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WO2022175350A1 - Method for managing the heat of an electric battery - Google Patents

Method for managing the heat of an electric battery Download PDF

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Publication number
WO2022175350A1
WO2022175350A1 PCT/EP2022/053860 EP2022053860W WO2022175350A1 WO 2022175350 A1 WO2022175350 A1 WO 2022175350A1 EP 2022053860 W EP2022053860 W EP 2022053860W WO 2022175350 A1 WO2022175350 A1 WO 2022175350A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control module
temperature
electric battery
event
thermal management
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/053860
Other languages
French (fr)
Inventor
Samy Hammi
Roland AKIKI
Rody El Chammas
Richard COTTET
Philippe CHARCOSSET
Nicolas Bertrand
Stefan Karl
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
Publication of WO2022175350A1 publication Critical patent/WO2022175350A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
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    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems

Definitions

  • the present invention relates to the field of electric vehicle batteries, in particular automobiles. More particularly, the invention relates to a device for thermal management of a vehicle electric battery, as well as an associated method for thermal management of such an electric battery.
  • the propulsion of an electric vehicle, or of a hybrid vehicle is carried out entirely, or partially, by means of an electric motor which is supplied with electricity by at least one electric battery giving the vehicle an autonomy which can be of the order of several hundred kilometres.
  • the electric batteries fitted to such vehicles generate heat during their use. It is known that these vehicles include thermal management means for such electric batteries, these management means being configured to be able to heat or cool the electric batteries. Indeed, the operation of these batteries is optimal when their temperature is within a defined temperature range, generally between 20°C and 40°C.
  • an electric battery having a temperature greater than 40°C would not operate optimally, the overheating generated by such a temperature possibly in particular involving the degradation of all or part of the components of the battery, and an electric battery having a temperature less than 20° C. would not operate optimally either, its performance in terms of energy supply could for example be lower, which would imply degraded performance and, where appropriate, autonomy of the vehicle.
  • the range of an electric or hybrid vehicle can be 200 kilometers for example when the temperature of its electric battery is 25°C and 180 kilometers when the temperature of its electric battery is lower. at 10°C.
  • the temperature of the electric battery varies in particular according to the relief, more particularly a hill or a descent, on which the vehicle is traveling. More specifically, in order for the vehicle to be able to cross a hill, the electric battery must provide more electrical energy than when the vehicle is rolling on the flat or downhill, so that the electric motor of the vehicle is capable of supplying the necessary motive power. This results in a rise in the temperature of the electric battery and an increased risk of the appearance of overheating, which implies a need for greater thermal regulation.
  • the present invention falls within this context and has as its main object a thermal management device for a rechargeable electric battery of an electric and/or hybrid vehicle, the thermal management device comprising at least one means for regulating the temperature of the electric battery, a control module configured to give at least one temperature control instruction to the regulation means, the thermal management device comprising a communication device configured to communicate with a navigation system and to collect events from of the navigation system concerning a determined route, characterized in that the communication unit is configured to collect at least one event relating to a relief present on the determined route and to transmit it to the control module, the control module being configured to generate at least one control instruction intended for the regulation means for re regulate the temperature of the electric heater according to this event relating to a relief.
  • the thermal management device makes it possible to consider the characteristics of an event relating to a relief present on the route in order to generate a command instruction for a means of regulating the temperature of the battery so as to anticipate the crossing of the terrain by the vehicle and the variation in temperature of the battery which will result therefrom.
  • the route taken by the vehicle may be a route determined by the driver himself and/or the navigation system, the latter being able to determine the route with respect to a destination chosen by the driver.
  • the route can also be determined by the navigation system from among a plurality of routes that the vehicle can take. Indeed, when the driver does not indicate the destination of the trip, the navigation system can calculate a plurality of routes that the vehicle can take within a determined radius, for example 5 kilometers.
  • the communication device is configured to transmit at least one event relating to a coast present on the determined route to the control module, the control module being configured to generate the control instruction intended for the regulation means to prevent the temperature rise of the electric battery.
  • the control module When crossing a hill, the vehicle's electric battery is used more heavily, and the temperature of the electric battery increases.
  • the control module generates, before crossing the hill, a control instruction intended for the regulation means so as to limit the temperature of the electric battery when the vehicle crosses the hill.
  • the control instruction intended for the regulation means is such that the latter can be implemented to cool the electric battery preventively, or else be blocked so as not to preheat the electric battery while winter temperatures, for example, should require such preheating. More particularly, the control instruction is calculated so that the regulating means performs cooling of the electric battery such that the temperature of this battery is included when crossing the coast in a range of optimum operating temperatures of the electric battery. .
  • control module is configured to receive parameters relating to the elevation of the coast, and/or to the length of the coast and/or even to the regulatory speed limit on this coast. , and to take these parameters into account for the calculation of the control instruction.
  • the communication unit is configured to transmit at least one event relating to a descent present on the determined route to the control module, the control module being configured to generate the instruction to command to the regulation means to stop the thermal regulation of the electric heater. Since the electric battery is under little demand when the vehicle is traveling downhill, the control means orders the stopping of the regulation of the temperature of the electric battery, in particular to save energy for example.
  • the electric battery comprises an optimum operating temperature, this temperature being included in a temperature range, the control module being configured to generate the control instruction if the temperature of the electric battery is higher and/or lower than the terminals of this temperature range.
  • control module is configured to generate a control instruction allowing the temperature regulation to be stopped by the regulation means when the temperature of the electric battery is within the range of temperatures.
  • control instruction generated by the control module could aim to maintain regulation on a fixed target temperature within the temperature range.
  • the communication device is configured to transmit to the control module parameters associated with each of the events relating to a relief, such as for example the inclination of the slope, the distance over which extends this relief or the speed of movement authorized on this relief, the control module being configured to generate a control instruction ordering the regulation means to cool or heat the electric battery according to this event and the parameters associated with this event.
  • control module is configured to determine a threshold distance, between the start of the relief associated with the event and the point at which the vehicle must be located when the control instruction must be sent to the regulation means, or at the level of which the control instruction must be implemented by the regulation means, the control module being configured to compare the actual distance measured between the actual position of the vehicle and the relative event to the relief at the threshold distance, and to transmit the control instruction to the regulation means as soon as the actual distance is equal to or less than the threshold distance.
  • control module is configured to determine the threshold distance as a function of the current temperature of the electric battery, and/or of the variation in the temperature of the electric battery with respect to the energy to be provided when crossing the relief considered, and/or the thermal management power that the means can provide of regulation.
  • the communication unit is configured to transmit to the control module a first event relating to a first relief present on the determined route and at least one second event relating to a second relief present on the determined route, the control module being configured to calculate a threshold distance for each event transmitted to it and to prioritize the control instruction to be generated according to the threshold distance that the vehicle is intended to cross first.
  • the invention also relates to a method for thermal management of an electric battery of a vehicle comprising a first step during which the communication member of a thermal management device according to any one of the preceding characteristics communicates with a navigation system for collecting at least one event relating to the route determined by the driver, the method comprising a second step during which the communication device transmits at least the event to the control module, the method comprising a third step during which the control module generates a control instruction to the regulation means intended for the temperature regulation means so that the latter regulates the temperature of the electric battery according to the event received from the communication organ.
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle equipped with a thermal management device according to the invention
  • FIG. 2 is a flowchart representing a thermal management method according to the invention.
  • an electric or hybrid vehicle i comprising a rechargeable electric battery 2 and a thermal management device 4 of the electric battery 2.
  • the electric or hybrid vehicle 1 can for example be an electric or hybrid motor vehicle, a vehicle electric or hybrid electric road motorized two- or three-wheeler, electric velocipede, or electric scooter.
  • the electric battery 2 equipping the electric or hybrid vehicle 1 can be an electric battery 2 with liquid electrolytes or with solid electrolytes. According to an exemplary embodiment of the invention, the electric battery 2 can be recharged via a wired electrical connection connected to a charging terminal of said electric battery 2, and/or can be recharged by induction.
  • the electric heater 2 has an optimum operating temperature. It is understood from this that the characteristics of the electric battery 2 are at their optimum level when the electric battery 2 has a temperature substantially equal to the optimum temperature.
  • a characteristic of the electric battery 2 can be the distance traveled by the electric or hybrid vehicle 1 when the electric battery 2 is fully recharged. This distance traveled may for example be 200 kilometers when the electric battery 2 is at the optimum temperature, and 130 kilometers when the electric battery 2 is at a temperature approximately 12° C. lower than the optimum temperature.
  • the optimum temperature of the electric battery 2 varies from one electric battery 2 to another and it depends in particular on the materials and the processes used to manufacture the electric battery 2. From the optimum operating temperature, it is possible to determine a temperature range in which the operating performance of the electric battery 2 remains optimal.
  • the lower value and the upper value of this temperature range which can be called optimum temperature range, are respectively for example of the order of 0.7 and 1.3 times the optimum temperature of functioning. These values are generally provided by the manufacturer of the electric heater 2. Outside this range of optimum temperatures, it is considered that the electric heater 2 can deteriorate.
  • the optimum operating temperature may be of the order of 28° C., and the lower value of the operating temperature range is then of the order of 20° C.
  • the temperature of electric battery 2 at the instant of starting of the electric or hybrid vehicle i be substantially equivalent to the lower value of the range of optimum temperatures, to be directly operational in an efficient way while allowing a rise in temperature which does not immediately generate overheating, that is to say a temperature above the range of optimal values.
  • the thermal management device 4 of the electric heater 2 comprises means 6 for regulating the temperature of the electric heater 2 and a control module 8 configured to give at least one temperature control instruction A by means of regulation 6.
  • the regulation means 6 of the electric heater 2 makes it possible to heat and/or cool the electric heater 2 according to the temperature of the electric heater 2 and according to the command instruction A sent by the control module 8.
  • the means regulator 6 can for example be a pipe network extending over at least one face of the electric battery 2, the pipe network being traversed by a heat transfer fluid intended to exchange calories with the electric battery 2 to control the temperature of this one.
  • another type of means 6 for regulating the temperature of the electric battery 2 can be implemented here without departing from the scope of the invention.
  • the electric battery 2 is configured to have an optimum operating temperature, this optimum temperature being included in a range of temperatures called the range of optimum temperatures and which correspond to temperatures that the battery can have and which do not prevent not operating or charging the battery under good conditions.
  • the control module 8 is configured to generate a control instruction A if the temperature of the electric battery 2 is higher and/or lower than this range of optimum temperatures.
  • the control module 8 issues a control instruction A intended for the regulation means 6 so that the latter heats and/or cools the electric battery 2, the temperature of the electric battery 2 then being closer to the optimum operating temperature.
  • the control module 8 generates a control instruction A intended for the regulation means 6 of the electric battery which is a function of the temperature of the electric battery 2.
