1. Domaine de l'invention

Le domaine de l'invention est celui de la gestion d'un réseau électrique.

Plus précisément, l'invention concerne les réseaux électriques de recharge, par exemple des réseaux de recharge public, tel qu'un réseau de recharge basse tension pour véhicules électriques (VE), ou encore des réseaux électriques domestiques sur lesquels des dispositifs peuvent être connectés/déconnectés afin d'être rechargés.

La présente invention se rapporte plus particulièrement à la supervision en temps réel d'un réseau électrique de recharge.

2. Art antérieur

2.1 Les réseaux électriques et leur modélisation

Actuellement, la très grande majorité de l'énergie électrique consommée dans le monde est acheminée par l'ensemble des réseaux électriques existants. En un peu plus d'un siècle, ce que représente le terme de « réseau électrique » est passé de la mutualisation de quelques unités de production à une interconnexion généralisée au niveau des continents tout entiers.

Si les étendues et les ramifications qui caractérisent ces réseaux en multiplient les performances et les potentiels, elles en font également des systèmes complexes, gérés par une multitude d'intervenants et tiraillés par des contraintes technico-économiques importantes.

Sur le plan purement technologique, ces contraintes sont principalement liées au fait que l'électricité ne se stocke pratiquement pas, et que par conséquent, l'intégralité des transferts d'énergies est gérée en « temps réel » de telle manière à conserver à la fois les valeurs normalisées des tensions et de la fréquence, ainsi que des marges de puissance permettant d'assurer la sûreté du système.

Pour leur gestion et leur supervision, différentes méthodes mathématiques et outils de modélisation sont classiquement utilisés afin d'analyser leur fonctionnement (matrices de réseau, calcul des courants de court-circuit, répartition de la puissance, régimes transitoires, stabilité, etc.).

Classiquement, un réseau électrique est modélisé sous la forme d'une pluralité de dispositifs interconnectés, chaque conducteur électrique présentant une impédance.

De manière bien connue, Robert Kirchhoff a proposé deux lois, à savoir la loi des nœuds et la loi des mailles, pour calculer les différences de potentiel aux bornes de chaque résistance et l'intensité du courant continu dans chaque branche d'un circuit complexe.

Une telle représentation sous la forme de nœuds et de branches a également été reprise dans le document « Graph Theory and Topology For 3 phase Power System under Faulted studies » (Tedja Santanoe Oepomo, IJRRAS 10(2) Février 2012) qui propose, pour améliorer l'analyse des réseaux électriques assistée par ordinateur, la construction d'une matrice impédance de boucle Z _/∞p permettant la simulation sous forme de boucle de réseaux électriques présentant localement des courts-circuits ou des circuits ouverts.

2.2 Les réseaux électriques de recharge et leur supervision

Plus récemment, le développement des véhicules électriques s'accompagne du déploiement respectif d'infrastructures de recharge. En France, de récentes études estiment notamment que deux millions de véhicules électriques (VE) seront en circulation en 2020.

Parallèlement, le développement des terminaux mobiles est accompagné du développement de réseaux électriques domestiques sur lesquels de tels terminaux mobiles peuvent être connectés/déconnectés afin d'être rechargés.

La gestion de tels réseaux de recharge devient cruciale et requiert, pour répondre aux besoins du consommateur, une supervision en temps réel permettant de déterminer la puissance disponible au niveau de chacune des bornes tout en prenant en compte la connexion/déconnexion des dispositifs ou, plus généralement, tout changement électrique dans le réseau.

En particulier, la disponibilité ou l'indisponibilité d'une borne est indiquée à l'usager par le biais d'une signalétique simple, par exemple, un voyant ou diode vert(e) ou un voyant ou diode rouge en fonction de la disponibilité ou de l'indisponibilité d'une borne.

Tenant compte de cette problématique, les inventeurs ont détecté que les techniques actuelles de gestion et de visualisation d'un réseau électrique ne sont pas adaptées à la supervision en temps réel d'un réseau électrique de recharge.

En effet, les méthodes actuelles sont basées en général sur une modélisation de la batterie à recharger par une impédance dont la valeur est calculée en fonction de la puissance tirée de la borne et de la tension théorique fournit par le générateur sans tenir compte des chutes de tension qu'ils peuvent y avoir lieu dans le réseau.

Pour ce faire, de telles méthodes de modélisation consistent à mettre en œuvre plusieurs itérations des étapes successives de construction d'une matrice impédance de boucle du réseau électrique de recharge en fonction de l'impédance résistive de la batterie, d'inversion de cette matrice impédance de boucle, et de calcul des chutes de tension pour tout dipôle du réseau ainsi que les niveaux de courants traversant chacun de ces dipôles.

Ces méthodes de modélisation présentent donc une grande complexité notamment due à l'étape d'inversion de la matrice impédance de boucle.

En effet, les procédés d'inversion connus tels que les procédés d'inversion de Gauss- Newton, de Strassen, de Schonage, de Coppersmith-Winograd présentent respectivement pour 3 2 807 2 55 2 38 une matrice de taille N une complexité de N (pour Gauss-Newton), N ' , N ' , N ' (dont certaines ne sont atteintes qu'asymptotiquement quand N tend vers l'infini).

Et pour un réseau de recharge cette complexité est multipliée par le nombre d'itérations à mettre en œuvre afin d'avoir une bonne estimation du comportement du réseau électrique de recharge considéré.

Il apparaît donc clairement que les méthodes actuelles ne sont pas compatibles avec les besoins de visualisation en temps réel du consommateur qui cherche à un instant t à connaître les capacités de recharge, en d'autres termes la puissance disponible à chaque borne disponible, de l'infrastructure de recharge.

Il existe donc un besoin pour une nouvelle technique de gestion d'un réseau électrique permettant de délivrer une visualisation fiable en temps réel du comportement et des capacités de recharge disponibles dans ce réseau électrique de recharge.

3. Exposé de l'invention

L'invention propose une solution nouvelle qui ne présente pas l'ensemble de ces inconvénients de l'art antérieur, sous la forme d'un procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge, le réseau électrique comprenant au moins un générateur de tension et au moins deux dipôles dont au moins une borne de recharge i correspondant, à un premier instant t _lt à une impédance de référence prédéterminée.

Selon l'invention, le procédé de détermination met en œuvre, à au moins un deuxième instant t ₂ , au moins une itération des étapes successives suivantes, pour au moins ladite borne de recharge i :

- estimation d'un changement de ladite impédance de référence z^ en une impédance modifiée z'a,

- actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i, ladite actualisation mettant au moins en œuvre une étape de détermination d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} en fonction d'une matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et au moins en fonction d'une différence d'impédance entre ladite impédance modifiée z'a et ladite impédance de référence z^, délivrant pour ladite borne de recharge i une tension modifiée U'i,

- vérification et/ou actualisation de la valeur d'une puissance, dite puissance disponible Pdisp _j , ^a P ^te à être délivrée par ladite borne de recharge i en fonction de ladite tension modifiée U'i, d'une puissance maximale fournie par ledit générateur de tension, et/ou d'une tension de seuil dudit réseau électrique, délivrant en cas d'actualisation une puissance disponible actualisée.

En d'autres termes, selon l'invention, en cas de changement électrique dans le réseau électrique de recharge, l'étape d'actualisation de la valeur de la tension de la borne de recharge i est mise en œuvre simplement par détermination d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} en fonction d'une matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et au moins d'une différence d'impédance entre l'impédance modifiée z'a et l'impédance de référence z^.

Ainsi, l'invention propose une technique nouvelle permettant d'optimiser la description du comportement dynamique d'un réseau électrique en considérant que tout événement consistant à modifier un ou plusieurs paramètres de ce réseau électrique (typiquement le branchement ou le débranchement d'un dispositif sur une borne modifiant alors son impédance, la fluctuation de la valeur d'une impédance liée par exemple au vieillissement du dipôle auquel elle correspond, ou encore la variation de la valeur d'impédance en fonction du profile de recharge d'une batterie, un tel profil pouvant comprendre une pluralité de paliers ...) au regard d'une configuration de référence à un instant t _lt revient à déterminer l'état en tension et en puissance du réseau électrique à un instant t ₂ , tel que t ₂ = t + ε.

Par exemple, pour un profil de charge d'une batterie prédéterminée comprenant par exemple trois paliers, l'impédance de la borne de recharge occupée variera à chaque instant de transition entre ces paliers (un palier débutant par exemple à l'instant t et terminant à l'instant t ₂ ) ; la technique selon l'invention sera donc mise en œuvre à chacune de ces transitions pour réévaluer la puissance disponibles apte à être délivrée par les autres bornes libres.

Ainsi, en fonction d'un profil de charge prédéterminé il est possible de synchroniser la mise en œuvre de la technique selon l'invention avec les transitions entre chaque palier de chargement. En conséquence, au cours du chargement d'un même dispositif, le procédé selon l'invention est mis en œuvre autant de fois qu'il y a de transitions dans le profil de chargement de la batterie du dispositif considéré, afin de déterminer en temps réel la puissance disponible apte à être délivrée par chaque autre borne de recharge libre.

De la même manière, la mise en œuvre de la technique selon l'invention peut être mise en œuvre en fonction du profil de distribution d'énergie du générateur de tension.

En effet, selon l'invention l'étape de détermination d'une matrice impédance inversée ; ^~ o _{p M} représentative du réseau électrique au deuxième instant t ₂ ^est accélérée au regard de l'inversion de Gauss-Newton, de Strassen, de Schonage, ou encore de Coppersmith-Winograd selon l'art antérieur, car elle nécessite uniquement la connaissance de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} de la configuration de référence à un instant t _lt et la détermination de la différence d'impédance, pour au moins une borne de recharge / ^' , entre la configuration de référence de l'instant t _lt dans laquelle chaque borne de recharge / ^' du réseau électrique a une impédance prédéterminée et la configuration au deuxième instant t ₂ correspondant au changement d'état (et donc de valeur d'impédance) d'au moins une borne de recharge du réseau électrique de recharge considéré.

