CA2877074C - Procede de charge d'une batterie et batterie ainsi chargee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de charge d'une batterie à cellules rechargeables. Suivant l'invention, pour effectuer la i-ème charge de la batterie, avec i = 2, la connexion détectée des bornes de charge au chargeur déclenche la connexion de cellules à leur circuit de contournement pendant une durée (TPji) de contournement préemptif. Puis, pour chaque cellule, pendant une deuxième phase (Cji), le circuit de contournement est déconnecté de la cellule jusqu'à ce que la tension de la cellule atteigne une tension prédéterminée, la durée (TPji) de contournement préemptif pour la i-ème charge ayant été calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contournement associé à cette cellule jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée. Au moins une durée permettant de déterminer la première durée (TPji) pour la i-ème charge et/ou ladite durée totale de connexion a été mémorisée dans une mémoire de la batterie lors de cette au moins une charge précédente.
Description
Procédé de charge d'une batterie et batterie ainsi chargée L'invention concerne les batteries électriques et un procédé de charge de celles-ci.
Un domaine d'application de l'invention est les batteries de puissance, telles que par exemple celles servant de source d'énergie pour entraîner une chaîne de traction dans les véhicules électriques. Ce type de batterie à bord d'un véhicule électrique possède par exemple des cellules de technologie lithium ¨ métal -polymère.
Bien entendu, la batterie peut avoir d'autres applications, par exemple pour alimenter des appareils fixes et peut comprendre des cellules présentant une autre technologie, par exemple la technologie lithium-ion.
Ces batteries sont généralement constituées d'une pluralité de cellules élémentaires connectées en série, qui peuvent être chargées en connectant celles-ci à
un chargeur adapté.
Chacune des cellules a ses propriétés intrinsèques, qui peuvent différer des propriétés des autres cellules.
Un domaine d'application de l'invention est les batteries de puissance, telles que par exemple celles servant de source d'énergie pour entraîner une chaîne de traction dans les véhicules électriques. Ce type de batterie à bord d'un véhicule électrique possède par exemple des cellules de technologie lithium ¨ métal -polymère.
Bien entendu, la batterie peut avoir d'autres applications, par exemple pour alimenter des appareils fixes et peut comprendre des cellules présentant une autre technologie, par exemple la technologie lithium-ion.
Ces batteries sont généralement constituées d'une pluralité de cellules élémentaires connectées en série, qui peuvent être chargées en connectant celles-ci à
un chargeur adapté.
Chacune des cellules a ses propriétés intrinsèques, qui peuvent différer des propriétés des autres cellules.
2 0 Le chargement de la batterie est toutefois effectué à l'aide d'une unique source d'énergie constituée par le chargeur.
D'une manière générale dans les procédés connus, on continue de charger certaines cellules déjà totalement chargées tant que toutes les cellules n'ont pas encore atteint leur niveau de charge maximal.
Or, lors de la charge de la batterie, continuer d'approvisionner en énergie des cellules ayant déjà atteint leur niveau de charge maximal peut dégrader leurs propriétés et notamment accélérer leur vieillissement.
Le document US2002/0094623 décrit un procédé de charge d'une batterie comportant une pluralité de cellules rechargeables, des bornes de charge des cellules, apte à être connectées à un chargeur, un circuit de contournement associé à
chaque cellule, des éléments de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule à son circuit de contournement associé et des moyens de commande des éléments de commutation, procédé dans lequel pour la charge des cellules de la batterie on connecte les bornes de charge des cellules à un chargeur et on connecte par les éléments de commutation chaque cellule à son circuit de contournement associé pendant une durée prédéterminée.
Plus précisément, le procédé de charge selon ce document US2002/0094623 prévoit successivement une étape de charge de chaque cellule jusqu'à atteindre une tension donnée d'initialisation, une étape d'initialisation avec contournement de la 1 0 cellule par un circuit pendant la durée prédéterminée, une étape de charge normale jusqu'à atteindre une tension de charge complète, et une étape de relaxation par charge à tension constante.
Un des inconvénients de ce procédé connu est que chaque cellule continue d'évoluer différemment des autres cellules.
Un autre inconvénient de ce dernier est qu'un courant non négligeable passe lors de l'étape d'initialisation avec contournement.