  • control module 8 can be configured to generate a command instruction A ordering the stopping of the temperature regulation by the regulation means 6. More particularly, when the temperature of the electric battery 2 is included in the range of optimum temperatures, the electric heater 2 then no longer needing to be thermally regulated, the control module 8 can order the stopping of the thermal regulation of the electric heater 2.
  • the thermal management device 4 comprises a communication unit 10 configured to communicate with a navigation system 12 and to collect events E from the navigation system 12 concerning a determined route.
  • the communication unit 10 is configured to collect at least one event E relating to a relief present on the determined route and to transmit it to the control module 8, the control module 8 being configured to generate at least one command instruction A of the temperature of the electric battery 2 as a function of this or these events E relating to a relief.
  • the main function of the communication unit 10 is the transmission of events E relating to at least one relief present on the determined route of the navigation system 12 to the control module 8.
  • the communication device 10 can for example collect all the events of the determined route, then sort the events E relating to the reliefs and only transmit to the control module 8 these events E sorted and relating to the reliefs.
  • the communication device 10 can be configured to collect only events E relating to a relief present on the determined route of the navigation system 12, the communication device 10 then transmitting all the events E that it has been retrieved from the control module 8.
  • the control module according to the invention could, in order to generate the command instruction for the thermal regulation means of the battery, taking account of other events retrieved from a navigation system, provided that at least one of the events E relates to a relief.
  • the determined route is a route defined at the start of the journey and/or during the journey which will be implemented and followed by the vehicle 1, whether it is a route to reach a defined destination or one of the routes starting from the point where the vehicle is at the present time when no defined destination is known.
  • the determined route may correspond to a route determined by the driver, and more precisely to a route calculated by the navigation system 12 to reach a destination defined by the driver.
  • the communication unit 10 collects the events E relating to a relief present on the determined route, then transmits them to the control module 8.
  • the determined route may correspond to a route identified by the control module on the basis of a recurrence of this route recorded by the control module and stored in an associated database.
  • the control module is able to identify that the route taken each Wednesday morning is the same and that the route determined corresponds to this route.
  • the communication unit 10 collects the events E relating to a relief present on the determined route, then transmits them to the control module 8.
  • the navigation system 12 can calculate a plurality of determined routes to anticipate all of the events E that the vehicle 1 may encounter and which are present within a defined radius around the vehicle 1, this radius possibly being for example 5 kilometers (km).
  • the communication unit 10 then records all the events E present on the plurality of routes and which relate to a relief, then transmits them to the control module 8.
  • the navigation system 12 continuously updates the route determined as a function of the route that the vehicle 1 actually follows, and the communication device 10 also continuously retrieves all of the events E relating to a relief present on this determined route, to transmit them to the control module 8. It is understood here that the route taken by the vehicle 1 can vary and that the determined route is then modified, and that in this case, the communication device 10 transmits to the control module 8 the new events E relating to a relief present on the modified determined route, the control module adapting the command instruction A according to the new events E received from the communication device 10.
  • Event E relating to a relief means any event E present on the determined route and which presents a variation in elevation, i.e. a climb or a descent for example.
  • the communication device 10 is configured to transmit parameters associated with each of the events E relating to a side and/or a descent, such as for example the inclination of the slope, the distance over which this relief extends or again the traffic speed authorized on this relief, this list not being exhaustive.
  • the communication unit 10 is configured to transmit at least one event E relating to a relief present on the determined route to the control module 8, the control module 8 being configured to generate an instruction command A ordering the regulation means 6 to cool the electric battery 2, or to stop a battery preheating function, for example if ambient temperature conditions have required such a preheating operation, depending on this event E and parameters associated with this event.
  • the control module implements the regulation means 6 prior to the arrival of the vehicle on the coast so as to anticipate the cooling of the electric battery 2.
  • the regulation means 6 is implemented to cool the electric battery so that the temperature of the latter is in a lower slice of the range of optimal temperatures, that is to say so that the temperature of the electric battery 2 is close to the minimum value of said temperature range while being included in s this temperature range.
  • control module 8 generates a cooling control instruction A according to the event E relating to the coast transmitted by the communication device 10. It is understood that the control module 8 takes into account, for example, the difference in level of the coast or the length of the coast. By way of example, the longer and steeper the coast to come on the determined route, the closer the temperature of the battery targeted after the temperature regulation implemented by the regulation means to the minimum value of said range. of temperature. On the other hand, if the coast to come on the determined route is short and not very steep, the temperature regulation implemented by the regulation means may be minimal, so that the energy cost associated with this action of cooling the battery electric is not detrimental to the vehicle's range.
  • control module 8 determines a threshold distance between the start of the relief associated with the event E and the point at which the vehicle 1 must be located when the command instruction A must be sent to the regulation means , or when the control instruction A must be implemented by the regulating means.
  • the control module 8 is then configured to compare the real distance measured between the real position of the vehicle 1 and the event E relating to the relief and the threshold distance, and to transmit the control instruction A to the regulation means 6 as soon as the actual distance is equal to or less than the threshold distance.
  • control module 8 takes into consideration the current temperature of the electric battery 2, the variation in the temperature of the electric battery 2 with respect to the energy to be supplied when crossing the relief considered, and/ or even the thermal management power that the regulation means 6 can provide.
  • the control module 8 is thus also configured to retrieve temperature information from the electric battery 2, and to consider this information in the calculation of a control instruction A. More particularly, the temperature of the electric battery at the time of the calculation of the control instruction can have an effect on the intensity of the cooling action of the regulation means 6 and/or on the threshold distance at which the control instruction must be transmitted to the regulation means 6. As for example, if when approaching a relief, the temperature of the electric battery 2 is included in the range of optimum temperatures while being close to the minimum value, the control module 8 may not issue an instruction to control A, so as not to generate unnecessary energy expenditure and not to impact the range of the vehicle.
  • control instructions issued by the control module 8 when a relief is detected are mainly for preventive purposes. Indeed, the command instructions generated by the control module 8 make it possible to prevent future increases and/or drops in temperature of the electric battery 2. By anticipating these thermal variations, the control module 8 ensures that the temperature of the battery electric 2 is included, when the vehicle is traveling in the relief, in the optimum temperature range to optimize the operation of the battery and therefore the operation of the vehicle in this relief.
  • control module 8 can issue a control instruction A also when the vehicle i is rolling uphill, in particular when the temperature of the electric battery 2 increases and approaches the maximum value of the temperature range.
  • control module is configured to consider the existence of a relief on the road of the vehicle and to preventively adapt the temperature of the battery, in particular so as to avoid overheating and an action high-intensity point cooling which is energetically expensive and which is accompanied by a mode of reduction in the performance of the vehicle.
  • the cooling of the electric battery 2 by the regulation means 6 and ordered by a command instruction A of the control module 8 is carried out so that the temperature is not lower than the minimum value of the range of optimal temperatures, so that the battery can continue to operate in temperatures favorable to it.
  • the relief considered by the control module 8 is a hill, which implies a rise in temperature of the electric battery, and the action controlled by the regulation means 6 is thus a preventive cooling of the electric battery.
  • the relief considered can also be a descent.
  • the communication device io is also configured to transmit at least one event E relating to a descent present on the determined route to the control module 8, the control module 8 being configured to generate an instruction command A ordering the regulation means 6 to stop the heating and/or to cool the electric battery 2.
  • the control means generates a control instruction A to stop the regulation of the temperature by the regulation means 6.
  • the control module 8 can also order the control instructions according to a sequence of events E relating to several reliefs present on the determined route.
  • the communication device io is configured to transmit to the control module 8 a first event E relating to a first relief present on the determined route and at least one second event E relating to a second relief present on the determined route.
  • These two events E can for example be positioned one after the other, the first event E being able for example to relate to a first coast having a slight drop, and the second event E being able for example to relate to a second hill with a greater drop.
  • the vehicle 1 is intended to encounter the first event E then the second event E according to the determined route.
  • the control module 8 is configured to generate a first command instruction A according to the first event, and a second command instruction A according to the second event, the second command instruction A being configured to refine and /or delete the first command instruction A. It is understood here that if the second event E requires greater thermal regulation of the electric heater 2 than the first event, the control module 8 refines the first command instruction A thanks to the second control instruction A so as to refine the first control instruction A to the crossing of the first and second events E.
  • the first rib has a lower elevation than the second rib.
  • the electric battery 2 will thus provide more energy to cross the second hill compared to crossing the first hill.
  • the control module 8 generates a first command instruction A intended for the regulation means so that the latter cools the electric battery 2 to a first temperature making it possible to maintain a temperature in the range of optimal temperatures when the first event is crossed, and a second control instruction A intended for the regulation means so that the latter cools the electric battery 2 to a first temperature making it possible to maintain a temperature in the range of optimum temperatures when the second event is crossed.
  • the control module 8 is configured to prioritize the control instructions according to the most important thermal management needs for the electric battery 2.
  • the method for thermal management of the electric battery 2 of the vehicle 1 comprises a first step Si during which the communication unit 10 of the thermal management device 4 communicates with a navigation system 12 to collect one or more events E relating to the route determined by the driver.
  • the communication unit 10 retrieves all of the events E relating to the determined route then sorts so as to then only transmit the events E relating to a relief present on the determined route.
  • the communication unit 10 retrieves only all of the events E relating to a relief present on the determined route. In this configuration, the communication unit 10 then transmits all the events E retrieved to the control module 8.
  • the thermal management method comprises a second step S2 during which the communication device 10 transmits at least the event E to the control module 8.
  • the communication unit 10 transmits them to the control module 8.
  • the method comprises a third step S3 during which the control module 8 generates a control instruction A by means of regulation 6 of the temperature of the electric battery 2 according to the event E received from the communication device 10 It is understood here that, during the third step S3, the control module 8 takes into account the various events E to generate at least one command instruction A to anticipate the thermal regulation of the electric battery 2. Depending on the nature of the event, depending on whether it is a hill or a descent for example, the control module 8 generates the instruction control A to regulate the thermal management of the electric heater 2, or even to refine a previous control instruction A for the approach of the event.
  • the method also comprises a fourth step S4 during which the control module 8 transmits the control instruction A to the regulating means 6 of the electric heater 2, then the regulating means 6 of the electric heater 2 heats, cools and/or stops regulation of electric heater 2.

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Abstract

The invention relates to a thermal management device (4) for a rechargeable electric battery (2) of an electric and/or hybrid vehicle (1); said heat management device (4) comprises at least one regulating means (6) for regulating the temperature of the electric battery (2), a control module (8) configured so as to provide at least one control command (A) of the temperature to the regulating means (6); the thermal management device (4) further comprises a communication member (10) configured so as to communicate with a navigation system (12) and to acquire events (E) from the navigation system (12) with regard to a predetermined itinerary; the thermal management device being characterised in that the communication member (10) is configured so as to acquire at least one event (E) relating to a relief present on the predetermined itinerary and to transmit it to the control module (8), the control module (8) being configured so as to generate at least one control command (A) destined for the regulating means (6) so as to regulate the temperature of the electric battery (2) according to said event (E) relating to a relief.