Il est à noter que selon l'invention, lorsque plusieurs impédances sont modifiées au regard de la configuration de référence, l'actualisation d'une tension de la borne de recharge i, met en œuvre une étape de détermination d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} en fonction d'une matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et de chaque différence d'impédance détectée et/ou estimée.

Ainsi, si deux impédances respectivement de la borne i et de la borne j ont varié entre l'instant t de référence et l'instant t ₂ , la détermination d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} tiendra compte à la fois de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et des deux différences (z- _j — z^) et (z _; — z _;j ). De manière transposable, le changement d'état de n impédances entraîne la prise en compte de n différences en plus de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} .

En d'autres termes, au deuxième instant t ₂ , l'inversion matricielle classique de la matrice impédance de boucle du réseau électrique (où l'impédance de référence z^ a été remplacée par l'impédance modifiée z'a) n'est pas mise en œuvre pour déterminer la matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} représentative du réseau électrique à cet instant t ₂ .

Au contraire, la matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} , permettant de déterminer les tensions et puissances disponibles aux bornes de chaque dipôle du réseau électrique de recharge, est obtenue grâce à une simple relation entre la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} de la configuration de référence à un instant t et au moins la différence d'impédance (ζ'^— Z _jj ).

Il est à noter que le procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon l'invention est un procédé itératif. En effet, l'ensemble des trois étapes d'estimation, d'actualisation d'une tension de la borne de recharge / ^' et de vérification et/ou actualisation de la valeur de la puissance disponible est réitéré lorsque la valeur de la puissance disponible à tester est actualisée.

Ainsi, pour chaque itération nécessaire pour converger vers des valeurs fiables de tension et de puissance disponibles aux bornes des dipôles du réseau électrique de recharge, afin de satisfaire des contraintes du réseau électrique de recharge, à savoir la puissance maximale fournie par le générateur de tension, et/ou une tension de seuil dudit réseau électrique, la complexité induite est sensiblement réduite puisqu'il n'est plus nécessaire de réitérer une inversion de Gauss-Newton, de Strassen, de Schonage, de Coppersmith-Winograd.

Un tel gain en complexité à chaque itération rend possible une détermination en temps réel des caractéristiques de tension et de puissance disponibles pour le rechargement d'une batterie sur une borne de recharge du réseau électrique de recharge considéré.

Il est à noter qu'un dipôle selon l'invention correspond à un composant électrique possédant deux pôles (ou bornes), par exemple une ligne électrique, une ligne de perte, une borne de recharge, un dispositif électrique différent d'une borne de recharge par exemple un dispositif d'éclairage public, un distributeur de boisson lorsqu'on considère un réseau de recharge pour véhicules électriques (VE), pour batteries stationnaires, pour appareils électroménagers ou encore pour des dispositifs multimédia lorsqu'on considère des réseaux électriques domestiques sur lesquels des dispositifs peuvent être connectés/déconnectés afin d'être rechargés.

Ainsi, la détermination des tensions et/ou puissances disponibles au sein du réseau électrique de recharge n'est pas uniquement mise en œuvre pour les seules bornes de recharge le constituant mais également pour les autres dispositifs qu'il comprend. Il est donc possible d'informer le consommateur de la puissance disponible apte à être délivrée par une borne de recharge tout en s'assurant conjointement que les autres dispositifs électriques du réseau électrique de recharge par exemple un dispositif d'éclairage fonctionneront correctement.

En d'autres termes, le procédé selon l'invention réutilise en permanence les au moins deux données d'entrée de référence, à savoir la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et au moins l'impédance de référence z^, pour délivrer en tout point de l'infrastructure du réseau électrique de recharge les caractéristiques en tension et/ou en puissance disponible, et ce à chaque changement d'état électrique du réseau (ce traduisant par un changement d'au moins une impédance de référence z^ en une impédance modifiée z'a d'au moins une borne de recharge du réseau électrique de recharge).

Selon un aspect particulier de l'invention, le procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge comprend, audit premier instant t les étapes d'initialisation suivantes :

- détermination d'une topologie dudit réseau électrique de recharge sous la forme d'un réseau d'impédances, chaque borne de recharge i étant représentée par ladite impédance z^ prédéterminée,

- détermination d'une matrice impédance de boucle de référence Zi _{oop R} représentative dudit réseau électrique de recharge,

- pour au moins ladite borne de recharge i, détermination d'une puissance disponible à tester P _testj> ^et détermination d'une tension d'initialisation t/j par inversion de ladite matrice impédance de boucle de référence Zi _{oop R} délivrant ladite matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} ,

- mémorisation de ladite matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} .

En d'autres termes, le procédé selon l'invention est également apte à mettre en œuvre, et ce de manière successive, une étape d'initialisation additionnelle pour déterminer lui même la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} , suivie des étapes générales qui le constituent telles que décrites précédemment. Pour ce faire, le procédé selon l'invention utilise uniquement pour la détermination de la matrice impédance de boucle inversée de référence ; ^~ o _{p R} l'une des techniques classiques d'inversion comme par exemple l'inversion de Gauss- Newton, de Strassen, de Schonage ou de Coppersmith-Winograd.

Cette aptitude à mettre en œuvre optionnellement une étape d'initialisation confère de l'autonomie au procédé selon l'invention qui en conséquence requiert uniquement la connaissance des impédances prédéterminées des dipôles constituant le réseau.

Il est à noter, que selon une autre alternative, le procédé selon l'invention peut également mettre en œuvre une étape de réception de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} déterminée ou mémorisée au préalable, et ce de manière indépendante, par des dispositifs existants de l'art antérieur.

Ainsi le procédé selon l'invention selon cette alternative est apte à être combiné avec des modules/techniques existant(e)s, ces techniques permettant une détermination ponctuelle d'un état de référence du réseau électrique de recharge, mais ne permettant pas une détermination dynamique de l'état du réseau en temps réel à chaque changement d'état du réseau de par leur trop grande complexité qui les rendent incompatibles avec une application temps réel.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite puissance disponible à tester P _test _i apte à être délivrée par ladite borne de recharge i correspond, à la première itération, à la puissance maximale P^Max ^a P ^te à être fournie par ladite borne de recharge / ^' .

Ainsi, le procédé selon l'invention prend en compte les caractéristiques réelles de chaque borne de recharge. Il est à noter que si le réseau électrique comprend plusieurs bornes de recharge, il est possible de prendre en compte des valeurs de puissance maximale P^Max distinctes d'une borne de recharge à l'autre lorsque ces bornes de recharge sont différentes. Par exemple, il est possible qu'un réseau électrique de recharge comprenne plusieurs types de bornes de recharge dédiées respectivement à la recharge de voitures électriques, de scooter/moto électrique ou encore de vélo électrique, chaque type de borne de recharge étant de ce fait apte à fournir une puissance maximale propre au type de véhicule, qu'elle est destinée à recharger.

Selon un aspect particulier de l'invention, la matrice impédance de boucle de référence

Zioop _R correspond à un produit matriciel tel que :

Zloop_R = C ^t * Z _BB * C

avec :

C une matrice incidence dudit réseau électrique obtenue à partir de ladite topologie,

Z _BB une matrice diagonale contenant une pluralité d'impédances, chaque impédance z^ correspondant à une borne de recharge i de ladite pluralité de dipôles.

La construction d'une telle matrice est décrite en détail dans le document « Graph Theory and Topology For 3 phase Power System under Faulted studies » (Tedja Santanoe Oepomo, IJRRAS 10(2) Février 2012).

Il est à noter que pour un réseau électrique dont la topologie reste fixe, la matrice d'incidence ne varie pas. Par exemple, le fait de brancher/débrancher une batterie d'une borne de recharge fait varier l'impédance z^ dans la matrice Z _BB de la branche comportant la borne de recharge sans affecter la matrice d'incidence C qui reste inchangée car la topologie du réseau reste la même.

Avantageusement, l'étape de détermination d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _ον utilise une relation de type « Sherman-Morrison » telle que :

avec li un vecteur ligne formé par la i ^eme ligne de ladite matrice incidence C.

En effet, en partant de l'expression ZI _00VR = C* * Z _BB * C et en posant Zj comme étant le vecteur ligne formé par la f ^me ligne de la matrice d'incidence C, _ioop peut s'écrire sous la forme suivante :

Zloop_R ~ l >■■■ > * > ^■■■ > >

soit,

Zloop_R ~ " ' Z _nn l _n l _n ■ (1) Lorsqu'un changement quelconque dans le réseau fait varier l'impédance z^ en z _u ' (1 < i≤ n) et par conséquent la matrice d'impédance de boucle de référence Zi _{oop R} en Zioop_M _> ' ^a relation suivante est établie:

Zloop_M ~ ^loop_R ~ (. ^ζ ίί ~ ^z ii) · (^)

D'où,

Zloop_M ⁼ Zloop_R + (¾ ^{— z} ii) ■ (^)

Par ailleurs, on connaît la formule de Sherman-Morrison telle que si l'on considère une matrice A inversible de taille N, u et v deux vecteurs colonne de taille N. Si (1 + v ^t A ^~1 u)≠ 0, alors :

. „ „ A ^~1 uv ^t A ^~1

(A + uv ¹ - ¹ = A- ¹ - ——

J 1 + v ^t A ^~1 u

dont la complexité, lorsqu'on a déjà calculé A ^{' 1} , est N ² .

En appliquant la formule de Sherman-Morrison d'inversion matricielle sur (3), l'inverse de Zioop_M ^en fonction de Z i ₀ op_R peut s'écrire de la manière suivante :

Ainsi, une fois l'inverse de la matrice impédance de boucle de référence Ζχ _οον _ _Μ calculée une première fois (à l'aide d'un procédé d'inversion quelconque comme par exemple le procédé d'inversion de Gauss-Newton dont la complexité est de l'ordre de N ³ , où N représente la taille de la matrice _{ioop R} ), l'inverse de Ζχ _οον _ _Μ (qui n'est qu'une modification quelconque de la matrice impédance de boucle de référence Ζχ _οον _ _Μ au niveau d'une de ces impédances Za ) sera calculé à l'aide de la formule de Sherman-Morrison dont la complexité est de l'ordre de N ² .