Un autre inconvénient est que l'étape d'initialisation avec contournement s'effectue une fois la charge largement commencée atteignant une tension d'initialisation de 2.2 V (pour une tension de charge complète de 3 V).
L'invention vise à obtenir une batterie et un procédé de charge d'une batterie, qui pallie les inconvénients de l'état de la technique et permette de piloter les différentes cellules lors de la charge de la batterie.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un procédé de charge d'une batterie, la batterie comportant une pluralité de cellules rechargeables, des bornes de charge des cellules, aptes à être connectées à un chargeur, un circuit de contournement associé à chaque cellule, des éléments de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule à son circuit de contournement associé et des moyens de commande des éléments de commutation, caractérisé en ce que pour effectuer la i-ème charge de la batterie, avec i supérieur ou égal à deux,
D'une manière générale dans les procédés connus, on continue de charger certaines cellules déjà totalement chargées tant que toutes les cellules n'ont pas encore atteint leur niveau de charge maximal.
Or, lors de la charge de la batterie, continuer d'approvisionner en énergie des cellules ayant déjà atteint leur niveau de charge maximal peut dégrader leurs propriétés et notamment accélérer leur vieillissement.
Le document US2002/0094623 décrit un procédé de charge d'une batterie comportant une pluralité de cellules rechargeables, des bornes de charge des cellules, apte à être connectées à un chargeur, un circuit de contournement associé à
chaque cellule, des éléments de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule à son circuit de contournement associé et des moyens de commande des éléments de commutation, procédé dans lequel pour la charge des cellules de la batterie on connecte les bornes de charge des cellules à un chargeur et on connecte par les éléments de commutation chaque cellule à son circuit de contournement associé pendant une durée prédéterminée.
Plus précisément, le procédé de charge selon ce document US2002/0094623 prévoit successivement une étape de charge de chaque cellule jusqu'à atteindre une tension donnée d'initialisation, une étape d'initialisation avec contournement de la 1 0 cellule par un circuit pendant la durée prédéterminée, une étape de charge normale jusqu'à atteindre une tension de charge complète, et une étape de relaxation par charge à tension constante.
Un des inconvénients de ce procédé connu est que chaque cellule continue d'évoluer différemment des autres cellules.
Un autre inconvénient de ce dernier est qu'un courant non négligeable passe lors de l'étape d'initialisation avec contournement.
Un autre inconvénient est que l'étape d'initialisation avec contournement s'effectue une fois la charge largement commencée atteignant une tension d'initialisation de 2.2 V (pour une tension de charge complète de 3 V).
L'invention vise à obtenir une batterie et un procédé de charge d'une batterie, qui pallie les inconvénients de l'état de la technique et permette de piloter les différentes cellules lors de la charge de la batterie.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un procédé de charge d'une batterie, la batterie comportant une pluralité de cellules rechargeables, des bornes de charge des cellules, aptes à être connectées à un chargeur, un circuit de contournement associé à chaque cellule, des éléments de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule à son circuit de contournement associé et des moyens de commande des éléments de commutation, caractérisé en ce que pour effectuer la i-ème charge de la batterie, avec i supérieur ou égal à deux,
3 on détecte la connexion des bornes de charge au chargeur, la connexion des bornes de charge au chargeur ayant été détectée déclenchant, lors d'une première phase, la connexion de cellules à leur circuit de contournement associé
respectivement pendant une première durée de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule, - puis, pour chaque cellule, une fois la première durée écoulée, on déconnecte, lors d'une deuxième phase associée, le circuit de contournement associé
de la cellule jusqu'à ce que la tension de la cellule atteigne une tension prédéterminée, qui est prescrite pour la cellule et qui est non nulle, 1 0 la première durée de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule pour la i-ème charge, ayant été calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contournement associé à cette cellule jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée, au moins une durée associée à la cellule permettant de déterminer :
- la première durée de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement associé à
cette cellule lors de cette au moins une charge précédente, ayant été mémorisée dans une mémoire de la batterie lors de cette au moins 2 0 une charge précédente.