Description

DISPOSITIF DE GESTION THERMIQUE D'UNE BATTERIE ÉLECTRIQUE THERMAL MANAGEMENT DEVICE OF AN ELECTRIC BATTERY
La présente invention se rapporte au domaine des batteries électriques de véhicules notamment automobiles. Plus particulièrement, l’invention concerne un dispositif de gestion thermique d’une batterie électrique de véhicule, ainsi qu’un procédé associé de gestion thermique d’une telle batterie électrique. The present invention relates to the field of electric vehicle batteries, in particular automobiles. More particularly, the invention relates to a device for thermal management of a vehicle electric battery, as well as an associated method for thermal management of such an electric battery.
La propulsion d’un véhicule électrique, ou d’un véhicule hybride, est réalisée intégralement, ou partiellement, par l’intermédiaire d’un moteur électrique qui est alimenté en électricité par au moins une batterie électrique conférant au véhicule une autonomie qui peut être de l’ordre de plusieurs centaines de kilomètres. The propulsion of an electric vehicle, or of a hybrid vehicle, is carried out entirely, or partially, by means of an electric motor which is supplied with electricity by at least one electric battery giving the vehicle an autonomy which can be of the order of several hundred kilometres.
Les batteries électriques équipant de tels véhicules génèrent de la chaleur durant leur utilisation. Il est connu que ces véhicules comprennent des moyens de gestion thermique de telles batteries électriques, ces moyens de gestion étant configurés pour pouvoir chauffer ou refroidir les batteries électriques. En effet, le fonctionnent de ces batteries est optimal lorsque leur température se situe dans une plage de températures définies, généralement comprises entre 20°C et 40°C.The electric batteries fitted to such vehicles generate heat during their use. It is known that these vehicles include thermal management means for such electric batteries, these management means being configured to be able to heat or cool the electric batteries. Indeed, the operation of these batteries is optimal when their temperature is within a defined temperature range, generally between 20°C and 40°C.
Plus particulièrement, une batterie électrique présentant une température supérieure à 40°C ne fonctionnerait pas de façon optimale, la surchauffe générée par une telle température pouvant notamment impliquer la dégradation de tout ou partie des composants de la batterie, et une batterie électrique présentant une température inférieure à 20°C ne fonctionnerait pas non plus de façon optimale, ses performances en termes de fourniture d’énergie pourraient être par exemple moindres ce qui impliquerait des performances et le cas échéant une autonomie du véhicule dégradées. A titre d’exemple, l’autonomie d’un véhicule électrique, ou hybride, peut être de 200 kilomètres par exemple lorsque la température de sa batterie électrique est de 25°C et de 180 kilomètres lorsque la température de sa batterie électrique est inférieure à 10 °C. More particularly, an electric battery having a temperature greater than 40°C would not operate optimally, the overheating generated by such a temperature possibly in particular involving the degradation of all or part of the components of the battery, and an electric battery having a temperature less than 20° C. would not operate optimally either, its performance in terms of energy supply could for example be lower, which would imply degraded performance and, where appropriate, autonomy of the vehicle. For example, the range of an electric or hybrid vehicle can be 200 kilometers for example when the temperature of its electric battery is 25°C and 180 kilometers when the temperature of its electric battery is lower. at 10°C.
Dans ce contexte de régulation thermique de la batterie, il convient de noter que la température de la batterie électrique varie notamment en fonction du relief, plus particulièrement une côte ou une descente, sur lequel circule le véhicule. Plus particulièrement, afin que le véhicule puisse franchir une côte, la batterie électrique doit fournir une énergie électrique plus importante que lorsque le véhicule roule sur du plat ou en descente, pour que le moteur électrique du véhicule soit apte à fournir la puissance motrice nécessaire. Il en résulte une élévation de la température de la batterie électrique et un risque accru d’apparition de surchauffe, ce qui implique un besoin de régulation thermique plus importante.In this context of thermal regulation of the battery, it should be noted that the temperature of the electric battery varies in particular according to the relief, more particularly a hill or a descent, on which the vehicle is traveling. More specifically, in order for the vehicle to be able to cross a hill, the electric battery must provide more electrical energy than when the vehicle is rolling on the flat or downhill, so that the electric motor of the vehicle is capable of supplying the necessary motive power. This results in a rise in the temperature of the electric battery and an increased risk of the appearance of overheating, which implies a need for greater thermal regulation.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte et a pour principal objet un dispositif de gestion thermique d’une batterie électrique rechargeable d’un véhicule électrique et/ou hybride, le dispositif de gestion thermique comprenant au moins un moyen de régulation de la température de la batterie électrique, un module de contrôle configuré pour donner au moins une instruction de commande de la température au moyen de régulation, le dispositif de gestion thermique comprenant un organe de communication configuré pour communiquer avec un système de navigation et pour recueillir des évènements auprès du système de navigation concernant un itinéraire déterminé, caractérisé en ce que l’organe de communication est configuré pour recueillir au moins un évènement relatif à un relief présent sur l’itinéraire déterminé et pour le transmettre au module de contrôle, le module de contrôle étant configuré pour générer au moins une instruction de commande à destination du moyen de régulation pour réguler la température de la batterie électrique en fonction de cet évènement relatif à un relief. The present invention falls within this context and has as its main object a thermal management device for a rechargeable electric battery of an electric and/or hybrid vehicle, the thermal management device comprising at least one means for regulating the temperature of the electric battery, a control module configured to give at least one temperature control instruction to the regulation means, the thermal management device comprising a communication device configured to communicate with a navigation system and to collect events from of the navigation system concerning a determined route, characterized in that the communication unit is configured to collect at least one event relating to a relief present on the determined route and to transmit it to the control module, the control module being configured to generate at least one control instruction intended for the regulation means for re regulate the temperature of the electric heater according to this event relating to a relief.
Selon l’invention, le dispositif de gestion thermique permet de considérer les caractéristiques d’un évènement relatif à un relief présent sur l’itinéraire pour générer une instruction de commande d’un moyen de régulation de température de la batterie de manière à anticiper le franchissement du relief par le véhicule et la variation de température de la batterie qui va en résulter. According to the invention, the thermal management device makes it possible to consider the characteristics of an event relating to a relief present on the route in order to generate a command instruction for a means of regulating the temperature of the battery so as to anticipate the crossing of the terrain by the vehicle and the variation in temperature of the battery which will result therefrom.
L’itinéraire emprunté par le véhicule peut être un itinéraire déterminé par le conducteur lui-même et/ou le système de navigation, ce dernier pouvant déterminer l’itinéraire par rapport à une destination choisie par le conducteur. L’itinéraire peut également être déterminé par le système de navigation parmi une pluralité d’itinéraires que peut emprunter le véhicule. En effet, lorsque le conducteur n’indique pas la destination du trajet, le système de navigation peut calculer une pluralité d’itinéraires que peut emprunter le véhicule dans un rayon déterminé, par exemple de 5 kilomètres. The route taken by the vehicle may be a route determined by the driver himself and/or the navigation system, the latter being able to determine the route with respect to a destination chosen by the driver. The route can also be determined by the navigation system from among a plurality of routes that the vehicle can take. Indeed, when the driver does not indicate the destination of the trip, the navigation system can calculate a plurality of routes that the vehicle can take within a determined radius, for example 5 kilometers.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe de communication est configuré pour transmettre au moins un évènement relatif à une côte présente sur l’itinéraire déterminé au module de contrôle, le module de contrôle étant configuré pour générer l’instruction de commande à destination du moyen de régulation pour empêcher la montée en température de la batterie électrique.According to an optional characteristic of the invention, the communication device is configured to transmit at least one event relating to a coast present on the determined route to the control module, the control module being configured to generate the control instruction intended for the regulation means to prevent the temperature rise of the electric battery.
Lors du franchissement d’une côte, la batterie électrique du véhicule est sollicitée de façon plus importante, et la température de la batterie électrique augmente. Le module de contrôle génère, avant le franchissement de la côte, une instruction de commande à destination du moyen de régulation de manière à limiter la température de la batterie électrique au moment où le véhicule franchit la côte. A titre d’exemple, l’instruction de commande à destination du moyen de régulation est telle que ce dernier peut être mis en œuvre pour refroidir la batterie électrique de manière préventive, ou bien être bloqué pour ne pas préchauffer la batterie électrique alors que des températures hivernales par exemple devraient imposer un tel préchauffage. Plus particulièrement, l’instruction de commande est calculée pour que le moyen de régulation réalise un refroidissement de la batterie électrique tel que la température de cette batterie soit comprise lors du franchissement de la côte dans une plage de températures optimales de fonctionnement de la batterie électrique. When crossing a hill, the vehicle's electric battery is used more heavily, and the temperature of the electric battery increases. The control module generates, before crossing the hill, a control instruction intended for the regulation means so as to limit the temperature of the electric battery when the vehicle crosses the hill. By way of example, the control instruction intended for the regulation means is such that the latter can be implemented to cool the electric battery preventively, or else be blocked so as not to preheat the electric battery while winter temperatures, for example, should require such preheating. More particularly, the control instruction is calculated so that the regulating means performs cooling of the electric battery such that the temperature of this battery is included when crossing the coast in a range of optimum operating temperatures of the electric battery. .