Par ailleurs, à partir de ce principe général, il est à noter que lorsqu'un changement quelconque dans le réseau fait varier les impédances ζ _;ί et z _;j respectivement en z _u ' et zjj, ainsi, la matrice modifiée Z _{ioop M} peut s'écrire comme suit :

Zioop_M ⁼ Zioop_R + (¾ ^{— z} iô i. ^z jj ^{~ z} ji) ^

En posant

ZloopJ — ^loop_R + (¾ ^z ii) (6)

on obtient

Zloop_M — Zi ₀₀ pj + {zjj Zjj lj lj (7)

Ainsi pour calculer l'inverse de Zi _{oop M} , on applique d'abord la formule de Sherman- Morrison successivement sur (6) et (7) (en considérant que l'inverse de Ζγ^ _{ον R} est déjà calculé à l'aide d'un procédé d'inversion quelconque, la complexité du calcul sera de l'ordre de N ² ). Ce concept de calcul d'inversion matricielle à partir de Ζγ^ _{ον R} se généralise facilement au cas où Zioop_R subit une modification d'un nombre p de ces impédances.

Selon un aspect particulier de l'invention, ladite étape d'estimation délivre ladite

Ui

impédance modifiée z'a telle que z'a =

ptest_i

En effet, il est à noter que par « estimation d'un changement de ladite impédance de référence z^ en une impédance modifiée z'a », on entend le fait que le procédé selon l'invention détecte (détection de connexion d'une batterie) un changement d'impédance réel ou imminent, ou reçoit une information représentative d'un tel changement d'impédance réel ou imminent (requête de simulation de réservation d'une borne de recharge par un utilisateur via son terminal mobile). Pour autant, le procédé selon l'invention sait que l'impédance de référence z^ va être ou est modifiée, mais ne connaît pas la vraie valeur de l'impédance modifiée z'a lors de la première itération des étapes du procédé selon l'invention.

Selon un autre aspect de l'invention, pour chaque itération, l'étape d'actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i met en œuvre au moins une itération des étapes successives suivantes:

- détermination de ladite matrice inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} en fonction de ladite matrice inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et de ladite différence d'impédance entre ladite impédance modifiée z'a et ladite impédance de référence z^,

- détermination de ladite tension modifiée U'i à partir de ladite matrice inversée modifiée Zloop_M>

- détermination d'une estimation d'une puissance P'i délivrée par la borne de recharge / ^' telle que P' _t =—,

- modifications de l'impédance de référence z^ de sorte à être égale à ladite impédance modifiée z'a délivrée par ladite étape d'estimation, et de la valeur de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} de sorte à être égale à la valeur de la matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} , et

- comparaison à un premier seuil prédéterminé de la valeur absolue de la différence entre ladite estimation de la puissance P'i et ladite puissance disponible à tester P _te st_i de ladite borne de recharge i, et fin desdites itérations desdites étapes successives de ladite étape d'actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i lorsque ladite valeur absolue est inférieure à ladite valeur seuil, sinon, pour l'itération suivante desdites étapes successives de ladite étape d'actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i, modification de ladite impédance modifiée z'a telle que z'a = Ainsi, selon le procédé de l'invention, l'étape d'actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i est elle même itérative afin de converger vers la vraie valeur de l'impédance modifiée z'a. Il est à noter qu'une fois la vraie valeur de l'impédance modifiée z'a obtenue, les dernières valeurs de l'impédance de référence et de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} sont conservées tant que la vérification de la valeur de puissance disponible Pdispj ^a P ^te à être délivrée par la borne de recharge / ^' n'a pas été effectuée, afin de servir de point de départ lorsque la puissance disponible à tester P _te st_i ^est actualisée nécessitant la réitération des trois étapes d'estimation, d'actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i et de vérification et/ou actualisation de la valeur de la puissance disponible. En outre, avantageusement, ces valeurs de l'impédance de référence z^ et de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} actualisées sont par la suite utilisées pour un changement de configuration ultérieur à un instant t ₃ > t ₂ .

Ainsi, on comprend que le procédé selon l'invention met en œuvre selon ce mode de réalisation deux boucles itératives imbriquées.

Pour k itérations des étapes de l'étape d'actualisation, au regard d'une complexité globale égale à kN ³ d'un procédé classique mettant en œuvre une inversion de Newton pour l'inversion matricielle, la complexité du procédé selon l'invention est réduite à N ³ +(k-l) N ² où N représente la taille de la matrice Zi _{oop R} représentative du réseau.

Par exemple, pour un réseau électrique comprenant à la fois des bornes de recharge et des lampes d'éclairage public, tel que la taille de la matrice Zi _{oop R} soit telle que N « 90, la complexité de détermination des puissance disponibles sur chaque dipôle est, lorsque k=5 itérations sont nécessaires, est de l'ordre de 5x90 ⁺³ = 3.645.000 avec l'inversion matricielle classique de Gauss-Newton, tandis qu'avec le procédé selon l'invention, cette complexité est seulement de 90 ⁺³ + 4. 90 ⁺² = 761.400, soit près de cinq fois moins.

Selon une aspect particulier, lorsqu'une puissance totale correspondant à la somme des estimations de puissance délivrée par lesdits au moins deux dipôles est supérieure à ladite puissance maximale fournie par ledit générateur de tension ou lorsqu'une tension modifiée U'i d'au moins un desdits au moins deux dipôles est inférieure à ladite tension de seuil dudit réseau électrique, ladite étape de vérification et/ou d'actualisation de la valeur d'une puissance disponible de ladite borne de recharge i met en œuvre une étape d'actualisation de la valeur de ladite puissance disponible à tester P _te st_i pour l'itération suivante,

et l'étape d'actualisation de la valeur de ladite puissance disponible à tester P _te st_i ^{met en} œuvre une dichotomie telle que P _{test t} = ^Pmax+ ^ ^min

avec P _max correspondant, à l'initialisation, à la puissance maximale P^Max ^a P ^te à être fournie par ladite borne de recharge / ^' , puis à ladite estimation de la puissance P'i lorsque une puissance totale correspondant à la somme des estimations de puissance délivrée par lesdits au moins deux dipôles est supérieure à ladite puissance maximale fournie par ledit générateur de tension ou lorsqu'une tension modifiée U'i d'au moins un desdits au moins deux dipôles est inférieure à ladite tension de seuil dudit réseau électrique, et

P _m i _n correspondant, à l'initialisation, à une puissance nulle, puis à ladite estimation de la puissance P'i lorsque ladite puissance totale est inférieure à ladite puissance maximale fournie par ledit générateur de tension et lorsque chaque tension de chacun desdits au moins deux dipôles est supérieure à ladite tension de seuil dudit réseau électrique, et lorsque P _max est inférieure à la puissance maximale P^Max ^a P ^te à être fournie par ladite borne de recharge / ^' , et la différence entre la puissance P _max et la puissance P _m i _n est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé.

La mise en œuvre d'une dichotomie dont les paramètres évoluent tout en vérifiant les contraintes du réseau permet de converger simplement vers la puissance disponible en temps réel pour chaque borne de recharge.

Selon un aspect particulier, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape de signalisation représentative de ladite puissance disponible, apte à être délivrée par ladite borne de recharge / ^' .

Ainsi, il est par exemple possible de signaler au moyen d'un feu de signalisation lumineux clignotant ou encore au moyen d'une couleur de lumière prédéterminée délivrée par le feu lumineux, l'état de disponibilité/indisponibilité de chaque borne (par exemple vert/rouge respectivement) mais également, par le biais du clignotement ou d'une couleur prédéterminée telle que par exemple le bleu, la borne la moins énergivore.

Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge, ledit réseau électrique comprenant au moins un générateur de tension et au moins deux dipôles dont au moins une borne de recharge i correspondant, à un premier instant t _lt à une impédance de référence prédéterminée,

Selon l'invention, un tel dispositif comprend :

- un module d'estimation d'un changement de ladite impédance de référence z^ en une impédance modifiée z'a,

- un module d'actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i, ladite actualisation mettant au moins en œuvre une étape de détermination d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} en fonction d'une matrice impédance de boucle inversée de référence Z^ _{ov R} et au moins en fonction d'une différence d'impédance entre ladite impédance modifiée z'a et ladite impédance de référence z^, délivrant pour ladite borne de recharge i une tension modifiée U'i,

- un module de vérification et/ou d'actualisation de la valeur d'une puissance, dite puissance disponible Pdisp _j , ^a P ^te à être délivrée par ladite borne de recharge i en fonction de ladite tension modifiée U'i, d'une puissance maximale fournie par ledit générateur de tension, et/ou d'une tension de seuil dudit réseau électrique, délivrant en cas d'actualisation une puissance disponible actualisée,

lesdits modules d'estimation, d'actualisation d'une tension, de vérification et/ou d'actualisation de la valeur d'une puissance, étant activés successivement, à au moins un deuxième instant t ₂ , pour au moins ladite borne de recharge i.

Un tel dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge est notamment adapté à mettre en œuvre le procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge décrit précédemment. Ce dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge pourra bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge décrit précédemment, qui peuvent être combinées ou prises isolément. Ainsi, les caractéristiques et avantages de ce dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge sont les mêmes que ceux du procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement.

L'invention concerne également un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge décrits précédemment lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.

Le procédé selon l'invention peut donc être mis en œuvre de diverses manières, notamment sous forme câblée et/ou sous forme logicielle. L'invention concerne aussi un ou plusieurs supports d'informations lisibles par un ordinateur, et comportant des instructions d'un ou plusieurs programmes d'ordinateur tels que mentionnés ci-dessus.