On notera que la première phase peut être de durée nulle pour au moins une cellule. En outre, la ou les durées mémorisées peuvent par exemple comprendre la première durée de contournement préemptif ou la durée totale de connexion du circuit de contournement à cette cellule.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour au moins l'une des cellules, à la fin de la deuxième phase, le circuit de contournement associé
est connecté à la cellule pour que la tension de la cellule ne dépasse pas une tension de seuil de charge pendant une troisième phase associée de maintien de charge au moins jusqu'à ce que les tensions des cellules aient toutes atteint la tension prédéterminée.
respectivement pendant une première durée de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule, - puis, pour chaque cellule, une fois la première durée écoulée, on déconnecte, lors d'une deuxième phase associée, le circuit de contournement associé
de la cellule jusqu'à ce que la tension de la cellule atteigne une tension prédéterminée, qui est prescrite pour la cellule et qui est non nulle, 1 0 la première durée de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule pour la i-ème charge, ayant été calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contournement associé à cette cellule jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée, au moins une durée associée à la cellule permettant de déterminer :
- la première durée de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement associé à
cette cellule lors de cette au moins une charge précédente, ayant été mémorisée dans une mémoire de la batterie lors de cette au moins 2 0 une charge précédente.
On notera que la première phase peut être de durée nulle pour au moins une cellule. En outre, la ou les durées mémorisées peuvent par exemple comprendre la première durée de contournement préemptif ou la durée totale de connexion du circuit de contournement à cette cellule.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour au moins l'une des cellules, à la fin de la deuxième phase, le circuit de contournement associé
est connecté à la cellule pour que la tension de la cellule ne dépasse pas une tension de seuil de charge pendant une troisième phase associée de maintien de charge au moins jusqu'à ce que les tensions des cellules aient toutes atteint la tension prédéterminée.
4 Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'on mesure une troisième durée (Mõ) de connexion du circuit de contournement associé à la cellule lors de la troisième phase, la première durée prédéterminée de contournement préemptif associée à la cellule pour la i-ème charge tenant compte au moins de la première durée de connexion du circuit de contournement associé à la cellule lors de la première phase d'au moins une charge précédente et de la troisième durée de connexion du circuit de contournement associé à la cellule lors de la troisième phase de ladite au moins une charge précédente.
1 0 Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque cellule est associée à
un élément de mesure de la tension de la cellule et à un compteur de la troisième durée de contournement de la troisième phase de contournement, l'élément de mesure étant apte à comparer la tension de la cellule mesurée à la tension prédéterminée et à déclencher le comptage par le compteur de la troisième durée de contournement lorsque la tension de la cellule a atteint la tension prédéterminée.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les compteurs sont commandés pour compter comme fin de la troisième durée de contournement le moment à
partir duquel toutes les cellules ont atteint la tension prédéterminée.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première durée de 2 0 contournement préemptif, associée respectivement à la cellule pour la i-ème charge, est calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors de la i-1 ème charge, du circuit de contournement associé à cette cellule jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite au moins une durée associée à la cellule permettant de déterminer :
- la première durée de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement associé à
cette cellule lors de la i-1 ème charge, a été mémorisée dans une mémoire (21) de la batterie lors de la i-1 ème charge.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'on mémorise lors de ladite au moins une charge précédente, comme durée associée à la cellule, au moins la première durée de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule pour la i-ème charge. La première durée de contournement préemptif pour la i-ème
1 0 Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque cellule est associée à
un élément de mesure de la tension de la cellule et à un compteur de la troisième durée de contournement de la troisième phase de contournement, l'élément de mesure étant apte à comparer la tension de la cellule mesurée à la tension prédéterminée et à déclencher le comptage par le compteur de la troisième durée de contournement lorsque la tension de la cellule a atteint la tension prédéterminée.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les compteurs sont commandés pour compter comme fin de la troisième durée de contournement le moment à
partir duquel toutes les cellules ont atteint la tension prédéterminée.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première durée de 2 0 contournement préemptif, associée respectivement à la cellule pour la i-ème charge, est calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors de la i-1 ème charge, du circuit de contournement associé à cette cellule jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite au moins une durée associée à la cellule permettant de déterminer :
- la première durée de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement associé à
cette cellule lors de la i-1 ème charge, a été mémorisée dans une mémoire (21) de la batterie lors de la i-1 ème charge.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'on mémorise lors de ladite au moins une charge précédente, comme durée associée à la cellule, au moins la première durée de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule pour la i-ème charge. La première durée de contournement préemptif pour la i-ème
5 charge a par exemple été mémorisée dans une mémoire de la batterie lors de la i-1 ème charge. Cette durée a alors été calculée lors de la i- 1 ème charge.
