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EP-3696026-B1 - METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING THE ENERGY ON BOARD A TRANSPORT VEHICLE WITH AUTONOMOUS PROPULSION AND CORRESPONDING TRANSPORT VEHICLE

EP3696026B1EP 3696026 B1EP3696026 B1EP 3696026B1EP-3696026-B1

Inventors

  • RENIE, Matthieu
  • Vienne, Mathieu
  • MUSSET, Sébastien

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200213

Claims (10)

  1. A system (100) for managing the energy stored on-board an autonomously propelled vehicle (1) powered by on-board electrical energy, the management system (100) comprising at least: - a storage device (110) adapted to store on-board the vehicle (1) a predefined amount of energy intended to electrically power a propulsion system (2) and one or more consumer equipment item(s) (3) of the vehicle (1); - a first control device (120) installed on-board the vehicle (1) and a second control device (140), the first control device (120) being able to supply, to the second control device (140), at least one signal representative of the energy level currently available in the storage device (110) when the vehicle (1) moves along a route on a transport network (4); characterised in that it further comprises: - a distribution system (130) placed on-board the vehicle and capable of managing the distribution of the stored energy between the propulsion system (2) and one or more of the consumer equipment item(s) (3) according to predetermined energy distribution modes (A1, A2, C1, C2), the distribution system (130) being configured to switch from one current energy distribution mode to another energy distribution mode, among the predetermined energy distribution modes, when the energy level currently available in the storage device (110) reaches corresponding predefined thresholds; and in that - the second control device (140) is configured to modify, in real time, one or more of the predefined thresholds and/or the configuration variables of these predetermined energy distribution modes, according to one or more parameters or information item(s) (V, R, E) relating to at least one of the current operating conditions of the vehicle (1), the transport network (4) and/or the environmental conditions, wherein the second control device (140) is configured to modify, in real time, one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables of these predetermined energy distribution modes based on at least one operational parameter or information item selected from the group comprising: - the number of passengers currently on-board and/or intended to board the vehicle (1), - current and/or expected weather conditions, - the current and/or expected traffic conditions on the network (4), - the presence and condition of charging systems along the route to be travelled, - current position and speed of the vehicle (1), - the remaining route to be travelled, - the current thermal comfort index in the vehicle (1), - the state of the storage device (110) and/or the propulsion system (2) and/or of one or more consumer equipment item(s) (3) of the vehicle (1).
  2. The management system (100) according to claim 1, wherein the second control device (140) includes a selector (141) which is placed on-board the vehicle and which is configured to be operated manually to modify one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables.
  3. The management system (100) according to one of claims 1 or 2, wherein the second control device (140) includes a remote monitoring device (142) configured to process and send to the vehicle (1) instructions to be executed in order to modify one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables.
  4. The management system (100) according to claim 3, wherein the second control device (140) includes a screen (143) placed on-board the vehicle (1) and configured to display text instructions sent by the remote supervision device (142) and to be executed to modify one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables.
  5. The management system (100) according to claim 3 or 4, wherein the remote monitoring device (142) is configured to process a software code and to download it on-board the vehicle (1), directly modifying one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables.
  6. A method (200) for managing the energy stored on-board an autonomously propelled vehicle (1) which is powered by on-board electrical energy and which comprises a storage device (110) adapted to store on-board the vehicle (1) a predefined amount of energy intended to electrically power a propulsion system (2) and one or more consumer equipment item(s) (3) of the vehicle (1), the method (200) comprising at least the step of: - (205): controlling the current level of stored energy when the vehicle is moving along a route on a transport network (4); the management method (200) being characterised in that it further comprises the following steps: - (210) : electrically powering, with the stored energy available on-board, the propulsion system (2) and the consumer equipment item(s) (3) of the vehicle (1), the electrical energy supply being distributed according to a current energy distribution mode selected from a plurality of predetermined energy distribution modes, switching from one current energy distribution mode to another energy distribution mode among the predetermined energy distribution modes occurring when the level of stored energy currently available on-board the vehicle reaches corresponding predefined thresholds; - (215): modifying, in real time, one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables of these modes of predetermined energy distribution, one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables being modified according to one or more parameter(s) or information item(s) (V, R, E) relating to at least one of the current operating conditions of the vehicle (1), the transport network (4) and/or the environmental conditions, wherein one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables of these predetermined energy distribution modes is/are modified based on at least one operational parameter or information item selected from the group comprising: - the number of passengers currently on-board and/or intended to board the vehicle (1), - current and/or expected weather conditions, - the current and/or expected traffic conditions on the network (4), - the presence and condition of charging systems along the route to be travelled, - current position and speed of the vehicle (1), - the remaining route to be travelled, - the current thermal comfort index in the vehicle (1), - the state of the storage device (110) and/or the propulsion system (2) and/or one or more consumer equipment item(s) (3) of the vehicle (1).
  7. The management method (200) according to claim 6, wherein the modification step (215) includes manually actuating a selector in order to send a corresponding control signal capable of modifying one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables.
  8. The management method (200) according to one of claims 6 or 7, wherein the modification step (215) includes remotely processing and sending to the vehicle (1) instructions to execute to modify one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables.
  9. The management method (200) according to claim 8, wherein the modification step (215) includes displaying on a screen (143) placed on-board the vehicle (1) remotely processed text instructions to be executed in order to modify one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables, or downloading a remotely processed software code on-board the vehicle (1) in order to directly modify one or more of the predefined thresholds and/or configuration variables.
  10. A transport vehicle (1), in particular railway vehicle, the vehicle (1) being adapted to interact with, or comprising, a system (100) for managing the energy stored on-board according to one of claims 1 to 5.