4. Liste des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :

les figures 1A et 1B présentent respectivement les principales étapes du procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon un mode de réalisation de l'invention, et un mode de réalisation de l'étape de vérification et/ou actualisation de la valeur de la puissance disponible apte à être délivrée par une borne de recharge / ^' .

la figure 2 illustre un exemple de structure de réseau électrique de recharge, la figure 3 illustre une représentation sous forme d'impédances d'un réseau électrique de recharge,

la figure 4 est une représentation schématique d'un dispositif de transmission radiofréquence selon un exemple de l'invention.

5. Description d'un mode de réalisation de l'invention

5.1 Principe général

L'invention propose de mettre en œuvre efficacement et simplement une détermination en temps réel de l'état électrique de tout point de l'infrastructure d'un réseau, en utilisant à un instant t ₂ ^{u ne} matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} obtenue simplement en fonction d'une matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} déterminée classiquement à instant de référence t _lt et en fonction de toute(s) différence(s) d'impédance(s) détectée(s) entre la configuration de référence du réseau électrique à l'instant de référence t et la configuration à l'instant t ₂ .

Une telle détermination est optimisée au regard de l'art antérieur puisqu'elle permet d'éviter l'inversion matricielle classique de la matrice impédance de boucle du réseau électrique et remplace cette étape par une détermination simplifiée nécessitant uniquement la connaissance de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} de la configuration de référence à un instant t _lt et la détermination de la ou des différence(s) d'impédance(s) entre l'instant courant t ₂ et l'instant de référence t .

En effet, si classiquement, le procédé d'inversion de Gauss-Newton est utilisée pour l'inversion matricielle, la complexité induite pour une matrice impédance de boucle de taille N est de l'ordre de Λ/ ³ , alors que selon l'invention la complexité de l'étape permettant d'obtenir à un instant t ₂ ^{u ne} matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} peut être réduite jusqu'à l'ordre de N ² .

Cette simplification permet d'atteindre un temps suffisamment faible pour être perçu comme quasi instantané par un opérateur cherchant à connaître en temps réel les valeurs de chute de tension ou encore de puissance consommée d'un réseau électrique alimentant, par exemple, des bornes de recharge de voitures électriques.

Ainsi, pour une configuration de réseau électrique soumise à des contraintes de chutes de tension et de puissances connues, l'invention permet de déterminer de façon quasi instantanée la disponibilité d'une borne de recharge.

Le procédé selon l'invention peut, par exemple, être combiné à tout procédé existant d'affectation de bornes de recharge à des véhicules tout-électriques ou hybrides, afin de déterminer la disponibilité ou l'indisponibilité d'une borne de recharge et peut à termes permettre d'orienter, par le biais d'une signalisation, les véhicules électriques vers les bornes de recharge les moins énergivores.

5.2 Description d'un mode de réalisation particulier

On présente en relation avec la figure 1A, les principales étapes mises en œuvre par un procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge. Ces différentes étapes sont par exemple mise en œuvre au sein d'un dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge qui peut notamment être intégré au sein d'une unité de contrôle d'un réseau électrique de recharge.

En particulier, le réseau électrique comprend au moins un générateur de tension et au moins deux dipôles dont au moins une borne de recharge i correspondant, à un premier instant ί ₁₍ à une impédance de référence prédéterminée tel qu'illustré par exemple par la figure 3 décrite plus en détail ci-après.

Le procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon l'invention comprend deux phases, une phase optionnelle d'initialisation 1000, et une phase de détermination dynamique 10 des caractéristiques de tensions et/ou puissance en tout point de la structure de recharge et à tout instant ou du moins à chaque changement de configuration au regard de la configuration d'initialisation à un instant -

La phase optionnelle d'initialisation 1000 vise à obtenir l'ensemble des caractéristiques du réseau électrique de recharge dans la configuration d'initialisation, également appelée configuration de référence à l'instant t _lt comme si l'impédance de chaque dipôle électrique était constante au cours du temps. Dans ce cas, les impédances des bornes de recharges qui sont libres (c'est-à-dire non connectées) ont de grandes valeurs et correspondent à un circuit ouvert.

Une telle phase optionnelle d'initialisation 1000 peut être mise en œuvre par un module ou un dispositif indépendant du dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon l'invention. Selon cette alternative, la phase d'initialisation consiste alors à recevoir 1020, les valeurs d'impédances Ens_∑n de l'ensemble des dipôles du réseau électrique et une matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} déterminée ou mémorisée au préalable, et ce de manière indépendante, par des dispositifs existants de l'art antérieur.

Ainsi, le procédé selon l'invention, selon cette alternative, est apte à être combiné avec des modules/techniques existant(e)s de détermination ponctuelle d'un état de référence du réseau électrique de recharge. Toutefois, ces techniques de l'art antérieur ne permettent pas, à chaque changement de configuration, une détermination dynamique de l'état du réseau en temps réel, du fait de leur trop grande complexité qui les rendent incompatibles avec une application temps réel.

A partir de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et les impédances Ens_Za reçues et en appliquant la méthode divulguée dans le document « Graph Theory and Topology For 3 phase Power System under Faulted studies » (Tedja Santanoe Oepomo, IJRRAS 10(2) Février 2012), il est ensuite possible de déterminer 1021 pour chaque dipôle du réseau électrique de recharge les tensions d'initialisation t/j et la puissance disponible à tester P _te st_i de ladite au moins une borne de recharge i libre, c'est-à-dire non connectée, ou les puissances disponibles des bornes de recharge libres lorsque le réseau comprend plusieurs bornes libres.

Selon une autre alternative 1010, le dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon l'invention est apte à mettre en œuvre lui même la phase d'initialisation 1000.

Dans ce cas, le dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon l'invention met tout d'abord en œuvre une étape de détermination 1011 d'une topologie dudit réseau électrique de recharge sous la forme d'un réseau d'impédances, chaque borne de recharge i étant représentée par ladite impédance prédéterminée, tel qu'illustré par la figure 3 décrite plus en détail par la suite.

Puis, afin de déterminer les courants qui passent par toutes les impédances ainsi que la différence de potentiel aux bornes de chacune, la phase d'initialisation mise en œuvre 1010 par le dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon l'invention comprend une étape de détermination 1012 d'une matrice impédance de boucle de référence Zi _{oop R} représentative du réseau électrique de recharge.

Une telle matrice impédance de boucle Zi _{oop R} est notamment obtenue en appliquant la technique de construction de matrice de boucle décrite dans le document « Graph Theory and Topology For 3 phase Power System under Faulted studies » (Tedja Santanoe Oepomo, IJRRAS 10(2) Février 2012) mettant en œuvre la construction de cinq tables spécifiques à la boucle du circuit du réseau électrique considéré.

Selon cette construction particulière, la matrice impédance de boucle de référence

Zioop_R correspond à un produit matriciel tel que :

Zloop_R = C ^t * Z _bb * C

avec :

C une matrice incidence dudit réseau électrique obtenue à partir de ladite topologie,

Z _bb une matrice diagonale contenant une pluralité d'impédances, chaque impédance correspondant à une borne de recharge i de ladite pluralité de dipôles.

Un exemple d'application de cette méthode sera notamment décrit par la suite pas à pas au regard de la figure 3.

Puis les courants de maille sont obtenus en appliquant la relation : / = Ζγ^ _{ον R} U. Ainsi, pour au moins la borne de recharge i (considérée libre dans la configuration de référence de l'instant t- , la tension d'initialisation t/j de ladite borne de recharge i est obtenue par inversion 1013 de la matrice impédance de boucle de référence Zi _{oop R} délivrant la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} . Il s'agit par exemple d'une inversion de Gauss-Newton, de Strassen, de Schonage, de Coppersmith-Winograd.

Selon un aspect particulier du mode de réalisation représenté sur la figure 1A, la puissance disponible à tester P _te st_i ^a P ^{te a} être délivrée par la borne de recharge i correspond, à la première itération de la phase de détermination dynamique 10, à la puissance maximale P _b Max ^a P ^{te a} être fournie par ladite borne de recharge / ^' .

Enfin, afin d'être réutilisée par la suite pour un changement de configuration au regard de la configuration de référence de l'instant t _lt la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} est mémorisée 1014.

A un instant t ₂ , la phase de détermination dynamique 10 des caractéristiques de tensions et/ou puissance du réseau électrique reçoit en entrée une matrice impédance de boucle inversée de référence _j ^"1 ^ _fi représentative d'une configuration du réseau électrique d'un instant précédent, ainsi que l'ensemble des valeurs d'impédances Ens_Za de la configuration précédente et les tensions t/j de chaque dipôle et les puissances disponibles à tester P _te st_i de chaque dipôle correspondant à une borne de recharge de la configuration précédente.

II est à noter que lors de la première mise en œuvre de la phase de détermination dynamique 10, ces caractéristiques correspondent aux caractéristiques d'initialisation relatives à la configuration de référence de l'instant t obtenues avec une inversion classique.

Toutefois, à un instant t ₃ > t ₂ , ces caractéristiques peuvent provenir de la phase de détermination dynamique 10 des caractéristiques de tensions et/ou puissance du réseau électrique selon l'invention effectuée pour le changement de configuration précédent à un instant t ₂ tel que t < t ₂ < t ₃ .

Au cours d'une première étape 11, le changement de ladite impédance de référence en une impédance modifiée z'a est estimé 11. En particulier, l'étape d'estimation délivre pour

y.2

une borne / ^' une impédance modifiée z'a telle que z' a =— ¹ — , avec t/j et P _test j les tension et ptest_i

puissance disponible à tester obtenues pour la borne de recharge i à une configuration précédente relative à un instant t _d tel que t < t _d < t ₂ .

Il est à noter que le procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon ce mode de réalisation de l'invention est un procédé itératif. En effet, lorsqu'un changement effectif ou imminent (l'utilisateur cherchant à recharger sa batterie a effectué une requête préalable à son approche pour connaître la disponibilité et la puissance disponible apte à être délivrée par chaque borne de recharge) d'impédance est estimé 11, le procédé selon l'invention « part » d'une valeur d'impédance modifiée d'initialisation pour converger à chaque itération vers la véritable valeur d'impédance modifiée.