D'autres paramètres peuvent avoir été mémorisés lors de cette charge tels que la durée totale de connexion de contournement de la i-1 ème charge ou des durées permettant de déterminer cette durée totale (par exemple la durée totale de 1 0 charge de la batterie associée à la durée de la deuxième phase pour chaque cellule (.)).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'on mémorise lors de ladite au moins une charge précédente, comme durée associée à la cellule, au moins ladite durée totale de connexion du circuit de contournement associé à cette cellule lors de cette au moins une charge précédente.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première durée T13j, de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
T13,1 = T131 + 1\431_1 ¨ minj(T1331_1 + Mi) 2 0 où minj (T131 + IV11) désigne le minimum de T1331_1 + 1\431_1 sur les cellules j.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première durée T13j, de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
T13,1 = a.(TP,1-1 M31_1)¨ b. minj(T1331_1 + 1\431-1) où minj (T131 + 1V131_1) désigne le minimum de T1331_1 + 1\431_1 sur les cellules j, et où a, b sont des coefficients prescrits non nuls.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les coefficients a et b sont déterminés en fonction du niveau de charge de la batterie lorsque la connexion de celle-ci au chargeur est détectée.
Dans un mode de réalisation, a et b sont relatifs au niveau de charge de la batterie lorsque la connexion de celle-ci au chargeur est détectée. Ces coefficients
D'autres paramètres peuvent avoir été mémorisés lors de cette charge tels que la durée totale de connexion de contournement de la i-1 ème charge ou des durées permettant de déterminer cette durée totale (par exemple la durée totale de 1 0 charge de la batterie associée à la durée de la deuxième phase pour chaque cellule (.)).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'on mémorise lors de ladite au moins une charge précédente, comme durée associée à la cellule, au moins ladite durée totale de connexion du circuit de contournement associé à cette cellule lors de cette au moins une charge précédente.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première durée T13j, de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
T13,1 = T131 + 1\431_1 ¨ minj(T1331_1 + Mi) 2 0 où minj (T131 + IV11) désigne le minimum de T1331_1 + 1\431_1 sur les cellules j.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première durée T13j, de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
T13,1 = a.(TP,1-1 M31_1)¨ b. minj(T1331_1 + 1\431-1) où minj (T131 + 1V131_1) désigne le minimum de T1331_1 + 1\431_1 sur les cellules j, et où a, b sont des coefficients prescrits non nuls.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les coefficients a et b sont déterminés en fonction du niveau de charge de la batterie lorsque la connexion de celle-ci au chargeur est détectée.
Dans un mode de réalisation, a et b sont relatifs au niveau de charge de la batterie lorsque la connexion de celle-ci au chargeur est détectée. Ces coefficients
6 peuvent notamment être proportionnels à (1-NCR) où NCR est le niveau de charge restant de la batterie. Les coefficients a et b peuvent également être égaux.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour la première charge de chaque cellule de la batterie, on détecte la connexion des bornes de charge au chargeur, la connexion des bornes de charge au chargeur ayant été détectée déclenchant pendant une deuxième phase associée la déconnexion de chaque cellule par rapport à son circuit de contournement associé pour charger la cellule jusqu'à ce que la tension respective de la cellule atteigne la tension prédéterminée, 1 0 puis pour au moins l'une des cellules, à la fin de la deuxième phase associée, le circuit de contournement associé est connecté à la cellule pour que la tension de la cellule ne dépasse pas la tension de seuil de charge pendant une troisième phase associée de maintien de charge jusqu'à ce que les tensions des cellules aient toutes atteint la tension prédéterminée, la première durée de contournement préemptif associée respectivement à la cellule et valable pour au moins la deuxième charge correspondant à la troisième durée de connexion du circuit de contournement associé à la cellule lors de la troisième phase de la première charge.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite tension prédéterminée 2 0 est une tension inférieure ou égale à la tension de seuil de charge qui est prescrite pour la cellule et qui est non nulle.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les cellules sont réalisées par assemblage de films.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les cellules ont une température nominale de fonctionnement supérieure à 20 C.