Description

La présente invention concerne un procédé et un système de gestion de la fourniture d'énergie électrique à plusieurs équipements consommateurs d'énergie dans un véhicule de transport à partir d'un dispositif de stockage d'énergie embarqué à bord du véhicule. L'invention concerne, en outre, un véhicule de transport à propulsion autonome, c'est-à-dire autonome en énergie électrique, c'est-à-dire encore à alimentation en énergie électrique embarquée, et notamment un véhicule ferroviaire, tel qu'un tramway ou un train, adapté pour interagir avec, ou comprenant, un tel système de gestion, et/ou à fonctionner conformément à un tel procédé. Il est bien connu que, dans le domaine des systèmes de transport, les véhicules à propulsion autonome sont de plus en plus utilisés, soit dans les réseaux urbains où, par exemple, il existe des trams à propulsion électrique rechargeable, soit dans les réseaux extra-urbains, par exemple en utilisant des trains électriques modernes qui exploitent des sources d'alimentation alternatives, comme des systèmes de piles à combustible. Une des limites de ces véhicules à propulsion autonome, c'est-à-dire encore à alimentation en énergie électrique embarquée, réside dans la quantité totale d'énergie qui peut être embarquée à bord et qui doit être suffisante pour alimenter tous les équipements consommateurs d'énergie du véhicule pendant le trajet complet, ou au moins pendant une partie de celui-ci s'il est possible de recharger près de stations de chargement installées le long de l'itinéraire du véhicule. Ces équipements consommateurs comportent des systèmes strictement nécessaires, notamment le système de propulsion qui doit garantir la marche du véhicule, et des systèmes auxiliaires qui sont conçus notamment pour améliorer la qualité du service et le confort des passagers à bord et qui peuvent fonctionner de manière facultative, par exemple les systèmes de chauffage, de ventilation et/ou d'air conditionné, le système d'éclairage, et cetera. Il est évident que l'énergie disponible à bord du véhicule doit être gérée selon un compromis entre l'autonomie de marche recherchée et le confort de voyage. A cet effet, une de solutions qui peuvent être utilisées pour satisfaire ce compromis prévoit d'équiper les véhicules avec une quantité d'énergie supérieure à celle nécessaire, par exemple stockée dans des moyens de stockage supplémentaires. Cette solution n'est pas très efficace car elle ne peut pas toujours être implémentée. Elle est couteuse et, en outre, comporte une charge supplémentaire volumineuse et lourde pour les véhicules. Une autre solution communément utilisée prévoit d'appliquer un délestage progressif et presque automatique des systèmes auxiliaires à bord des véhicules. A cet effet, les systèmes de gestion de l'énergie à bord des véhicules pré-assignent une priorité aux équipements consommateurs, et durant le service, le cas échant, déconnectent un ou plusieurs des équipements consommateurs, en fonction de l'état de charge actuelle des moyens de stockage et, en particulier, quand cet état de charge dépasse vers le bas des seuils fixes prédéterminés. Toutefois, bien que facultatifs pour la marche des véhicules, ces équipements contribuent au bien être des passagers, de sorte que la logique de délestage automatique précitée est susceptible de réduire ce bien être, voire de causer un désagrément, même quand il n'est pas strictement nécessaire ou quand la meilleure séquence de délestage pourrait être différente de celle prédéterminé en considération des conditions opérationnelles réelles. US 2004/012446 divulgue un système de véhicule comprenant un système de commande qui commande divers composants du système de véhicule, un système de stockage d'énergie, et un module de gestion d'énergie qui est configuré pour contrôler le fonctionnement du système de stockage d'énergie. Pendant le fonctionnement, le système de véhicule est alimenté, pour au moins une partie de son itinéraire, par une source d'alimentation externe qui charge ainsi le système de stockage. Lorsque le véhicule n'est pas connecté à la source d'alimentation externe, l'énergie électrique pour entraîner le système de véhicule est fournie par le système de stockage d'énergie. A cet effet, le module de gestion d'énergie ordonne à des circuits de dérivation de connecter sélectivement les unités de stockage de sorte que le système de stockage d'énergie forme l'agencement de circuit désigné à mesure que les besoins énergétiques du système du véhicule changent. Par conséquent, un but principal de la présente invention est de fournir une solution offrant des améliorations par rapport à l'état de l'art connu et, en particulier, d'avoir des véhicules à propulsion autonome où la gestion de l'énergie embarquée à bord permet d'éliminer, ou au moins de pallier substantiellement, les inconvénients cités ci-dessus. Dans ce cadre, un objet de la présente invention est de fournir une solution pour la gestion de l'énergie embarquée à bord d'u