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le module de contrôle est configuré pour recevoir des paramètres relatifs au dénivelé de la côte, et/ ou à la longueur de la côte et/ou encore à la limitation de la vitesse réglementaire dans cette côte, et pour tenir compte de ces paramètres pour le calcul de l’instruction de commande. According to another optional characteristic of the invention, the control module is configured to receive parameters relating to the elevation of the coast, and/or to the length of the coast and/or even to the regulatory speed limit on this coast. , and to take these parameters into account for the calculation of the control instruction.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe de communication est configuré pour transmettre au moins un évènement relatif à une descente présente sur l’itinéraire déterminé au module de contrôle, le module de contrôle étant configuré pour générer l’instruction de commande à destination du moyen de régulation pour stopper la régulation thermique de la batterie électrique. La batterie électrique étant peu sollicitée lorsque le véhicule circule sur une descente, le moyen de contrôle ordonne l’arrêt de la régulation de la température de la batterie électrique, notamment pour économiser de l’énergie par exemple. According to another optional characteristic of the invention, the communication unit is configured to transmit at least one event relating to a descent present on the determined route to the control module, the control module being configured to generate the instruction to command to the regulation means to stop the thermal regulation of the electric heater. Since the electric battery is under little demand when the vehicle is traveling downhill, the control means orders the stopping of the regulation of the temperature of the electric battery, in particular to save energy for example.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la batterie électrique comprend une température optimale de fonctionnement, cette température optimale étant compris dans une plage de températures, le module de contrôle étant configuré pour générer l’instruction de commande si la température de la batterie électrique est supérieure et/ ou inférieure aux bornes de cette plage de températures. According to another optional characteristic of the invention, the electric battery comprises an optimum operating temperature, this temperature being included in a temperature range, the control module being configured to generate the control instruction if the temperature of the electric battery is higher and/or lower than the terminals of this temperature range.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le module de contrôle est configuré pour générer une instruction de commande permettant l’arrêt de la régulation de la température par le moyen de régulation lorsque la température de la batterie électrique est comprise dans la plage de températures. De manière alternative, l’instruction de commande générée par le module de contrôle pourrait viser à maintenir la régulation sur une température cible fixée dans la plage de températures. According to another optional characteristic of the invention, the control module is configured to generate a control instruction allowing the temperature regulation to be stopped by the regulation means when the temperature of the electric battery is within the range of temperatures. Alternatively, the control instruction generated by the control module could aim to maintain regulation on a fixed target temperature within the temperature range.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe de communication est configuré pour transmettre au module de contrôle des paramètres associés à chacun des évènements relatifs à un relief, tel que par exemple l’inclinaison de la pente, la distance sur laquelle s’étend ce relief ou encore la vitesse de circulation autorisée sur ce relief, le module de contrôle étant configuré pour générer une instruction de commande ordonnant au moyen de régulation de refroidir ou chauffer la batterie électrique en fonction de cet évènement et des paramètres associés à cet évènement. According to another optional characteristic of the invention, the communication device is configured to transmit to the control module parameters associated with each of the events relating to a relief, such as for example the inclination of the slope, the distance over which extends this relief or the speed of movement authorized on this relief, the control module being configured to generate a control instruction ordering the regulation means to cool or heat the electric battery according to this event and the parameters associated with this event.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le module de contrôle est configuré pour déterminer une distance seuil, entre le début du relief associé à l’évènement et le point au niveau duquel doit se situer le véhicule lorsque l’instruction de commande doit être envoyée au moyen de régulation, ou au niveau duquel l’instruction de commande doit être mise en œuvre par le moyen de régulation, le module de contrôle étant configuré pour comparer la distance réelle mesurée entre la position réelle du véhicule et l’évènement relatif au relief à la distance seuil, et pour transmettre l’instruction de commande au moyen de régulation dès que la distance réelle est égale ou inférieure à la distance seuil.According to another optional characteristic of the invention, the control module is configured to determine a threshold distance, between the start of the relief associated with the event and the point at which the vehicle must be located when the control instruction must be sent to the regulation means, or at the level of which the control instruction must be implemented by the regulation means, the control module being configured to compare the actual distance measured between the actual position of the vehicle and the relative event to the relief at the threshold distance, and to transmit the control instruction to the regulation means as soon as the actual distance is equal to or less than the threshold distance.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le module de contrôle est configuré pour déterminer la distance seuil en fonction de la température actuelle de la batterie électrique, et/ou de la variation de la température de la batterie électrique par rapport à l’énergie à fournir lors du franchissement du relief considéré, et/ou de la puissance de gestion thermique que peut fournir le moyen de régulation. According to another optional characteristic of the invention, the control module is configured to determine the threshold distance as a function of the current temperature of the electric battery, and/or of the variation in the temperature of the electric battery with respect to the energy to be provided when crossing the relief considered, and/or the thermal management power that the means can provide of regulation.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe de communication est configuré pour transmettre au module de contrôle un premier évènement relatif à un premier relief présent sur l’itinéraire déterminé et au moins un deuxième évènement relatif à un deuxième relief présent sur l’itinéraire déterminé, le module de contrôle étant configuré pour calculer une distance seuil pour chaque évènement qui lui est transmis et pour prioriser l’instruction de commande à générer en fonction de la distance seuil que le véhicule est destiné à franchir en premier. According to another optional characteristic of the invention, the communication unit is configured to transmit to the control module a first event relating to a first relief present on the determined route and at least one second event relating to a second relief present on the determined route, the control module being configured to calculate a threshold distance for each event transmitted to it and to prioritize the control instruction to be generated according to the threshold distance that the vehicle is intended to cross first.
L’invention a également pour objet un procédé de gestion thermique d’une batterie électrique d’un véhicule comprenant une première étape au cours de laquelle l’organe de communication d’un dispositif de gestion thermique selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes communique avec un système de navigation pour recueillir au moins un évènement relatif à l’itinéraire déterminé par le conducteur, le procédé comprenant une deuxième étape au cours de laquelle l’organe de communication transmet au moins l’évènement au module de contrôle, le procédé comprenant une troisième étape au cours de laquelle le module de contrôle génère une instruction de commande au moyen de régulation à destination du moyen de régulation de température pour que celui-ci régule la température de la batterie électrique en fonction de l’évènement reçu de l’organe de communication. The invention also relates to a method for thermal management of an electric battery of a vehicle comprising a first step during which the communication member of a thermal management device according to any one of the preceding characteristics communicates with a navigation system for collecting at least one event relating to the route determined by the driver, the method comprising a second step during which the communication device transmits at least the event to the control module, the method comprising a third step during which the control module generates a control instruction to the regulation means intended for the temperature regulation means so that the latter regulates the temperature of the electric battery according to the event received from the communication organ.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description which follows on the one hand, and several examples of embodiment given by way of indication and not limitation with reference to the appended schematic drawings on the other. part, on which:
La figure 1 est une représentation schématique d’un véhicule équipé d’un dispositif de gestion thermique selon l’invention ; Figure 1 is a schematic representation of a vehicle equipped with a thermal management device according to the invention;
La figure 2 est un logigramme représentant un procédé de gestion thermique selon l’invention. FIG. 2 is a flowchart representing a thermal management method according to the invention.
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. Sur la figure i est illustré un véhicule électrique ou hybride i comprenant une batterie électrique 2 rechargeable et un dispositif de gestion thermique 4 de la batterie électrique 2. Le véhicule électrique ou hybride 1 peut être par exemple un véhicule électrique ou hybride automobile, un véhicule électrique ou hybride électrique routier motorisé à deux ou trois roues, vélocipède électrique, ou une trottinette électrique. The features, variants and different embodiments of the invention may be associated with each other, in various combinations, insofar as they are not incompatible or exclusive with respect to each other. In particular, we can imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described below in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage and/or to differentiate the invention with respect to the state of the prior technique. In FIG. i is illustrated an electric or hybrid vehicle i comprising a rechargeable electric battery 2 and a thermal management device 4 of the electric battery 2. The electric or hybrid vehicle 1 can for example be an electric or hybrid motor vehicle, a vehicle electric or hybrid electric road motorized two- or three-wheeler, electric velocipede, or electric scooter.
La batterie électrique 2 équipant le véhicule électrique ou hybride 1 peut être une batterie électrique 2 à électrolytes liquides ou à électrolytes solides. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la batterie électrique 2 peut être rechargée via une connexion électrique filaire reliée à une borne de recharge de ladite batterie électrique 2, et/ ou peut être rechargée par induction. The electric battery 2 equipping the electric or hybrid vehicle 1 can be an electric battery 2 with liquid electrolytes or with solid electrolytes. According to an exemplary embodiment of the invention, the electric battery 2 can be recharged via a wired electrical connection connected to a charging terminal of said electric battery 2, and/or can be recharged by induction.
La batterie électrique 2 présente une température optimale de fonctionnement. On comprend de cela que des caractéristiques de la batterie électrique 2 sont à leur niveau optimal lorsque la batterie électrique 2 présente une température sensiblement égale à la température optimale. Par exemple, une caractéristique de la batterie électrique 2 peut être la distance parcourue par le véhicule électrique ou hybride 1 lorsque la batterie électrique 2 est complètement rechargée. Cette distance parcourue peut être par exemple de 200 kilomètres lorsque la batterie électrique 2 est à la température optimale, et de 130 kilomètres lorsque la batterie électrique 2 est à une température inférieure d’environ 12°C à la température optimale. The electric heater 2 has an optimum operating temperature. It is understood from this that the characteristics of the electric battery 2 are at their optimum level when the electric battery 2 has a temperature substantially equal to the optimum temperature. For example, a characteristic of the electric battery 2 can be the distance traveled by the electric or hybrid vehicle 1 when the electric battery 2 is fully recharged. This distance traveled may for example be 200 kilometers when the electric battery 2 is at the optimum temperature, and 130 kilometers when the electric battery 2 is at a temperature approximately 12° C. lower than the optimum temperature.
La température optimale de la batterie électrique 2 varie d’une batterie électrique 2 à l’autre et elle dépend notamment des matériaux et des procédés utilisés pour fabriquer la batterie électrique 2. A partir de la température optimale de fonctionnement, il est possible de déterminer une plage de températures dans laquelle les performances de fonctionnement de la batterie électrique 2 restent optimales. La valeur inférieure et la valeur supérieure de cette plage de températures, qui peut être appelée plage de températures optimales, sont respectivement par exemple de l’ordre de 0,7 et 1,3 fois la température optimale de fonctionnement. Ces valeurs sont généralement fournies par le fabricant de la batterie électrique 2. En dehors de cette plage de températures optimales, il est considéré que la batterie électrique 2 peut se dégrader. A titre d’exemple, la température optimale de fonctionnement peut être de l’ordre de 28°C, et la valeur inférieure de la plage de températures de fonctionnement est alors de l’ordre de 20°C tandis que la valeur supérieure de la plage de températures de fonctionnement est alors de l’ordre de 35°C. Tel que cela va être décrit plus en détails ci-après, on souhaite que la température de batterie électrique 2 à l’instant du démarrage du véhicule électrique ou hybride i soit sensiblement équivalente à la valeur inférieure de la plage de températures optimales, pour être directement opérationnel de manière efficace tout en permettant une montée en température qui ne génère pas immédiatement une surchauffe, c’est-à-dire une température supérieure à la plage de valeurs optimales. The optimum temperature of the electric battery 2 varies from one electric battery 2 to another and it depends in particular on the materials and the processes used to manufacture the electric battery 2. From the optimum operating temperature, it is possible to determine a temperature range in which the operating performance of the electric battery 2 remains optimal. The lower value and the upper value of this temperature range, which can be called optimum temperature range, are respectively for example of the order of 0.7 and 1.3 times the optimum temperature of functioning. These values are generally provided by the manufacturer of the electric heater 2. Outside this range of optimum temperatures, it is considered that the electric heater 2 can deteriorate. By way of example, the optimum operating temperature may be of the order of 28° C., and the lower value of the operating temperature range is then of the order of 20° C. while the upper value of the operating temperature range is then of the order of 35°C. As will be described in more detail below, it is desired that the temperature of electric battery 2 at the instant of starting of the electric or hybrid vehicle i be substantially equivalent to the lower value of the range of optimum temperatures, to be directly operational in an efficient way while allowing a rise in temperature which does not immediately generate overheating, that is to say a temperature above the range of optimal values.