Suite à cette estimation 11, le procédé selon l'invention met en œuvre une étape d'actualisation 12 d'une tension de la borne de recharge i qui est elle même itérative 120 afin de converger vers la vraie valeur de l'impédance modifiée z'a.

Puis, une fois la vraie valeur de l'impédance modifiée z'a obtenue 12, la vérification 13 de la valeur de puissance disponible Pdispj ^a P ^{te a} être délivrée par la borne de recharge / ^' est effectuée, et lorsque la puissance disponible à tester P _te st_i ^est modifiée les trois étapes d'estimation 11, d'actualisation 12 d'une tension de ladite borne de recharge i et de vérification et/ou actualisation 13 de la valeur de la puissance disponible sont réitérées 100, dans le cas contraire, une puissance disponible actualisée Pdispj ^est délivrée (celle-ci correspondant (1331) à la puissance maximale P^Max ^a P ^{te a} être fournie par la borne de recharge / ^' (dans ce cas il a été vérifié que la puissance disponible d'initialisation correspondant à la puissance maximale PbMax apte à être fournie par la borne de recharge est cohérente avec les contraintes du réseau), ou correspondant (1333) à une puissance disponible actualisée à P _m i _n ).

Plus précisément, l'étape d'actualisation 12 met au moins en œuvre une étape de détermination 121 d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} en fonction d'une matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et au moins en fonction d'une différence d'impédance entre l'impédance modifiée z'a et l'impédance de référence z^.

En particulier, l'étape de détermination 121 d'une matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} utilise une relation de t e « Sherman-Morrison » telle que :

avec Zj un vecteur ligne formé par la i ^eme ligne de ladite matrice incidence C.

Une fois, la matrice inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} obtenue rapidement avec la formule de Sherman-Morrison dont la complexité est de l'ordre de N ² (contre N ³ pour le procédé d'inversion de Gauss-Newton), il est possible de déterminer 122 facilement la tension modifiée U'i aux bornes de chaque dipôle / ^' du réseau électrique de recharge. Un exemple numérique est détaillé par la suite en relation avec la figure 3 pour illustrer cette détermination de tension modifiée 'i .

A partir de la tension modifiée U'i de la borne de recharge i, l'étape d'actualisation 12 met en œuvre la détermination 123 d'une estimation d'une puissance P'i délivrée par la borne

Ut - ²

de recharge / ^' telle que P =— ^l —, puis les modifications (124) de l'impédance de référence za de sorte à être égale à ladite impédance modifiée z'a délivrée par ladite étape d'estimation, et de la valeur de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} de sorte à être égale à la valeur de la matrice impédance de boucle i nversée modifiée 2; ₀ op Μ ·

L'étape d'actualisation 12 met alors en œuvre la comparaison 125 à un premier seuil prédéterminé de la valeur absolue de la différence entre ladite estimation de la puissance P'i et ladite puissance disponible à tester P _test j de ladite borne de recharge i, et fin 127 (OK) desdites itérations desdites étapes successives (121, 122, 123, 124, 125) de ladite étape d'actualisation 12 d'une tension de ladite borne de recharge i lorsque ladite valeur absolue ^est inférieure à ladite valeur seuil (par exemple égale 10W), sinon 126 (KO), pour l'itération suivante des étapes successives (121, 122, 123, 124, 125) de ladite étape d'actualisation d'une tension de ladite borne de recharge i, modification 128 de ladite impédance modifiée z' a telle

Ut - ²

que z'jj =— ¹ — , et mémorisation de ces nouveaux paramètres de référence utilisés pour ptest_i l'itération suivante des étapes (121, 122, 123, 124 et 125) constituant l'étape d'actualisation 12 selon l'invention.

Ainsi, les paramètres « modifiés » obtenus à une itération des étapes (121, 122, 123, 124 et 125) constituant l'étape d'actualisation 12, deviennent les paramètres de « référence » mémorisés pour l'itération suivante de ces étapes.

Il est à noter que lorsque la condition P _test j \ < ξ ₁ est satisfaite, la vraie valeur de l'impédance modifiée z'a semble avoir été obtenue, en d'autres termes les étapes (121, 122, 123, 124 et 125) itératives de l'étape d'actualisation 12 ont convergé.

Toutefois, il est nécessaire de vérifier que les contraintes électriques du réseau sont satisfaites. Pour ce faire, la phase de détermination dynamique 10 met en œuvre une étape de vérification et/ou actualisation 13 de la valeur d'une puissance, dite puissance disponible Pdispj, apte à être délivrée par la borne de recharge i en fonction de ladite tension modifiée U'i, d'une puissance maximale PgMax fournie par le générateur de tension, et/ou d'une tension de seuil U _seui i (par exemple U _seui i = 2107) du réseau électrique, délivrant en cas d'actualisation une puissance disponible modifiée Pdispj -

Une telle étape de vérification et/ou actualisation 13 de la valeur de la puissance disponible Pdispj, revient donc à tester 131 si la valeur de puissance disponible à tester P _te st_i utilisée pour la première itération des trois étapes d'estimation 11, d'actualisation 12 d'une tension de ladite borne de recharge i et de vérification et/ou actualisation 13 est fiable au regard des contraintes de fonctionnement du réseau électrique de recharge.

En effet, il est possible que le réseau électrique de recharge combine plusieurs fonctions telle qu'une fonction d'éclairage public et une fonction de recharge, la recharge et l'utilisation correspondante de la puissance disponible d'une borne ne doivent donc pas empêcher le bon fonctionnement d'un réseau d'éclairage.

Ainsi, par exemple, la nuit, la puissance disponible apte à être délivrée par une borne de recharge également utilisée pour fournir de l'éclairage public est inférieure à la puissance disponible apte à être délivrée par cette même borne de recharge en journée.

Un mode de réalisation de l'étape de vérification et/ou actualisation de la valeur de la puissance disponible apte à être délivrée par une borne de recharge / ^' est illustré par la figure 1B.

Selon ce mode de réalisation, l'étape de vérification et/ou d'actualisation 13 de la valeur d'une puissance disponible Pdispj de ladite borne de recharge i met en œuvre une étape d'actualisation 1320 de la valeur de ladite puissance disponible à tester P _te st_i lorsque le test 131 « P _t estj °k ? » revenant à vérifier « P _T =∑i<j _≤n P'i ≤ PgMax ET pour 1 < i≤ n U'i > U _seui i » est négatif. En d'autres termes, lorsque le test 131 n'est pas satisfait (KO), c'est-à-dire lorsqu'une puissance totale P _T correspondant à la somme des estimations de puissance P'i délivrée par les au moins deux dipôles est supérieure à la puissance maximale PgMax fournie par le générateur de tension ou lorsqu'une tension modifiée U'i d'au moins un des au moins deux dipôles est inférieure à la tension de seuil U _seui i du réseau électrique, la puissance disponible à tester P _te st_i (utilisée pour la première itération des trois étapes de la phase de détermination dynamique 10) est modifiée 1320.

La puissance disponible à tester P _te st_i ^est également modifiée 1336 lorsque la puissance totale est inférieure à la puissance maximale fournie par le générateur de tension et lorsque chaque tension de chacun des au moins deux dipôles est supérieure à la tension de seuil du réseau électrique (en d'autres termes lorsque le test 131 est satisfait (OK)), et lorsque P _max est inférieure à la puissance maximale P^Max ^a P ^{te a} être fournie par la borne de recharge / ^' (en d'autres termes lorsque le test 1330 n'est pas satisfait (KO)), et lorsque la différence entre la puissance P _max et la puissance P _m i _n est supérieure à un deuxième seuil ξ ₂ prédéterminé (par exemple ξ ₂ égale 5W) (en d'autres termes lorsque le test 1332 n'est pas satisfait (KO)).

Tant que la puissance disponible à tester P _te st_i ^est modifiée (132), la puissance disponible n'est pas déterminée (133).

Cette étape de modification de la valeur de la puissance disponible à tester P _te st_i ^met en œuvre par exemple une dichotomie (1322, 1335) telle que P _{test t} = ^Pmax+ ^ ^min

avec P _max correspondant, à l'initialisation, à la puissance maximale P^Max ^a P ^{te a} être fournie par la borne de recharge / ^' , puis (1321) à l'estimation de la puissance P'i lorsque une puissance totale P _T correspondant à la somme des estimations de puissance délivrée par l'ensemble des dipôles est supérieure à la puissance maximale fournie par le générateur de tension ou lorsqu'une tension modifiée U'i d'au moins une borne de recharge est inférieure à une certaine tension seuil U _seu n du réseau électrique (en d'autres termes lorsque le test 131 n'est pas satisfait (KO)), et P _m i _n correspondant, à l'initialisation, à une puissance nulle, puis (1334) à l'estimation de la puissance P lorsque la puissance totale est inférieure à la puissance maximale fournie par le générateur de tension et lorsque chaque tension de chacun des au moins deux dipôles est supérieure à la tension de seuil du réseau électrique (en d'autres termes lorsque le test 131 est satisfait (OK)), et lorsque P _max est inférieure à la puissance maximale PbMax ^a P ^{te a} être fournie par la borne de recharge / ^' (en d'autres termes lorsque le test 1330 n'est pas satisfait (KO)), et lorsque la différence entre la puissance P _max et la puissance P _m i _n est supérieure à un deuxième seuil ξ ₂ prédéterminé (par exemple ξ ₂ égale 5W) (en d'autres termes lorsque le test 1332 n'est pas satisfait (KO)).

Puis, une fois la puissance disponible à tester P _test j actualisée, elle est réutilisée pour l'itération suivante des trois étapes d'estimation 11 (l'impédance modifiée z' a est recalculée telle que z' a =— ¹ — ), d'actualisation 12 d'une tension de ladite borne de recharge i et de ptest_i

vérification et/ou actualisation 13 de la valeur de la puissance disponible.