Un autre objet de l'invention est une batterie comportant une pluralité de cellules rechargeables, des bornes de charge des cellules, aptes à être connectées à
un chargeur, un circuit de contournement associé à chaque cellule, des éléments de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule à son circuit
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour la première charge de chaque cellule de la batterie, on détecte la connexion des bornes de charge au chargeur, la connexion des bornes de charge au chargeur ayant été détectée déclenchant pendant une deuxième phase associée la déconnexion de chaque cellule par rapport à son circuit de contournement associé pour charger la cellule jusqu'à ce que la tension respective de la cellule atteigne la tension prédéterminée, 1 0 puis pour au moins l'une des cellules, à la fin de la deuxième phase associée, le circuit de contournement associé est connecté à la cellule pour que la tension de la cellule ne dépasse pas la tension de seuil de charge pendant une troisième phase associée de maintien de charge jusqu'à ce que les tensions des cellules aient toutes atteint la tension prédéterminée, la première durée de contournement préemptif associée respectivement à la cellule et valable pour au moins la deuxième charge correspondant à la troisième durée de connexion du circuit de contournement associé à la cellule lors de la troisième phase de la première charge.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite tension prédéterminée 2 0 est une tension inférieure ou égale à la tension de seuil de charge qui est prescrite pour la cellule et qui est non nulle.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les cellules sont réalisées par assemblage de films.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les cellules ont une température nominale de fonctionnement supérieure à 20 C.
Un autre objet de l'invention est une batterie comportant une pluralité de cellules rechargeables, des bornes de charge des cellules, aptes à être connectées à
un chargeur, un circuit de contournement associé à chaque cellule, des éléments de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule à son circuit
7 de contournement associé et des moyens de commande des éléments de commutation, des moyens de mesure de la tension de chaque cellule, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent des moyens de calcul d'une première durée de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule pour la i-ème charge avec i > 2 en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contournement associé à
cette cellule jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint une tension prédéterminée, la batterie comportant au moins une mémoire pour mémoriser au moins une durée associé à la cellule et permettant de déterminer :
1 0 - la première durée de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement à cette cellule lors de cette au moins une charge précédente, la batterie comprenant un détecteur de la connexion des bornes de charge au chargeur, les moyens de commande étant prévus pour déclencher pour la i-ème charge de la batterie, la connexion de la pluralité des cellules à leur circuit de contournement associé en réponse au fait que le détecteur a détecté que les bornes de charge sont connectées au chargeur, et pour maintenir la connexion de chaque cellule à son circuit de contournement associé pendant la première durée de contournement 2 0 préemptif, associée respectivement à la cellule pour la i-ème charge de la batterie, les moyens de commande étant prévus pour déconnecter à la fin de la première durée de contournement préemptif le circuit de contournement associé
de chaque cellule pendant une deuxième phase associée pour la i-ème charge de la batterie jusqu'à ce que la tension de la cellule atteigne la tension prédéterminée, qui est prescrite pour la cellule (j) et qui est non nulle.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d'une batterie suivant l'invention,
la cellule pour la i-ème charge avec i > 2 en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contournement associé à
cette cellule jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint une tension prédéterminée, la batterie comportant au moins une mémoire pour mémoriser au moins une durée associé à la cellule et permettant de déterminer :
1 0 - la première durée de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement à cette cellule lors de cette au moins une charge précédente, la batterie comprenant un détecteur de la connexion des bornes de charge au chargeur, les moyens de commande étant prévus pour déclencher pour la i-ème charge de la batterie, la connexion de la pluralité des cellules à leur circuit de contournement associé en réponse au fait que le détecteur a détecté que les bornes de charge sont connectées au chargeur, et pour maintenir la connexion de chaque cellule à son circuit de contournement associé pendant la première durée de contournement 2 0 préemptif, associée respectivement à la cellule pour la i-ème charge de la batterie, les moyens de commande étant prévus pour déconnecter à la fin de la première durée de contournement préemptif le circuit de contournement associé
de chaque cellule pendant une deuxième phase associée pour la i-ème charge de la batterie jusqu'à ce que la tension de la cellule atteigne la tension prédéterminée, qui est prescrite pour la cellule (j) et qui est non nulle.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d'une batterie suivant l'invention,
8 - la figure 2 représente schématiquement un exemple d'organigramme du procédé de charge suivant l'invention, - la figure 3 représente schématiquement un chronogramme des différentes phases de fonctionnement des différentes cellules de la batterie au cours du procédé
de charge suivant l'invention lors d'une première charge de la batterie, - la figure 4 représente schématiquement un chronogramme des différentes phases de fonctionnement des différentes cellules de la batterie au cours du procédé
de charge suivant l'invention pour la deuxième charge de la batterie, - la figure 5 représente schématiquement un chronogramme des différentes 1 0 phases de fonctionnement des différentes cellules de la batterie au cours du procédé
de charge suivant l'invention pour la i-1 ème charge de la batterie, - la figure 6 représente schématiquement un chronogramme des différentes phases de fonctionnement des différentes cellules de la batterie au cours du procédé
de charge suivant l'invention pour la i-ème charge de la batterie, - la figure 7 représente schématiquement des courbes de la tension de différentes cellules de la batterie en ordonnée en fonction du temps en abscisse lors de la première charge, - la figure 8 représente schématiquement des courbes des tensions de cellules de la batterie en ordonnée en fonction du temps en abscisse lors d'une i-ème charge.