Pour cela, le dispositif de gestion thermique 4 de la batterie électrique 2 comprend un moyen de régulation 6 de la température de la batterie électrique 2 et un module de contrôle 8 configuré pour donner au moins une instruction de commande A de la température au moyen de régulation 6. For this, the thermal management device 4 of the electric heater 2 comprises means 6 for regulating the temperature of the electric heater 2 and a control module 8 configured to give at least one temperature control instruction A by means of regulation 6.
Le moyen de régulation 6 de la batterie électrique 2 permet de chauffer et/ ou de refroidir la batterie électrique 2 en fonction de la température de la batterie électrique 2 et selon l’instruction de commande A envoyée par le module de contrôle 8. Le moyen de régulation 6 peut par exemple être un réseau de canalisation s’étendant sur un moins une face de la batterie électrique 2, le réseau de canalisation étant parcouru par un fluide caloporteur destiné à échanger des calories avec la batterie électrique 2 pour contrôler la température de celle-ci. Cependant, un autre type de moyen de régulation 6 de la température de la batterie électrique 2 peut ici être mis en œuvre sans pour autant sortir du cadre de l’invention. The regulation means 6 of the electric heater 2 makes it possible to heat and/or cool the electric heater 2 according to the temperature of the electric heater 2 and according to the command instruction A sent by the control module 8. The means regulator 6 can for example be a pipe network extending over at least one face of the electric battery 2, the pipe network being traversed by a heat transfer fluid intended to exchange calories with the electric battery 2 to control the temperature of this one. However, another type of means 6 for regulating the temperature of the electric battery 2 can be implemented here without departing from the scope of the invention.
Selon l’invention, la batterie électrique 2 est configurée pour présenter une température optimale de fonctionnement, cette température optimale étant comprise dans une plage de températures dite plage de températures optimales et qui correspondent à des températures que peut présenter la batterie et qui n’empêchent pas le fonctionnement ou la charge de la batterie dans de bonnes conditions. Le module de contrôle 8 est configuré pour générer une instruction de commande A si la température de la batterie électrique 2 est supérieure et/ou inférieure à cette plage de températures optimales. Lorsque la température de la batterie électrique 2 est supérieure à la valeur maximale de la plage de températures optimales ou inférieure à la valeur minimale de la plage de températures optimales, le module de contrôle 8 émet une instruction de commande A à destination du moyen de régulation 6 pour que ce dernier chauffe et/ ou refroidisse la batterie électrique 2, la température de la batterie électrique 2 étant ensuite plus proche de la température optimale de fonctionnement. En d’autres termes, le module de contrôle 8 génère une instruction de commande A à destination du moyen de régulation 6 de la batterie électrique qui est fonction de la température de la batterie électrique 2. According to the invention, the electric battery 2 is configured to have an optimum operating temperature, this optimum temperature being included in a range of temperatures called the range of optimum temperatures and which correspond to temperatures that the battery can have and which do not prevent not operating or charging the battery under good conditions. The control module 8 is configured to generate a control instruction A if the temperature of the electric battery 2 is higher and/or lower than this range of optimum temperatures. When the temperature of the electric heater 2 is higher than the maximum value of the range of optimum temperatures or lower than the minimum value of the range of optimum temperatures, the control module 8 issues a control instruction A intended for the regulation means 6 so that the latter heats and/or cools the electric battery 2, the temperature of the electric battery 2 then being closer to the optimum operating temperature. In other words, the control module 8 generates a control instruction A intended for the regulation means 6 of the electric battery which is a function of the temperature of the electric battery 2.
De façon complémentaire, le module de contrôle 8 peut être configuré pour générer une instruction de commande A ordonnant l’arrêt de la régulation de la température par le moyen de régulation 6. Plus particulièrement, lorsque la température de la batterie électrique 2 est comprise dans la plage de températures optimales, la batterie électrique 2 pouvant alors ne plus avoir besoin d’être régulée thermiquement, le module de contrôle 8 peut ordonner l’arrêt de la régulation thermique de la batterie électrique 2. In a complementary way, the control module 8 can be configured to generate a command instruction A ordering the stopping of the temperature regulation by the regulation means 6. More particularly, when the temperature of the electric battery 2 is included in the range of optimum temperatures, the electric heater 2 then no longer needing to be thermally regulated, the control module 8 can order the stopping of the thermal regulation of the electric heater 2.
Selon l’invention, le dispositif de gestion thermique 4 comprend un organe de communication 10 configuré pour communiquer avec un système de navigation 12 et pour recueillir des évènements E auprès du système de navigation 12 concernant un itinéraire déterminé. L’organe de communication 10 est configuré pour recueillir au moins un évènement E relatif à un relief présent sur l’itinéraire déterminé et pour le transmettre au module de contrôle 8, le module de contrôle 8 étant configuré pour générer au moins une instruction de commande A de la température de la batterie électrique 2 en fonction de ce ou ces évènements E relatif(s) à un relief. According to the invention, the thermal management device 4 comprises a communication unit 10 configured to communicate with a navigation system 12 and to collect events E from the navigation system 12 concerning a determined route. The communication unit 10 is configured to collect at least one event E relating to a relief present on the determined route and to transmit it to the control module 8, the control module 8 being configured to generate at least one command instruction A of the temperature of the electric battery 2 as a function of this or these events E relating to a relief.
On comprend ici que l’organe de communication 10 a pour principal fonction la transmission d’évènements E relatifs à au moins un relief présent sur l’itinéraire déterminé du système de navigation 12 vers le module de contrôle 8. It is understood here that the main function of the communication unit 10 is the transmission of events E relating to at least one relief present on the determined route of the navigation system 12 to the control module 8.
Pour récupérer les événements E relatifs à un relief présent sur l’itinéraire déterminé, l’organe de communication 10 peut par exemple récolter l’ensemble des événements de l’itinéraire déterminé, puis trier les évènements E relatifs aux reliefs et ne transmettre au module de contrôle 8 que ces évènements E triés et relatifs aux reliefs. Alternativement, l’organe de communication îo peut être configuré pour ne recueillir que des évènements E relatifs à un relief présent sur l’itinéraire déterminé du système de navigation 12, l’organe de communication 10 transmettant ensuite l’ensemble des évènements E qu’il a récupérés au module de contrôle 8. De manière additionnelle, et sans sortir du contexte de l’invention, le module de contrôle selon l’invention pourrait, afin de générer l’instruction de commande du moyen de régulation thermique de la batterie, tenir compte d’autres évènements récupérés d’un système de navigation, dès lors qu’au moins un des évènements E est relatif à un relief. To recover the events E relating to a relief present on the determined route, the communication device 10 can for example collect all the events of the determined route, then sort the events E relating to the reliefs and only transmit to the control module 8 these events E sorted and relating to the reliefs. Alternatively, the communication device 10 can be configured to collect only events E relating to a relief present on the determined route of the navigation system 12, the communication device 10 then transmitting all the events E that it has been retrieved from the control module 8. Additionally, and without departing from the context of the invention, the control module according to the invention could, in order to generate the command instruction for the thermal regulation means of the battery, taking account of other events retrieved from a navigation system, provided that at least one of the events E relates to a relief.
L’itinéraire déterminé est un itinéraire défini au début du trajet et/ ou en cours du trajet qui va être mis en œuvre et suivi par le véhicule 1, que ce soit un itinéraire pour atteindre une destination définie ou l’un des itinéraires partant du point où se trouve le véhicule à l’instant présent lorsqu’aucune destination définie n’est connue. The determined route is a route defined at the start of the journey and/or during the journey which will be implemented and followed by the vehicle 1, whether it is a route to reach a defined destination or one of the routes starting from the point where the vehicle is at the present time when no defined destination is known.
A titre d’exemple, l’itinéraire déterminé peut correspondre à un itinéraire déterminé par le conducteur, et plus précisément à un itinéraire calculé par le système de navigation 12 pour atteindre une destination définie par le conducteur. Dans cette configuration, l’organe de communication 10 recueille les évènements E relatifs à un relief présent sur l’itinéraire déterminé, puis les transmet au module de contrôle 8. By way of example, the determined route may correspond to a route determined by the driver, and more precisely to a route calculated by the navigation system 12 to reach a destination defined by the driver. In this configuration, the communication unit 10 collects the events E relating to a relief present on the determined route, then transmits them to the control module 8.
De manière alternative, l’itinéraire déterminé peut correspondre à un itinéraire identifié par le module de contrôle sur la base d’une récurrence de cet itinéraire enregistrée par le module de contrôle et stockée dans une base de données associée. A titre d’exemple, le module de contrôle est apte à identifier que le trajet emprunté chaque mercredi matin est le même et que l’itinéraire déterminé correspond à ce trajet. Là encore, dans cette configuration, l’organe de communication 10 recueille les évènements E relatifs à un relief présent sur l’itinéraire déterminé, puis les transmet au module de contrôle 8. Alternatively, the determined route may correspond to a route identified by the control module on the basis of a recurrence of this route recorded by the control module and stored in an associated database. By way of example, the control module is able to identify that the route taken each Wednesday morning is the same and that the route determined corresponds to this route. Here again, in this configuration, the communication unit 10 collects the events E relating to a relief present on the determined route, then transmits them to the control module 8.
Dans le cas où la destination n’est pas connue, et qu’aucune récurrence n’a permis au module de contrôle d’identifier par lui-même l’itinéraire déterminé, le système de navigation 12 peut calculer une pluralité d’itinéraires déterminés pour anticiper l’ensemble des évènements E que peut rencontrer le véhicule 1 et qui sont présents dans un rayon défini autour du véhicule 1, ce rayon pouvant par exemple être de 5 kilomètres (km). L’organe de communication 10 relève alors l’ensemble des évènements E présents sur la pluralité d’itinéraires et qui sont relatifs à un relief, puis les transmet au module de contrôle 8. In the case where the destination is not known, and no recurrence has enabled the control module to identify the determined route by itself, the navigation system 12 can calculate a plurality of determined routes to anticipate all of the events E that the vehicle 1 may encounter and which are present within a defined radius around the vehicle 1, this radius possibly being for example 5 kilometers (km). The communication unit 10 then records all the events E present on the plurality of routes and which relate to a relief, then transmits them to the control module 8.