Au contraire, lorsque le test 131 est satisfait (ok), on vérifie (1330) en outre si Pmax ⁼ PbMax ' ^a puissance maximale apte à être fournie par la borne de recharge i, si c'est le cas (OK) la puissance disponible d'initialisation est vérifiée (1331) telle que Pdispj ⁼ PbMax _> sinon (KO) on vérifie (1332) si la différence entre P _max et P _m i _n est inférieure au deuxième seuil ξ ₂ prédéterminé (par exemple ξ ₂ égale 5W), et si c'est le cas (OK) la puissance disponible est actualisée (1333) telle que Pdispj ⁼ Pmin ^ou dans le cas contraire, à savoir si (P _max — P _m in) > ξ ₂ , Pmin = P'i (1334).

5.3 Exemple concret de la mise en œuvre de l'invention.

On considère par exemple un réseau électrique d'éclairage urbain illustré par la figure 2 et représenté par une armoire G (ou générateur) alimentant d'une part les lampes d'éclairages et d'autre part une borne de recharge pour véhicule électrique. L'armoire et les lampes sont soumises à deux contraintes électriques : d'une part la puissance totale consommée ne doit pas dépasser un certain niveau maximal autorisé par l'armoire G, et d'autre part, la chute de tension au niveau des lampes électriques ne doit pas atteindre une valeur minimale en dessous de laquelle la qualité d'éclairage des lampes serait altérée.

Ainsi, lors d'une consommation maximale de puissance par le réseau d'éclairage, une borne de recharge peut s'avérer être électriquement indisponible durant certaines périodes (le service d'éclairage étant considéré comme prioritaire vis-à-vis du service de recharge).

La disponibilité ou l'indisponibilité d'une borne est par exemple indiquée à l'usager par le biais d'une signalétique simple (diode verte ou diode rouge en fonction de la disponibilité ou de l'indisponibilité de la borne) respectivement.

Afin de déterminer la couleur de la diode associée à une borne à un instant donné, le procédé selon l'invention vise à prendre en compte l'arrivée d'un véhicule et le branchement de sa batterie sur la borne considérée. La batterie est modélisée par une impédance résistive que le procédé selon l'invention détermine en fonction de la puissance tirée de la borne. Une fois cette impédance résistive déterminée 12, le procédé selon l'invention devra vérifie 13 dans ces conditions si les contraintes du réseau sont respectées ou pas.

Le procédé selon l'invention est mis en œuvre au niveau de chaque borne disponible, et après tout changement électrique subi par le réseau (comme par exemple le branchement/débranchement d'un véhicule électrique, l'allumage/extinction des lampes, variation dans le profil de recharge de la batterie du fait de son vieillissement etc.). La rapidité d'exécution du procédé selon l'invention est cruciale afin de limiter au maximum les marges électriques de sécurité et de profiter au mieux des puissances disponibles au niveau des bornes.

Un tel réseau électrique est illustré par la figure 3 formé d'un ensemble de dipôles, d'impédances Z ₁₍ ... , Z ₅ alimentés par un générateur (ou armoire d'alimentation) G de tension U = 220V. On souhaite déterminer les courants qui passent par toutes les branches du réseau (c'est-à-dire i ₁₂ , i ₂ 3> i ^et 4) _> ^{a insi} Q ^ue ' ^e potentiel de tension à chaque nœuds 1,2 3 et 4 qu'on notera respectivement par V ₁ , V ₂ , V ₃ et V (on prendra V comme potentiel de référence égale à zéro).

Selon un premier scénario, on considère que les impédances Z ₂ et Z ₃ représentent deux bornes de recharge qui pour l'instant sont libres (c'est-à-dire non connectées à des véhicules électriques). Ainsi, ces impédances auront de grandes valeurs modélisant un circuit ouvert au niveau des bornes. A noter que si un véhicule électrique se connecte à une des bornes, la valeur de l'impédance va changer d'une manière à refléter la puissance que le véhicule tire de la borne.

Selon la phase d'initialisation 1000, le procédé selon l'invention détermine lui même 1010 les caractéristiques d'initialisation de la configuration de référence à l'instant t .

Pour ce faire, partant de la topologie illustrée par la figure 3, une matrice impédance de boucle Zi _{oop R} est notamment obtenue en appliquant la technique de construction de matrice de boucle décrite dans le document « Graph Theory and Topology For 3 phase Power System under Faulted studies » (Tedja Santanoe Oepomo, IJRRAS 10(2) Février 2012) mettant en œuvre la construction de cinq tables spécifiques à la boucle du circuit du réseau électrique considéré. Conformément à la technique de ce document appliquée à la topologie de la figure 3 on obtient les tables 1, 2, 3, 4 et 5 suivantes :

Table 1 Table 2 Table 3 Table 4

Table 5 Table 5 (suite) De ces tables, on déduit la matrice d'incidence C du réseau électrique de recharge :

Et par su ite la matrice de boucle de référence Z _ioov _ _R : + Z ₅

Où Z _bb = Diag(Z , Z _lt Z ₅ , Z ₂ , Z ₃ , où l'ordre des impédances correspond à leur ordre dans la table 1 (la première ligne dans la table 1 correspond à l'impédance qui se trouve entre les nœuds 1 et 2 sur la figure 3, la deuxième ligne correspond à celle qui se trouve entre les nœuds 1 et 4, etc.).

Si on prend : Z = Z ₄ = Z ₅ = 0.2 Ω et Z ₂ = Z ₃ = 10 ⁹ Ω (bornes libres non connectées et correspondant à un circuit ouvert et de ce fait représentées par des impédances de grandes valeurs), on aura :

En utilisant un procédé classique d'inversion matricielle (comme par exemple l'inversion de

Gauss-Newton), on aura :

₇ -ι /Ίθ- ⁹ + 0.6 * 10 ^"18 -0.4 * 10 ^"18 \ i ^oop - ^R ~ V -0.4 * 10 ^"18 10- ⁹ + 0.4 * 10- ¹⁸ / les courants des mailles de chaque boucle (I _mi et I _m2 ) sont alors obtenus :

\ ^lm A = 7- ¹ ( ²²⁰ [220(10 ^"9 + 0.2 * 10 ^"18 )|

Um ^l °°v- ^R 220) ~ [ 220 * 10 ^"9 J

Des courants de mailles (I _mi et l _m2 ) et de la matrice d'incidence C du réseau électrique de recharge, se déduisent les courants dans chaque branche du réseau :

Ayant les courants dans chaque branche, on en déduit les potentiels de nœuds V _lt V ₂ et V ₃ de la manière suivante :

V ₁ = U + Z _t i ₁₄ = 220 - 220 * 0.2 * (2 * 10 ^"9 + 0.2 * 10 ^"18 ) « 220V

V ₂ = V _t - Z ₄ i ₁₂ « 220V

V ₃ = V ₂ - Z ₅ i ₂₃ « 220V

Ainsi, en ayant les valeurs des impédances du circuit électrique et la tension U du générateur, la première phase d'initialisation utilisant des techniques classiques a permis de déterminer les courants dans chaque branche et les tensions au niveau des nœuds du réseau considéré.

Par la suite, plusieurs exemples de scénario sont décrits. A partir de ces différents exemples, il est possible de déduire tous scénarios relatifs au cas où x bornes de recharge sont mises en œuvre parmi lesquelles p bornes sont déjà occupées par des véhicules électriques ou tout autre type de dispositif mobile à recharger.

5.3.1 Premier scénario : le réseau comprend deux bornes de recharge libres, et l'on souhaite occuper l'une d'elle.

Selon ce premier scénario, on souhaite connaître la puissance disponible au niveau de chacune des bornes tout en vérifiant les contraintes du réseau électrique de recharge considéré. Par exemple, selon ce premier scénario deux contraintes doivent être remplies :

1) Condition Cl : la puissance maximale PgMax ci ^ue ' ^e générateur peut fournir est de 3100 W.

2) Condition C2 : la chute de tension ne doit pas descendre en dessous d'une valeur seuil égale à 214 V. En d'autres termes, il faut que les potentiels de nœuds soient tels que

V _t > 214, V ₂ > 214 et 7 ₃ > 214.

Par ailleurs, selon cet exemple, la puissance maximale PbMax qu'une borne peut fournir est de 3000 W (cette valeur est notamment donnée par le constructeur de bornes de recharge). Toutefois, en fonction de l'utilisation du réseau électrique (qui peut être utilisé à la fois pour de l'éclairage public ou pour une fonction de recharge), cette puissance maximale peut ne pas être totalement disponible.

C'est pourquoi l'objet de la présente invention est de trouver la puissance disponible au niveau de chaque borne de recharge / ^' , notée Pdispj- Notons que Pdispj appartient à l'intervalle [0, PbMax] dont la longueur est de P _bMax .

Pour résoudre ce problème, à la première itération on commence par tester (test 131 satisfait (OK)) si la puissance disponible à tester P _te st_i ⁼ PbMax d'initialisation est vraiment disponible ou pas, si elle l'est (1331): Pdispj ⁼ Ptestj ⁼ PbMax _> dans le cas contraire une méthode de dichotomie (1322, 1335) est utilisée pour réduire à chaque itération de moitié l'intervalle auquel appartient la puissance disponible Pdispj. ci ^ue l' ^on cherche à déterminer.

Cette méthode consiste à tester à la première itération la valeur médiane de l'intervalle

[0- PbMax _> c'est-à-dire la valeur P _te stj ⁼ PbMax/2 '■ ^Si cette puissance est disponible, on aura Pdispj <≡ et dans le cas contraire, P _dispJ e [o,^ ]. Prenons le cas où Pdisp _j ^e ^ ^{Pb ax} , 7¾ _Μαχ ]. Ainsi, à la deuxième itération, on testera la valeur de puissance disponible P _te st i ^{= 3PbMax} : si cette puissance est disponible,

Pdispj e ^, Ρ _ύ Μα _Χ ] et dans le cas contraire P _{disp i} e

Ainsi, à chaque itération de la méthode de dichotomie, la longueur de l'intervalle auquel appartient la puissance disponible Pdisp _j que l'on cherche à déterminer est divisée par deux.

