS font l’objet respectivement de première vc1 et seconde vc2 variations supérieures à la valeur vv pendant le premier intervalle de temps it1 . Dans la négative (vcj < vv pendant it1 ), le processeur PR et la mémoire MD sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher la sollicitation prédéfinie de la batterie BS par le générateur d’énergie électrique GE. Puis, si les première vc1 et seconde vc2 variations demeurent inférieures ou égales à la valeur vv pendant le second intervalle de temps it2 (vcj < w pendant it2), le processeur PR et la mémoire MD sont agencés pour effectuer les opérations consistant à déclencher au moins le délestage électrique choisi et/ou la limitation (de consommation) choisie.

On notera également que le processeur PR et la mémoire MD peuvent être agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer si la tension tb aux bornes de la batterie BS fait l’objet d’une autre variation vt supérieure à une autre valeur choisie vv’ sur le premier intervalle de temps choisi it1 , en complément de la détermination relative à la variation du (de chaque) courant échangé cj. Cette détermination complémentaire se fait par une analyse régulière, par exemple périodique, d’informations fournies, par exemple, par le boîtier de gestion de la batterie BS (ou BMS) et représentatives de la tension tb aux bornes de la batterie BS.

L’autre valeur vv’ peut, par exemple, être choisie égale à zéro (soit vv’ = 0), ce qui signifie que l’on cherche à déterminer les absences totales de variation de la tension tb aux bornes de la batterie BS. Mais d’autres valeurs (« moins tolérantes ») peuvent être choisies.

Dans ce cas, le processeur PR et la mémoire MD sont aussi agencés pour effectuer les opérations consistant, lorsque la (chaque) variation vcj est inférieure ou égale à la valeur vv et l’autre variation vt est inférieure ou égale à la valeur vv’ pendant le premier intervalle de temps it1 (et donc dans la négative), à déclencher la sollicitation prédéfinie de la batterie BS par le générateur d’énergie électrique GE et à considérer qu’il y a un découplage de la batterie BS lorsque la (chaque) variation vcj demeure inférieure ou égale à la valeur vv et l’autre variation vt demeure inférieure ou égale à la valeur vv’ pendant le second intervalle de temps it2.

En d’autres termes, lorsque vcj < w et vt < vv’ pendant it1 , on considère qu’il y a possiblement un découplage de la batterie BS, et pour le vérifier on sollicite de façon prédéfinie la batterie BS avec le générateur d’énergie électrique GE et on observe pendant it2 les conséquences de cette sollicitation sur la (chaque) variation vcj du (de chaque) courant échangé cj et l’autre variation (de tension) vt. Si vcj < w et vt < vv’ pendant it2, on considère qu’il y a effectivement un découplage de la batterie BS. En revanche, si vcj > vv et/ou vt > vv’ pendant it2, on considère qu’il n’y a pas de découplage de la batterie BS.

L’option décrite ci-avant est donc encore plus restrictive que le fonctionnement de base fondé sur la seule analyse des variations vcj de courant échangé cj.

On notera également que le processeur PR et la mémoire MD peuvent être aussi agencés, en cas de découplage avéré, pour effectuer les opérations consistant à déclencher un stockage dans une mémoire d’un code de défaut représentatif de ce découplage et de l’instant de sa détection, ainsi qu’éventuellement d’informations représentatives de chaque décision de gestion prise. Ainsi, lors d’un passage dans un service après-vente il est possible, en accédant au contenu de cette mémoire, d’obtenir des informations sur chaque découplage détecté et sur les décisions de gestion correspondantes.

La mémoire de stockage des codes de défaut (et éventuelles informations associées) peut, par exemple, faire partie du dispositif de gestion DG ou du calculateur de supervision CS ou encore du boîtier de distribution BD. Mais elle peut aussi être non dédiée et donc utilisée pour le stockage de nombreuses informations de vie du véhicule V. Dans ce dernier cas, elle peut, par exemple, faire partie de ce que l’homme de l’art appelle parfois le boîtier de servitude intelligent (ou BSI - équipement de supervision). La transmission à la mémoire des messages contenant les codes de défaut (et éventuelles informations associées) se fait alors via un réseau de communication embarqué dans le véhicule V, et éventuellement multiplexé.