Dans les exemples décrits ci-dessus, le système de navigation 12 met continuellement à jour l’itinéraire déterminé en fonction du trajet que suit réellement le véhicule 1, et l’organe de communication 10 récupère également de façon continue l’ensemble des évènements E relatifs à un relief présent sur cet itinéraire déterminé, pour les transmettre au module de contrôle 8. On comprend ici que le trajet effectué par le véhicule 1 peut varier et que l’itinéraire déterminé est alors modifié, et que dans ce cas, l’organe de communication 10 transmet au module de contrôle 8 les nouveaux évènements E relatifs à un relief présents sur l’itinéraire déterminé modifié, le module de contrôle adaptant l’instruction de commande A en fonction des nouveaux évènements E reçus de l’organe de communication 10. In the examples described above, the navigation system 12 continuously updates the route determined as a function of the route that the vehicle 1 actually follows, and the communication device 10 also continuously retrieves all of the events E relating to a relief present on this determined route, to transmit them to the control module 8. It is understood here that the route taken by the vehicle 1 can vary and that the determined route is then modified, and that in this case, the communication device 10 transmits to the control module 8 the new events E relating to a relief present on the modified determined route, the control module adapting the command instruction A according to the new events E received from the communication device 10.
On entend par « évènement E relatif à un relief » tout évènement E présent sur l’itinéraire déterminé et qui présente une variation du dénivelé, c’est-à-dire une côte ou une descente par exemple. L’organe de communication 10 est configuré pour transmettre des paramètres associés à chacun des évènements E relatifs à une côté et/ou à une descente, tel que par exemple l’inclinaison de la pente, la distance sur laquelle s’étend ce relief ou encore la vitesse de circulation autorisée sur ce relief, cette liste n’étant pas exhaustive. “Event E relating to a relief” means any event E present on the determined route and which presents a variation in elevation, i.e. a climb or a descent for example. The communication device 10 is configured to transmit parameters associated with each of the events E relating to a side and/or a descent, such as for example the inclination of the slope, the distance over which this relief extends or again the traffic speed authorized on this relief, this list not being exhaustive.
Tel que cela a été évoqué précédemment, l’organe de communication 10 est configuré pour transmettre au moins un évènement E relatif à un relief présent sur l’itinéraire déterminé au module de contrôle 8, le module de contrôle 8 étant configuré pour générer une instruction de commande A ordonnant au moyen de régulation 6 de refroidir la batterie électrique 2, ou d’arrêter une fonction de préchauffage de la batterie par exemple si des conditions de températures ambiantes ont nécessité une telle opération de préchauffage, en fonction de cet évènement E et des paramètres associés à cet évènement. As mentioned previously, the communication unit 10 is configured to transmit at least one event E relating to a relief present on the determined route to the control module 8, the control module 8 being configured to generate an instruction command A ordering the regulation means 6 to cool the electric battery 2, or to stop a battery preheating function, for example if ambient temperature conditions have required such a preheating operation, depending on this event E and parameters associated with this event.
Lorsque le véhicule 1 circule sur une côte, l’énergie à fournir par la batterie électrique 2 est plus importante comparativement à l’énergie à fournir par la batterie électrique 2 lorsque le véhicule 1 circule sur une route sensiblement à plat. Dès lors, l’augmentation de la quantité d’énergie à fournir entraîne une augmentation de la température de la batterie électrique 2, cette température pouvant alors devenir supérieure à la température correspondant à la valeur maximale de la plage de température optimale de fonctionnement de la batterie électrique 2. Selon l’invention, pour limiter la température de la batterie électrique 2 et éviter qu’elle ne dépasse ladite valeur maximale, le module de contrôle met en œuvre le moyen de régulation 6 préalablement à l’arrivée du véhicule sur la côte de manière à anticiper le refroidissement de la batterie électrique 2. Plus particulièrement, le moyen de régulation 6 est mis en œuvre pour refroidir la batterie électrique de sorte que la température de cette dernière soit dans une tranche basse de la plage de températures optimales, c’est-à-dire pour que la température de la batterie électrique 2 soit proche de la valeur minimale de ladite plage de température tout en étant comprise dans cette plage de température.When the vehicle 1 is traveling on a hill, the energy to be supplied by the electric battery 2 is greater compared to the energy to be supplied by the electric battery 2 when vehicle 1 is traveling on a substantially flat road. Consequently, the increase in the quantity of energy to be supplied leads to an increase in the temperature of the electric battery 2, this temperature then possibly becoming higher than the temperature corresponding to the maximum value of the optimum operating temperature range of the electric battery 2. According to the invention, to limit the temperature of the electric battery 2 and prevent it from exceeding said maximum value, the control module implements the regulation means 6 prior to the arrival of the vehicle on the coast so as to anticipate the cooling of the electric battery 2. More particularly, the regulation means 6 is implemented to cool the electric battery so that the temperature of the latter is in a lower slice of the range of optimal temperatures, that is to say so that the temperature of the electric battery 2 is close to the minimum value of said temperature range while being included in s this temperature range.
Avantageusement, le module de contrôle 8 génère une instruction de commande A de refroidissement en fonction de l’évènement E relatif à la côte transmis par l’organe de communication 10. On comprend que le module de contrôle 8 prend en compte par exemple le dénivelé de la côte ou encore la longueur de la côte. A titre d’exemple, plus la côte à venir sur l’itinéraire déterminé est longue et pentue, plus la température de la batterie visée après la régulation de température mise en œuvre par le moyen de régulation se rapproche de la valeur minimale de ladite plage de température. A contrario, si la côte à venir sur l’itinéraire déterminé est courte et peu pentue, la régulation de température mise en œuvre par le moyen de régulation peut être minime, de sorte que le coût énergétique associé à cette action de refroidissement de la batterie électrique ne soit pas pénalisant pour l’autonomie du véhicule. Advantageously, the control module 8 generates a cooling control instruction A according to the event E relating to the coast transmitted by the communication device 10. It is understood that the control module 8 takes into account, for example, the difference in level of the coast or the length of the coast. By way of example, the longer and steeper the coast to come on the determined route, the closer the temperature of the battery targeted after the temperature regulation implemented by the regulation means to the minimum value of said range. of temperature. On the other hand, if the coast to come on the determined route is short and not very steep, the temperature regulation implemented by the regulation means may be minimal, so that the energy cost associated with this action of cooling the battery electric is not detrimental to the vehicle's range.
De plus, le module de contrôle 8 détermine une distance seuil, entre le début du relief associé à l’évènement E et le point au niveau duquel doit se situer le véhicule 1 lorsque l’instruction de commande A doit être envoyée au moyen de régulation, ou lorsque l’instruction de commande A doit être mise en œuvre par le moyen de régulation. Le module de contrôle 8 est alors configuré pour comparer la distance réelle mesurée entre la position réelle du véhicule 1 et l’évènement E relatif au relief et la distance seuil, et à transmettre l’instruction de commande A au moyen de régulation 6 dès que la distance réelle est égale ou inférieure à la distance seuil.In addition, the control module 8 determines a threshold distance between the start of the relief associated with the event E and the point at which the vehicle 1 must be located when the command instruction A must be sent to the regulation means , or when the control instruction A must be implemented by the regulating means. The control module 8 is then configured to compare the real distance measured between the real position of the vehicle 1 and the event E relating to the relief and the threshold distance, and to transmit the control instruction A to the regulation means 6 as soon as the actual distance is equal to or less than the threshold distance.
Pour déterminer cette distance seuil, le module de contrôle 8 prend en considération la température actuelle de la batterie électrique 2, la variation de la température de la batterie électrique 2 par rapport à l’énergie à fournir lors du franchissement du relief considéré, et/ou encore la puissance de gestion thermique que peut fournir le moyen de régulation 6. To determine this threshold distance, the control module 8 takes into consideration the current temperature of the electric battery 2, the variation in the temperature of the electric battery 2 with respect to the energy to be supplied when crossing the relief considered, and/ or even the thermal management power that the regulation means 6 can provide.
Le module de contrôle 8 est ainsi également configuré pour récupérer une information de température de la batterie électrique 2, et pour considérer cette information dans le calcul d’une instruction de commande A. Plus particulièrement, la température de la batterie électrique au moment du calcul de l’instruction de commande peut avoir un effet sur l’intensité de l’action de refroidissement du moyen de régulation 6 et/ou sur la distance seuil à laquelle l’instruction de commande doit être transmise au moyen de régulation 6. A titre d’exemple, si à l’approche d’un relief, la température de la batterie électrique 2 est comprise dans la plage de températures optimales en étant proche de la valeur minimale, le module de contrôle 8 peut ne pas émettre d’instruction de commande A, pour ne pas générer une dépense énergétique non nécessaire et ne pas impacter l’autonomie du véhicule. The control module 8 is thus also configured to retrieve temperature information from the electric battery 2, and to consider this information in the calculation of a control instruction A. More particularly, the temperature of the electric battery at the time of the calculation of the control instruction can have an effect on the intensity of the cooling action of the regulation means 6 and/or on the threshold distance at which the control instruction must be transmitted to the regulation means 6. As for example, if when approaching a relief, the temperature of the electric battery 2 is included in the range of optimum temperatures while being close to the minimum value, the control module 8 may not issue an instruction to control A, so as not to generate unnecessary energy expenditure and not to impact the range of the vehicle.
On comprend de ce qui précède que les instructions de commande émises par le module de contrôle 8, lorsqu’un relief est détecté, sont principalement à vocation préventive. En effet, les instructions de commande générées par le module de contrôle 8 permettent de prévenir de futures hausses et/ ou baisses de température de la batterie électrique 2. En anticipant ces variations thermiques, le module de contrôle 8 assure que la température de la batterie électrique 2 soit comprise, lorsque le véhicule circule dans le relief, dans la plage de températures optimales pour optimiser le fonctionnement de la batterie et donc le fonctionnement du véhicule dans ce relief. It is understood from the above that the control instructions issued by the control module 8, when a relief is detected, are mainly for preventive purposes. Indeed, the command instructions generated by the control module 8 make it possible to prevent future increases and/or drops in temperature of the electric battery 2. By anticipating these thermal variations, the control module 8 ensures that the temperature of the battery electric 2 is included, when the vehicle is traveling in the relief, in the optimum temperature range to optimize the operation of the battery and therefore the operation of the vehicle in this relief.