De la même manière, plusieurs itérations seront mises en œuvre jusqu'à ce que la longueur de l'intervalle devienne inférieure à une certaine marge d'erreur (ξ-^ (par exemple ξ-^ égale 10W)) qu'on accepte pour la puissance disponible Pdisp _j -

Par ailleurs, tester la disponibilité d'une puissance Pdi _S p_2 P ^{a r} exemple au niveau de la borne de recharge Z ₂ (i = 2), revient à vérifier si les contraintes du réseau électrique Cl et C2 sont toujours satisfaites lorsque cette puissance disponible à tester P _te st_2 est tirée de la borne de recharge Z ₂ (i = 2).

Pour ce faire, les courants dans les branches du réseau électrique de recharge et les potentiels de tension (ou chutes de tension) V _ll V ₂ et V ₃ doivent être calculés. Afin d'y parvenir, la valeur de l'impédance Z ₂ qui dissipe une puissance disponible à tester P _tes t_2 doit être déterminée, puis les étapes de détermination des courants et des chutes de tensions doivent être réitérées.

Or, déterminer la valeur de Z ₂ consommant puissance disponible à tester P _te st_2 n'est pas trivial et requiert plusieurs étapes au cours desquelles Z ₂ va converger vers sa « bonne » valeur.

En effet, Z ₂ est calculée à partir de l'équation Z ₂ = V ₂ /P _{test i} et la chute de tension V ₂ n'est pas connue à l'avance (la valeur de V ₂ trouvée précédemment (« 220V) n'est vrai que dans le cas où Z ₂ = 10 ⁹ Ω, et pas dans le cas où Z ₂ dissipe une puissance disponible à tester

P test 2. )·

Lors d'une première itération, le procédé selon l'invention débute avec une valeur initiale de Z ₂ = 220 ² / P _{test 2} et détermine les chutes de tensions V _lt V ₂ et V ₃ .

A l'itération suivante 120, la valeur de Z ₂ est ajustée 126 à partir de la nouvelle valeur obtenue à l'itération précédente (122) de V ₂ , et les potentiels de tensions V ₁ , V ₂ et V ₃ sont à nouveau déterminés (122), et ainsi de suite jusqu'à ce que la puissance consommée par Z ₂ devient assez proche de P _tes t_2 -

Ainsi à la première itération, la puissance disponible à tester P _te st_2 ⁼ PbMax ⁼ 3000W est tout d'abord évaluée, la valeur d'impédance Z' ₂ correspondante est donc : — ι— _ 222_ ₌ 16 1 33 2 alors qu'à l'issue de la phase d'initialisation la valeur i * ³⁰⁰⁰

d'impédance de Z ₂ était Z ₂ = 10¾ .

Selon l'invention, on détermine alors Ζγ^ _{ον M} (16,133) en fonction de Z _; ^~ o _{p R} (10 ⁹ ) (à l'initialisation Z ₂ = Z ₃ = 10 ⁹ .). En utilisant (121) la formule de Sherman-Morrison, on obtient :

_! _! ₉ (16,133 - l 0 ⁹ )Zi _{o p R} (10 ⁹ ) 1\ 1 ₂ Ζϊ _{0 ρ R} (10 ⁹ )

Zf _{oop M} (16,133) = _; - _oop _ _R (10 ) ₁ + (16,133 - 10 ⁹ ) Z ₂ Z^ _R (10 ⁹ ) Z

Où Z ₂ représente le vecteur ligne dans la matrice d'incidence C correspondant à l'impédance Z ₂ . Dans notre cas, on a : l ₂ = (1, 0). En faisant le calcul, on obtient :

P_ _M 0604 -0.02419 * 10 ^"9 >

(16,133)

-0.02419 * 10 ^"9 10 ^"9 '

Les courants de mailles correspondants sont:

Des courants de mailles (I _mi et I _m2 ) et de la matrice d'incidence C du réseau électrique de recharge, se déduisent les courants dans chaque branche d u réseau :

Les chutes de tensions correspondantes sont:

V ₁ = U + Z _t i ₁₄ = 220 - 220 * 0.2 * 0.0604 « 217.34 V

V ₂ = V _t - Z ₄ i ₁₂ « 214.684 7

V ₃ = V ₂ - Z ₅ i ₂₃ « 214.684 7

D'après le calcul des tensions, il est à noter qu'en mettant u ne impédance

Z' ₂ = 16,133 /2, on obtient une chute de tension V ₂ « 214.684 7 (et non plus V ₂ « 220 7 comme on l'avait précédemment à l'initialisation (1000) lorsque Z ₂ = 10 ⁹ Ω). Ainsi, la puissance consommée P' ₂ par Z' ₂ = 16,133 Ω, est égale à :

7 214.684 ²

P' ₂ = - - = « 2856.8

² Z' ₂ 16,133

Si on accepte une marge d'erreur de 10 W (ξ^ =10W) sur la puissance que doit dissiper l'impédance Z ₂ (c'est à dire (3000 ± 10) W), le test 125 | 3000 - P' ₂ \ = 143.2 > 10 W n'est pas satisfait (KO). Il est donc nécessaire de réajuster à nouveau (126) la valeur de l'impédance Z' ₂ -

Ainsi, pour l'itération suivante, plusieurs modifications (126) successives sont mises en œuvre : la valeur de l'impédance de référence Z ₂ = 10 ⁹ Ω issue de la phase d'initialisation est modifiée de sorte à être égale à la valeur d'impédance modifiée Z' ₂ = 16,133 Ω, la valeu r de la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} (10 ⁹ ) est modifiée de sorte à être égale à la valeur de la matrice impédance de boucle inversée modifiée Ζγ^ _{ον M} (16,133), et la valeur d'impédance modifiée appelée Z' ₂ qui dissipe la puissance disponible à tester Ptest z ⁼ 3000 W est déterminée 126 en fonction de V ₂ qui vient d'être obtenue lors de la

214.684 ²

première itération = 15.363 /2.

P _{test 2} 3000

En d'autres termes, pour la deuxième itération des étapes (121, 122, 123, 124 et 125) constituant l'étape d'actualisation 12, Z ₂ de la phase d'initialisation est remplacé par Z' ₂ de la première itération de ces étapes, Z _; ^~ o _{p R} (10 ⁹ ) est remplacée par Ζγ^ _{ον M} (16,133) de la première itération (Z _; ^~ o _{p M} de la première itération devient Ζγ^ _{ον R} pour la deuxième itération).

Ainsi, les paramètres « modifiés » obtenu à une itération deviennent les paramètres de « référence » de l'itération suivante.

Ainsi, lors de la deuxième itération, Ζγ^ _{ον M} (15.363) est déterminée (121) en fonction de Z; ^~ o _{p R} (16,133) (à l'issue de l'itération précédente (Z ₂ = 16,133 Ω)) en utilisant la formule de Sherman-Morrison : tfop _M(15.363 ) = Z- ¹ _fl (l6,133) -

On obtient alors:

0634 -0.0253 * 10 ^"9

¾ ¹⁵ - ³⁶³ ) ^¾ (_ ₀ 0 ₀ °2 ₂ 53 * 10 ^"9 10 ^"9 )·

Le courant des mailles correspondant est

l ₇ _i (220^ 0.0634 - 0.0253 * 10 ^"9 )

0.97 * 10 ^"9

ce qui permet de déduire les courants dans les branches :

Les chutes de tensions correspondantes sont (122) :

V ₁ = U + Z _t i ₁₄ = 220 - 220 * 0.2 * 0.0634 « 217.21 V

V ₂ = V ₁ - Z ₄ i ₁₂ « 214.42 7

V ₃ = V ₂ - Z ₅ i ₂₃ « 214.42 V

Ainsi la puissance consommée P' ₂ par Z' ₂ est: Le test 125 délivre 13000— P' ₂ \ = 7.34, ce qui est inférieur à la marge d'erreur admise de 10 W (ξ _ί =10W).

Donc, la valeur Z' ₂ = 15.363 /2 est une estimation acceptable de l'impédance Z ₂ qui dissipe 3000 W et consomme exactement 2992.66 W.

Ayant trouvé une bonne estimation de la valeur de l'impédance Z ₂ , il reste à vérifier 13 la disponibilité de la puissance 3000 W, en d'autres termes on vérifie si les contraintes Cl et C2 sont satisfaites quand la valeur de l'impédance Z ₂ est Z' ₂ = 15.363 Ω.

Du fait que V _t > 214, V ₂ > 214 et V ₃ > 214, la contrainte C2 est satisfaite.

Pour vérifier la contrainte Cl, il faut calculer la puissance totale dissipée par toutes les impédances et la comparer à la puissance maximale fournie par le générateur ; en effet,

P _T = Z i ₄ + Ζ ₂ ί¾4 + ₃ i^ ₄ + Z ₄ i ₂ + ₅ Î23

« 0.2 * (220 * 0.0634) ² + 3000 + 10 ⁹ * (220 * 0.97 * 10 ^"9 ) ² + 0.2 * (220 * 0.0634) ² + 0.2 * (220 * 0.97 * 10 ^"9 ) ² « 3077.81 W < P _gMax = 3100 W Ainsi, la contrainte Cl est aussi satisfaite. Donc la puissance disponible à tester Ptest z ⁼ 3000 W est disponible au niveau de l'impédance Z ₂ . Notons que si une des contraintes n'était pas satisfaite, la puissance disponible à tester P _tes t_2 ⁼ 3000 W ne serait pas disponible.

Dans ce cas, d'autres valeurs de puissance P _tes t_2 obtenues par dichotomie devraient être testées jusqu'à ce qu'on arrive à trouver la puissance maximale disponible, ou plus précisément, jusqu'à ce que la longueur de l'intervalle auquel appartient Pdi _S p_2 devienne inférieure à une certaine marge d'erreur acceptable et définie à l'avance.

Chaque changement de la valeur de puissance disponible à tester nécessite de re-déterminer, une bonne estimation de la valeur de l'impédance Z ₂ comme décrit précédemment.