On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que le calculateur de supervision CS peut aussi comprendre, en complément des mémoire vive MD et processeur PR du dispositif de gestion DG, une mémoire de masse MM, notamment pour le stockage des mesures de courant échangé cj et des éventuelles mesures de tension tb, et de données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de supervision CS peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les mesures de courant échangé cj et éventuelles mesures de tension tb pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR’. De plus, ce calculateur de supervision CS peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer les ordres ou commandes et messages d’alarme ou d’alerte déterminés par le dispositif de gestion DG.

L’invention peut aussi être considérée sous la forme d’un procédé de gestion destiné à être mis en oeuvre dans le véhicule V décrit ci-avant afin de permettre la gestion de la consommation d’énergie électrique du réseau de bord RB du véhicule V en cas de découplage de la batterie BS du réseau de bord RB.

Ce procédé de gestion comprend une étape 10-80 dans laquelle on détermine si au moins un courant cj échangé par la batterie BS fait l’objet d’une variation vcj qui est supérieure à la valeur vv choisie sur le premier intervalle de temps it1 choisi, et, dans la négative, on effectue avec le générateur d’énergie électrique GE une sollicitation prédéfinie de la batterie BS et on considère qu’il y a un découplage de la batterie BS lorsque cette variation vcj demeure inférieure ou égale à cette valeur vv pendant le second intervalle de temps it2 choisi, et donc on effectue un délestage électrique choisi d’au moins un organe électrique non prioritaire du réseau de bord RB pour réduire l’énergie électrique consommée par ce dernier (RB) via le générateur d’énergie électrique GE et/ou on limite la puissance électrique de fonctionnement d’au moins un organe électrique sécuritaire du réseau de bord RB pour qu’il fonctionne avec un niveau de performance dégradé choisi. On a schématiquement illustré sur la figure 3 un exemple d’algorithme mettant en oeuvre un procédé de gestion 10-80 selon l’invention.

L’algorithme comprend une éventuelle sous-étape 10 qui débute lors de chaque phase de roulage et dans laquelle on détermine au moins la variation vcj d’au moins un courant cj échangé par la batterie BS pendant le premier intervalle de temps it1 .

Puis, dans une éventuelle sous-étape 20 on détermine si chaque variation vcj (déterminée pendant le premier intervalle de temps it1 ) est supérieure à la valeur vv.

Dans l’affirmative (« oui » - vcj > vv pendant it1 ) on retourne effectuer l’éventuelle sous-étape 10, car on considère que la batterie BS n’est pas découplée. En revanche, dans la négative (« non » - vcj < vv pendant it1 ), on effectue une éventuelle sous-étape 30 dans laquelle on sollicite de façon prédéfinie la batterie BS avec le générateur d’énergie électrique GE.

Puis, dans une éventuelle sous-étape 40 on détermine de nouveau au moins la variation vcj d’au moins un courant cj échangé par la batterie BS pendant le second intervalle de temps it2.

Puis, dans une éventuelle sous-étape 50 on détermine si chaque variation vcj (déterminée pendant le second intervalle de temps it2) est supérieure à la valeur vv.

Dans l’affirmative (« oui » - vcj > vv pendant it2) on retourne effectuer l’éventuelle sous-étape 10, car on considère que la batterie BS n’est pas découplée. En revanche, dans la négative (« non » - vcj < vv pendant it1 ), on effectue une sous-étape 60 dans laquelle on considère que l’on a déterminé un découplage effectif (ou avéré) de la batterie BS.

Puis, dans une sous-étape 70 on décide de faire un délestage électrique choisi d’au moins un organe électrique non prioritaire du réseau de bord RB pour réduire l’énergie électrique consommée par ce dernier (RB) via le générateur d’énergie électrique GE et/ou une limitation choisie de la puissance électrique de fonctionnement d’au moins un organe électrique sécuritaire du réseau de bord RB pour qu’il fonctionne avec un niveau de performance dégradé choisi.

Puis, dans une éventuelle sous-étape 80 on peut alerter un passager du véhicule V (par exemple du risque encouru et/ou pour préconiser au moins une action à effectuer) et/ou au moins un équipement du véhicule V interagissant avec la batterie BS d’un mode de fonctionnement critique de la fourniture d’énergie électrique.

Les sous-étapes 10 à 80 constituent ensemble un exemple d’étape du procédé de gestion selon l’invention. On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR, est propre à mettre en oeuvre le procédé de gestion décrit ci-avant pour gérer la consommation d’énergie électrique du réseau de bord RB du véhicule V en cas de découplage de la batterie BS.