Il convient de comprendre que classiquement, lorsqu’une surchauffe de la batterie électrique 2 survient alors que le véhicule i circule sur une côte, ce sont des moyens de régulation thermique classiques qui interviennent pour refroidir la batterie électrique 2, ce refroidissement étant accompagné d’une baisse de la puissance énergétique pouvant être fournie au moteur par la batterie pour lutter contre cette surchauffe. Cependant, le module de contrôle 8 peut émettre une instruction de commande A également lors d’un roulage du véhicule i en côte, notamment lorsque la température de la batterie électrique 2 augmente et se rapproche de la valeur maximale de la plage de températures. Là encore, il convient de noter que le module de contrôle est configuré pour considérer l’existence d’un relief sur la route du véhicule et pour adapter de manière préventive la température de la batterie, notamment de manière à éviter une surchauffe et une action de refroidissement ponctuelle à haute intensité qui est coûteuse énergétiquement et qui s’accompagne d’un mode de diminution des performances du véhicule. It should be understood that conventionally, when overheating of the electric battery 2 occurs while the vehicle i is traveling on a hill, it is conventional thermal regulation means which intervene to cool the electric battery 2, this cooling being accompanied by a drop in the energy power that can be supplied to the motor by the battery to combat against this overheating. However, the control module 8 can issue a control instruction A also when the vehicle i is rolling uphill, in particular when the temperature of the electric battery 2 increases and approaches the maximum value of the temperature range. Here again, it should be noted that the control module is configured to consider the existence of a relief on the road of the vehicle and to preventively adapt the temperature of the battery, in particular so as to avoid overheating and an action high-intensity point cooling which is energetically expensive and which is accompanied by a mode of reduction in the performance of the vehicle.
Avantageusement, le refroidissement de la batterie électrique 2 par le moyen de régulation 6 et ordonné par une instruction de commande A du module de contrôle 8 est réalisé de sorte que la température ne soit pas inférieure à la valeur minimale de plage de températures optimales, de sorte que la batterie puisse continuer à fonctionner dans des températures qui lui sont favorables. Advantageously, the cooling of the electric battery 2 by the regulation means 6 and ordered by a command instruction A of the control module 8 is carried out so that the temperature is not lower than the minimum value of the range of optimal temperatures, so that the battery can continue to operate in temperatures favorable to it.
Dans ce qui a précédé, le relief considéré par le module de contrôle 8 est une côte, qui implique une montée en température de la batterie électrique, et l’action commandée au moyen de régulation 6 est ainsi un refroidissement préventif de la batterie électrique. In what preceded, the relief considered by the control module 8 is a hill, which implies a rise in temperature of the electric battery, and the action controlled by the regulation means 6 is thus a preventive cooling of the electric battery.
Le relief considéré peut également être une descente. Ainsi, selon l’invention, l’organe de communication îo est également configuré pour transmettre au moins un évènement E relatif à une descente présente sur l’itinéraire déterminé au module de contrôle 8, le module de contrôle 8 étant configuré pour générer une instruction de commande A ordonnant au moyen de régulation 6 de stopper le chauffage et/ou de refroidir de la batterie électrique 2. En effet, lorsque le véhicule î roule dans une descente, l’énergie à fournir par la batterie électrique 2 est réduite voire, dans certains cas, nulle, de sorte que la température de la batterie électrique 2 tend naturellement à diminuer, ou à tout le moins stagner. Dans cette configuration, le moyen de contrôle génère une instruction de commande A pour stopper la régulation de la température par le moyen de régulation 6. The relief considered can also be a descent. Thus, according to the invention, the communication device io is also configured to transmit at least one event E relating to a descent present on the determined route to the control module 8, the control module 8 being configured to generate an instruction command A ordering the regulation means 6 to stop the heating and/or to cool the electric battery 2. Indeed, when the vehicle î is rolling downhill, the energy to be supplied by the electric battery 2 is reduced or even, in some cases, zero, so that the temperature of the electric battery 2 naturally tends to decrease, or at the very least to stagnate. In this configuration, the control means generates a control instruction A to stop the regulation of the temperature by the regulation means 6.
Le module de contrôle 8 peut également ordonner les instructions de commande en fonction d’une suite d’évènements E relatifs à plusieurs reliefs présents sur l’itinéraire déterminé. Pour cela, l’organe de communication îo est configuré pour transmettre au module de contrôle 8 un premier évènement E relatif à un premier relief présent sur l’itinéraire déterminé et au moins un deuxième évènement E relatif à un deuxième relief présent sur l’itinéraire déterminé. Ces deux évènements E peuvent par exemple être positionnés l’un à la suite de l’autre, le premier évènement E pouvant par exemple être relatif à une première côte présentant un faible dénivelé, et le deuxième évènement E pouvant par exemple être relatif à une deuxième côte présentant un dénivelé plus important. Dans cette configuration, le véhicule 1 est destiné à rencontrer le premier évènement E puis le deuxième évènement E selon l’itinéraire déterminé. The control module 8 can also order the control instructions according to a sequence of events E relating to several reliefs present on the determined route. For this, the communication device io is configured to transmit to the control module 8 a first event E relating to a first relief present on the determined route and at least one second event E relating to a second relief present on the determined route. These two events E can for example be positioned one after the other, the first event E being able for example to relate to a first coast having a slight drop, and the second event E being able for example to relate to a second hill with a greater drop. In this configuration, the vehicle 1 is intended to encounter the first event E then the second event E according to the determined route.
Selon l’invention, le module de contrôle 8 est configuré pour générer une première instruction de commande A en fonction du premier évènement, et une deuxième instruction de commande A en fonction du deuxième évènement, la deuxième instruction de commande A étant configurée pour affiner et/ou supprimer la première instruction de commande A. On comprend ici que si le deuxième évènement E nécessite une régulation thermique de la batterie électrique 2 plus importante que le premier évènement, le module de contrôle 8 affine la première instruction de commande A grâce à la deuxième instruction de commande A de sorte à affiner la première instruction de commande A au franchissement des premier et deuxième évènements E. According to the invention, the control module 8 is configured to generate a first command instruction A according to the first event, and a second command instruction A according to the second event, the second command instruction A being configured to refine and /or delete the first command instruction A. It is understood here that if the second event E requires greater thermal regulation of the electric heater 2 than the first event, the control module 8 refines the first command instruction A thanks to the second control instruction A so as to refine the first control instruction A to the crossing of the first and second events E.
Selon l’exemple cité ci-dessus, la première côte présente un dénivelé moins important que la deuxième côte. La batterie électrique 2 va ainsi fournir plus d’énergie pour franchir la deuxième côte comparativement au franchissement de la première côte. Le module de contrôle 8 génère une première instruction de commande A à destination du moyen de régulation pour que celui-ci refroidisse la batterie électrique 2 à une première température permettant de conserver une température dans la plage de températures optimales lors du franchissement du premier évènement, et une deuxième instruction de commande A à destination du moyen de régulation pour que celui-ci refroidisse la batterie électrique 2 à une première température permettant de conserver une température dans la plage de températures optimales lors du franchissement deuxième évènement. Le refroidissement souhaité via la deuxième instruction de commande A étant plus important que le refroidissement souhaité via la première instruction de commande A, le point correspondant à la distance seuil à laquelle la deuxième instruction de commande A est envoyée au moyen de régulation peut être atteint par le véhicule avant le point correspondant à la distance seuil à laquelle la première instruction de commande A est envoyée au moyen de régulation. De la sorte, la deuxième instruction de commande est priorisée par rapport à la première instruction de commande. On comprend de ce qui précède que le module de contrôle 8 est configuré pour prioriser les instructions de commande en fonction des besoins de gestion thermique les plus importants pour la batterie électrique 2.According to the example cited above, the first rib has a lower elevation than the second rib. The electric battery 2 will thus provide more energy to cross the second hill compared to crossing the first hill. The control module 8 generates a first command instruction A intended for the regulation means so that the latter cools the electric battery 2 to a first temperature making it possible to maintain a temperature in the range of optimal temperatures when the first event is crossed, and a second control instruction A intended for the regulation means so that the latter cools the electric battery 2 to a first temperature making it possible to maintain a temperature in the range of optimum temperatures when the second event is crossed. Since the cooling desired via the second control instruction A is greater than the cooling desired via the first control instruction A, the point corresponding to the threshold distance at which the second control instruction A is sent to the regulation means can be reached by the vehicle before the point corresponding to the threshold distance at which the first control instruction A is sent to the regulation means. In this way, the second control instruction is prioritized relative to the first control instruction. It is understood from the above that the control module 8 is configured to prioritize the control instructions according to the most important thermal management needs for the electric battery 2.
On va maintenant décrire un procédé de gestion thermique de la batterie électrique 2 du véhicule 1, notamment en référence à la figure 2. We will now describe a thermal management method of the electric battery 2 of the vehicle 1, in particular with reference to Figure 2.
Le procédé de gestion thermique de la batterie électrique 2 du véhicule 1 comprend une première étape Si au cours de laquelle l’organe de communication 10 du dispositif de gestion thermique 4 communique avec un système de navigation 12 pour recueillir un ou plusieurs évènements E relatifs à l’itinéraire déterminé par le conducteur. The method for thermal management of the electric battery 2 of the vehicle 1 comprises a first step Si during which the communication unit 10 of the thermal management device 4 communicates with a navigation system 12 to collect one or more events E relating to the route determined by the driver.
Selon un premier exemple de réalisation, l’organe de communication 10 récupère l’ensemble des évènements E relatifs à l’itinéraire déterminé puis trie de sorte à ne transmettre ensuite que les évènements E relatifs à un relief présent sur l’itinéraire déterminé. According to a first exemplary embodiment, the communication unit 10 retrieves all of the events E relating to the determined route then sorts so as to then only transmit the events E relating to a relief present on the determined route.
Selon un deuxième exemple de réalisation, l’organe de communication 10 récupère seulement l’ensemble des évènements E relatifs à un relief présent sur l’itinéraire déterminé. Dans cette configuration, l’organe de communication 10 transmet ensuite l’ensemble des évènements E récupérés au module de contrôle 8. According to a second exemplary embodiment, the communication unit 10 retrieves only all of the events E relating to a relief present on the determined route. In this configuration, the communication unit 10 then transmits all the events E retrieved to the control module 8.
Le procédé de gestion thermique comprend une deuxième étape S2 au cours de laquelle l’organe de communication 10 transmet au moins l’évènement E au module de contrôle 8. En d’autres termes, après avoir récupéré et/ou trié des évènements E relatifs à un relief présent sur l’itinéraire, l’organe de communication 10 les transmet au module de contrôle 8. The thermal management method comprises a second step S2 during which the communication device 10 transmits at least the event E to the control module 8. In other words, after having recovered and/or sorted events E relating to a relief present on the route, the communication unit 10 transmits them to the control module 8.