5.3.2 Deuxième scénario : le réseau comprend une borne de recharge libre et une borne de recharge occupée, et l'on souhaite occuper la borne de recharge libre

Selon ce scénario, on suppose que le premier scénario a eu lieu à un instant t ₂ et qu'un véhicule électrique est branché sur la borne Z ₂ qui lui délivre une puissance de 3000 W.

Par ailleurs, on suppose que la puissance maximale du générateur est de P _gMax = 4500 W. Ainsi, la borne sera modélisée par l'impédance Z ₂ = 15.363 /2 déterminée précédemment.

Dans ce cas, on cherche maintenant à savoir quelle serait la puissance disponible au niveau de la seule borne de recharge libre qu'il reste Z ₃ si celle-ci devient occupée à un instant - On suppose que la puissance maximale (donnée par le constructeur de bornes) que peut fournir cette dernière borne de recharge Z ₃ est de 2000 W.

Ainsi, Pdisp_3 ^e [0, 2000], où Pdi _S p_3 représente la puissance disponible au niveau de la borne libre de recharge Z ₃ .

Comme pour le premier scénario, à la première itération des étapes de la phase de détermination dynamique 10 mises en œuvre pour la borne de recharge Z ₃ , la puissance disponible à tester P _tes t_3 ^a ' ^a valeur maximale, c'est-à-dire 2000 W, en conséquence y 214 42 ²

Z' ₃ =— =— ^'■ — = 22.98 /2 (alors qu'avant la borne de recharge Z ₃ était libre et donc

⁵ P 2000 ⁵

Z ₃ = 10 ⁹ /2) et on conserve la bonne estimation de la valeur de l'impédance Z ₂ = 15.363 /2. Notons que la valeur de V ₃ correspond à la valeur trouvée précédemment lorsque Z ₂ = 15.363 /2 et Z ₃ = 10 ⁹ /2.

Comme pour le premier scénario, en utilisant (121) la formule de Sherman-Morrison, on obtient :

(22,98 - IO^-L R CI O ⁹ l l ₃ Zf^ R (10 ⁹ )

■^ _ÎOO P_ (22,98)— Z _i0 o„ _R (10 ⁹ )

1 + (22,98 - 10 ⁹ ) l ₃ Z^ dO ⁹ ) Z ₃

Où l ₃ = (0,1) représente le vecteur ligne dans la matrice d'incidence C correspondant à l'impédance Z ₃ Et Z _; ^~ o _{p R} (10 ⁹ ) l'inverse de la matrice impédance de boucle correspondant à

Z ₂ = 15.363 /2 et Z ₃ = 10 ⁹ /2 .

De la même manière que pour le premier scénario, les courants de mailles correspondants (I _mi et I _m2 ), les courants dans chaque branche (i ₁₂ , ii ₄ , i ₂₃ , i ₂₄ , i ₃₄ ) du réseau et les chutes de tensions correspondantes V , V ₂ et 7 ₃ sont obtenus.

En conséquence, V ₃ mais également V ₂ ont été modifiés. Il est donc nécessaire de redéterminer de bonnes estimations des impédances Z ₂ et Z ₃ .

Pour ce faire, le procédé selon l'invention, propose de mettre en œuvre plusieurs itérations des étapes de l'étape d'actualisation 12 pour converger vers une bonne estimation

Z' ₃ de l'impédance Z ₃ dissipant la puissance disponible à tester P _tes t_3 - En d'autres termes, pendant ces itérations nécessaires à la bonne estimation Z' ₃ de l'impédance Z ₃ , la valeur de l'impédance Z ₂ = 15.363 Ω est conservée.

Puis, une fois que cette valeur Z' ₃ est obtenue, la bonne estimation Z' ₂ de l'impédance

Z ₂ est relancée (révisée) au moyen d'itérations afin de re-converger comme expliqué précédemment et ainsi de suite...

Pour déterminer cette nouvelle valeur Z' ₂ , on conserve une valeur constante de l'impédance Z ₃ = Z' ₃ , et la matrice Z _; ^~ o _{p M} et les autres paramètres obtenus à l'issue de l'obtention de la valeur Z' ₃ sont utilisés comme paramètres de référence pour cette détermination de Z' ₂ .

Ainsi, la détermination de la bonne estimation de chaque impédance Z ₂ et Z ₃ est réitérée pour chaque impédance l'une après l'autre (Z ₂ premier scénario, Z' ₃ avec valeur fixe de Z ₂ , Z' ₂ avec valeur fixe de Z ₃ = Z' ₃ , Z" ₃ avec valeur fixe de Z ₂ = Z' ₂ , Z" ₂ avec valeur fixe de Z ₃ = Z" ₃ ...) jusqu'à ce qu'on trouve les valeurs d'impédances qui permettront à Z ₂ de dissiper (3000 ± 10)1 et à Z ₃ de dissiper la puissance disponible à tester P _tes t_ ₃ (c'est-à-dire tel que les deux tests \P' ₂ — Ptest _i \ < ζι ^et \P' ₃ ^~ Ptest_ ₃ \ < ζι soient satisfaits). Une fois les bonnes estimations des impédances Z ₂ et Z ₃ trouvées, on passe à l'étape 13 de vérification et/ou d'actualisation de Pdi _S p_ ₃ selon la méthode de dichotomie évoquée précédemment.

En d'autres termes, ce deuxième scénario ajoute une boucle d'itération sur les impédances Z ₂ et Z ₃ en plus de la boucle d'itération (100) des étapes (11, 12, 13) du procédé selon l'invention et de la boucle d'itération (120) mise en œuvre au sein même de l'étape d'actualisation 12.

II est à noter que dans le cas où le réseau électrique de recharge comprend plus de deux bornes de recharge, par exemple x > 2 parmi lesquelles p < x sont occupées, la boucle itérative à ajouter lorsqu'on cherche à trouver la puissance disponible sur une des bornes libres revient à déterminer les p impédances correspondantes aux p bornes occupées ainsi que celle de la borne libre en question.

Ainsi, on comprend que le procédé selon l'invention met en œuvre selon ce deuxième scénario trois boucles itératives imbriquées.

5.3.3 Troisième scénario : le réseau comprend deux bornes de recharge occupées, et l'une d'elle va être libérée.

Selon ce troisième scénario, on suppose que la borne de recharge d'impédance Z ₃ va être libérée à un instant t ₄ . Pour déterminer, la puissance disponible Pdisp_ ₃ ^{a u} niveau de cette borne de recharge d'impédance Z ₃ devenue libre, il est nécessaire de recalculer la valeur de l'impédance Z ₂ dans cette nouvelle configuration (celle où la valeur de Z ₃ devient égale à 10 ⁹ ).

Dans ce cas, la configuration à l'instant t ₃ est utilisée comme configuration de référence, et les paramètres délivrés pour celle-ci sont utilisés comme paramètres de référence pour déterminer la nouvelle valeur de l'impédance Z ₂ dans cette nouvelle configuration à cet instant t ₄ .

Une fois la bonne estimation Z' ₂ obtenue, rechercher la puissance disponible Pdisp_ ₃ ^{a u} niveau de la borne de recharge d'impédance Z ₃ nous ramène exactement à la même solution présentée dans le deuxième scénario. 5.4 Structure d'un dispositif

On présente finalement, en relation avec la figure 4, la structure simplifiée d'un dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon l'un des modes de réalisation décrits ci-dessus.

Le réseau électrique de recharge comprenant au moins un générateur de tension et au moins deux dipôles dont au moins une borne de recharge i correspondant, à un premier instant ί ₁₍ à une impédance de référence z^ prédéterminée.

Mis en œuvre au sein d'une unité de contrôle d'un réseau électrique de recharge, un tel dispositif comprend une mémoire 41 comprenant une mémoire tampon, une unité de traitement 42, équipée par exemple d'un microprocesseur μΡ, et pilotée par le programme d'ordinateur 43, mettant en œuvre le procédé de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge selon un mode de réalisation de l'invention.

A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 43 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 42. L'unité de traitement 42 reçoit par exemple, lorsque la topologie du réseau électrique est donnée en entrée les valeurs d'impédances Ens_Z _a de l'ensemble des dipôles du réseau électrique. Le microprocesseur de l'unité de traitement 42 met en œuvre les étapes du procédé détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge décrit précédemment, selon les instructions du programme d'ordinateur 43, pour déterminer en temps réel la puissance disponible apte à être délivrée par chaque borne de recharge.

Pour cela, le dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge comprend, outre la mémoire tampon 41, un module d'estimation 443 d'un changement de l'impédance de référence z^ en une impédance modifiée ζ'ιι, un module d'actualisation 444 d'une tension de ladite borne de recharge i, l'actualisation mettant au moins en œuvre une étape de détermination d'une matrice impédance de boucle inversée modifi ée 2; ₀ op M fonction d'une matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} et au moins en fonction d'une différence d'impédance entre l'impédance modifiée z'a et l'impédance de référence z^, délivrant pour la borne de recharge i une tension modifiée U'i, un module de vérification 445 et/ou d'actualisation de la valeur d'une puissance, dite puissance disponible Pdisp _j , ^a P ^te à être délivrée par ladite borne de recharge i en fonction de ladite tension modifiée U'i, d'une puissance maximale fournie par ledit générateur de tension, et/ou d'une tension de seuil dudit réseau électrique, délivrant en cas d'actualisation une puissance disponible actualisée.

Les modules d'estimation, d'actualisation d'une tension, de vérification et/ou d'actualisation de la valeur d'une puissance, sont activés successivement, à au moins un deuxième instant t ₂ , pour au moins ladite borne de recharge i par le microprocesseur de l'unité de traitement 42.

Optionnellement, le dispositif de détermination de tensions et/ou de puissances disponibles dans un réseau électrique de recharge comprend un module de réception 441 dune la matrice impédance de boucle inversée de référence Ζγ^ _{ον R} déterminée ou mémorisée au préalable ou un module de détermination 442 de cette matrice impédance de boucle inversée de référence Z^ ¹ _R .