Le procédé comprend une troisième étape S3 au cours de laquelle le module de contrôle 8 génère une instruction de commande A au moyen de régulation 6 de la température de la batterie électrique 2 en fonction de l’évènement E reçu de l’organe de communication 10. On comprend ici que, durant la troisième étape S3, le module de contrôle 8 prend en compte les différents évènements E pour générer au moins une instruction de commande A pour anticiper la régulation thermique de la batterie électrique 2. En fonction de la nature de l’évènement, selon si c’est une côte ou une descente par exemple, le module de contrôle 8 génère l’instruction de commande A pour réguler la gestion thermique de la batterie électrique 2, voire pour affiner une instruction de commande A antérieure en vue de l’approche de l’évènement. The method comprises a third step S3 during which the control module 8 generates a control instruction A by means of regulation 6 of the temperature of the electric battery 2 according to the event E received from the communication device 10 It is understood here that, during the third step S3, the control module 8 takes into account the various events E to generate at least one command instruction A to anticipate the thermal regulation of the electric battery 2. Depending on the nature of the event, depending on whether it is a hill or a descent for example, the control module 8 generates the instruction control A to regulate the thermal management of the electric heater 2, or even to refine a previous control instruction A for the approach of the event.
Le procédé comprend également une quatrième étape S4 durant laquelle le module de contrôle 8 transmet l’instruction de commande A au moyen de régulation 6 de la batterie électrique 2, puis le moyen de régulation 6 de la batterie électrique 2 chauffe, refroidit et/ ou stoppe la régulation de la batterie électrique 2. The method also comprises a fourth step S4 during which the control module 8 transmits the control instruction A to the regulating means 6 of the electric heater 2, then the regulating means 6 of the electric heater 2 heats, cools and/or stops regulation of electric heater 2.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, la disposition des différents éléments notamment sur la figure 1 est arbitraire et peut être modifiée sans pour autant sortir du cadre de l’invention. The present invention cannot however be limited to the means and configurations described and illustrated here and it also extends to any equivalent means and configuration as well as to any technically effective combination of such means. In particular, the arrangement of the various elements in particular in FIG. 1 is arbitrary and can be modified without departing from the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de gestion thermique (4) d’une batterie électrique (2) rechargeable d’un véhicule (1) électrique et/ ou hybride, le dispositif de gestion thermique (4) comprenant au moins un moyen de régulation (6) de la température de la batterie électrique (2), un module de contrôle (8) configuré pour donner au moins une instruction de commande (A) de la température au moyen de régulation (6), le dispositif de gestion thermique (4) comprenant un organe de communication (10) configuré pour communiquer avec un système de navigation (12) et pour recueillir des évènements (E) auprès du système de navigation (12) concernant un itinéraire déterminé, caractérisé en ce que l’organe de communication (10) est configuré pour recueillir au moins un évènement (E) relatif à un relief présent sur l’itinéraire déterminé et pour le transmettre au module de contrôle (8), le module de contrôle (8) étant configuré pour générer au moins une instruction de commande (A) à destination du moyen de régulation (6) pour réguler la température de la batterie électrique (2) en fonction de cet évènement (E) relatif à un relief. 1. Thermal management device (4) of a rechargeable electric battery (2) of an electric and/or hybrid vehicle (1), the thermal management device (4) comprising at least one regulation means (6) of the temperature of the electric battery (2), a control module (8) configured to give at least one temperature control instruction (A) to the regulation means (6), the thermal management device (4) comprising a communication device (10) configured to communicate with a navigation system (12) and to collect events (E) from the navigation system (12) concerning a determined route, characterized in that the communication device (10) is configured to collect at least one event (E) relating to a relief present on the determined route and to transmit it to the control module (8), the control module (8) being configured to generate at least one command instruction (A) to the regulation means ( 6) to regulate the temperature of the electric battery (2) according to this event (E) relating to a relief.
2. Dispositif de gestion thermique (E) selon la revendication 1, dans lequel l’organe de communication (10) est configuré pour transmettre au moins un évènement (E) relatif à une côte présente sur l’itinéraire déterminé au module de contrôle (8), le module de contrôle (8) étant configuré pour générer l’instruction de commande (A) à destination du moyen de régulation (6) pour empêcher la montée en température de la batterie électrique (2). 2. Thermal management device (E) according to claim 1, wherein the communication device (10) is configured to transmit at least one event (E) relating to a coast present on the determined route to the control module ( 8), the control module (8) being configured to generate the control instruction (A) intended for the regulation means (6) to prevent the temperature rise of the electric battery (2).
3. Dispositif de gestion thermique (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de communication (10) est configuré pour transmettre au moins un évènement (E) relatif à une descente présente sur l’itinéraire déterminé au module de contrôle (8), le module de contrôle (8) étant configuré pour générer l’instruction de commande (A) au moyen de régulation (6) pour stopper la régulation thermique de la batterie électrique (2). 3. Thermal management device (4) according to any one of the preceding claims, in which the communication device (10) is configured to transmit at least one event (E) relating to a descent present on the determined route to the control module (8), the control module (8) being configured to generate the control instruction (A) to the regulation means (6) to stop the thermal regulation of the electric battery (2).
4. Dispositif de gestion thermique (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la batterie électrique (2) comprend une température optimale de fonctionnement, cette température optimale étant compris dans une plage de températures, le module de contrôle (8) étant configuré pour générer l’instruction de commande (A) si la température de la batterie électrique (2) est supérieure et/ou inférieure aux bornes de cette plage de température. 4. Thermal management device (4) according to any one of the preceding claims, in which the electric battery (2) comprises an optimum operating temperature, this optimum temperature being included in a temperature range, the control module (8 ) being configured to generate the control instruction (A) if the temperature of the electric heater (2) is higher and/or lower than the terminals of this range of temperature.
5. Dispositif de gestion thermique (4) selon la revendication 4, dans lequel le module de contrôle (8) est configuré pour générer une instruction de commande (A) permettant l’arrêt de la régulation de la température par le moyen de régulation (6) lorsque la température de la batterie électrique (2) est comprise dans la plage de températures. 5. Thermal management device (4) according to claim 4, in which the control module (8) is configured to generate a control instruction (A) allowing the temperature regulation to be stopped by the regulation means ( 6) when the temperature of the electric heater (2) is within the temperature range.
6. Dispositif de gestion thermique (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de communication (10) est configuré pour transmettre au module de contrôle (8) des paramètres associés à chacun des évènements (E) relatifs à un relief, le module de contrôle (8) étant configuré pour générer une instruction de commande A ordonnant au moyen de régulation (6) de refroidir ou chauffer la batterie électrique (2) en fonction de cet évènement (E) et des paramètres associés à cet évènement. 6. Thermal management device (4) according to any one of the preceding claims, in which the communication device (10) is configured to transmit to the control module (8) parameters associated with each of the events (E) relating to a relief, the control module (8) being configured to generate a command instruction A ordering the regulation means (6) to cool or heat the electric battery (2) according to this event (E) and the associated parameters to this event.
7. Dispositif de gestion thermique (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de contrôle (8) est configuré pour déterminer une distance seuil, entre le début du relief associé à l’évènement (E) et le point au niveau duquel doit se situer le véhicule (1) lorsque l’instruction de commande (A) doit être envoyée au moyen de régulation, ou au niveau duquel l’instruction de commande (A) doit être mise en œuvre par le moyen de régulation, le module de contrôle (8) étant configuré pour comparer la distance réelle mesurée entre la position réelle du véhicule (1) et l’évènement (E) relatif au relief à la distance seuil, et pour transmettre l’instruction de commande (A) au moyen de régulation (6) dès que la distance réelle est égale ou inférieure à la distance seuil. 7. Thermal management device (4) according to any one of the preceding claims, in which the control module (8) is configured to determine a threshold distance between the start of the relief associated with the event (E) and the point at which the vehicle (1) must be located when the control instruction (A) must be sent to the control means, or at which the control instruction (A) must be implemented by means of regulation, the control module (8) being configured to compare the actual distance measured between the actual position of the vehicle (1) and the event (E) relating to the relief with the threshold distance, and to transmit the control instruction ( A) to the regulation means (6) as soon as the actual distance is equal to or less than the threshold distance.
8. Dispositif de gestion thermique (4) selon la revendication précédente, dans lequel le module de contrôle (8) est configuré pour déterminer la distance seuil en fonction de la température actuelle de la batterie électrique (2), et/ou de la variation de la température de la batterie électrique (2) par rapport à l’énergie à fournir lors du franchissement du relief considéré, et/ ou de la puissance de gestion thermique que peut fournir le moyen de régulation (6). 8. Thermal management device (4) according to the preceding claim, in which the control module (8) is configured to determine the threshold distance according to the current temperature of the electric battery (2), and/or the variation the temperature of the electric battery (2) in relation to the energy to be supplied when crossing the relief in question, and/or the thermal management power which the regulation means (6) can supply.
9. Dispositif de gestion thermique (4) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel l’organe de communication (10) est configuré pour transmettre au module de contrôle (8) un premier évènement (E) relatif à un premier relief présent sur l’itinéraire déterminé et au moins un deuxième évènement (E) relatif à un deuxième relief présent sur l’itinéraire déterminé, le module de contrôle (8) étant configuré pour calculer une distance seuil pour chaque évènement (E) qui lui est transmis et pour prioriser l’instruction de commande (A) à générer en fonction de la distance seuil que le véhicule est destiné à franchir en premier. 9. Thermal management device (4) according to any one of claims 7 or 8, wherein the communication device (10) is configured to transmit to the control module (8) a first event (E) relating to a first relief present on the determined route and at least one second event (E) relating to a second relief present on the determined route, the control module (8) being configured to calculate a threshold distance for each event (E) transmitted to it and to prioritize the control instruction (A) to be generated according to the threshold distance that the vehicle is intended to cross in first.
10. Procédé de gestion thermique d’une batterie électrique (2) d’un véhicule (1) comprenant une première étape (Si) au cours de laquelle l’organe de communication (10) d’un dispositif de gestion thermique (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes communique avec un système de navigation (12) pour recueillir au moins un évènement (E) relatif à l’itinéraire déterminé par le conducteur, le procédé comprenant une deuxième étape (S2) au cours de laquelle l’organe de communication (10) transmet au moins l’évènement (E) au module de contrôle (8), le procédé comprenant une troisième étape (S3) au cours de laquelle le module de contrôle (8) génère une instruction de commande (A) à destination du moyen de régulation (6) pour que celui-ci régule la température de la batterie électrique (2) en fonction de l’évènement (E) reçu de l’organe de communication (10). 10. A method of thermal management of an electric battery (2) of a vehicle (1) comprising a first step (Si) during which the communication member (10) of a thermal management device (4) according to any one of the preceding claims communicates with a navigation system (12) to collect at least one event (E) relating to the route determined by the driver, the method comprising a second step (S2) during which the communication device (10) transmits at least the event (E) to the control module (8), the method comprising a third step (S3) during which the control module (8) generates a command instruction ( A) to the regulation means (6) so that the latter regulates the temperature of the electric battery (2) according to the event (E) received from the communication device (10).
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