2 0 Aux figures, la batterie électrique 10 comporte N cellules 1, ..., j,...N
désignées globalement par cellules j, avec N supérieur ou égal à 2.
Dans ce qui suit, il est par exemple prévu des cellules j, k, 1, m, p, q, r, avec 1 < j < N, 1 < 1 < N, 1 < r < N.
L'invention est décrite ci-dessous en référence au mode de réalisation représenté aux figures, dans lequel les cellules j sont réalisées par exemple par
de charge suivant l'invention lors d'une première charge de la batterie, - la figure 4 représente schématiquement un chronogramme des différentes phases de fonctionnement des différentes cellules de la batterie au cours du procédé
de charge suivant l'invention pour la deuxième charge de la batterie, - la figure 5 représente schématiquement un chronogramme des différentes 1 0 phases de fonctionnement des différentes cellules de la batterie au cours du procédé
de charge suivant l'invention pour la i-1 ème charge de la batterie, - la figure 6 représente schématiquement un chronogramme des différentes phases de fonctionnement des différentes cellules de la batterie au cours du procédé
de charge suivant l'invention pour la i-ème charge de la batterie, - la figure 7 représente schématiquement des courbes de la tension de différentes cellules de la batterie en ordonnée en fonction du temps en abscisse lors de la première charge, - la figure 8 représente schématiquement des courbes des tensions de cellules de la batterie en ordonnée en fonction du temps en abscisse lors d'une i-ème charge.
2 0 Aux figures, la batterie électrique 10 comporte N cellules 1, ..., j,...N
désignées globalement par cellules j, avec N supérieur ou égal à 2.
Dans ce qui suit, il est par exemple prévu des cellules j, k, 1, m, p, q, r, avec 1 < j < N, 1 < 1 < N, 1 < r < N.
L'invention est décrite ci-dessous en référence au mode de réalisation représenté aux figures, dans lequel les cellules j sont réalisées par exemple par
9 assemblage de films, par exemple en lithium ¨ métal - polymère. L'épaisseur totale de ces films est par exemple inférieure à 300 micromètres et par exemple de micromètres environ. Les cellules ont une température nominale de fonctionnement supérieure à 20 C, par exemple de 90 C pour une technologie lithium ¨ métal ¨
polymère.
Dans la description qui suit, les cellules j sont en série. Les cellules sont par exemple en série, et sont chacune rechargeables et déchargeables. Les cellules sont par exemple identiques.
La batterie 10 comporte une unité 20 de contrôle de ses propres cellules j.
1 0 La batterie 10 comporte des bornes 11, 12 de charge des cellules j.
Les bornes 11, 12 de charges sont distinctes l'une de l'autre. Il est par exemple prévu au moins une première borne 11 de charge des cellules j et une deuxième borne 12 de charge des cellules j. L'ensemble des cellules j est par exemple connecté
entre les bornes 11, 12 de charge. Les cellules j sont par exemple connectées en série entre les bornes 11, 12 de charge. Les bornes 11, 12 de charge sont aptes à être connectées à
un chargeur 100, tel que par exemple un chargeur extérieur 100. Le chargeur comporte des bornes 101, 102 de connexion respectivement aux bornes 11, 12 de charge, et un organe 103 de chargement connecté entre les bornes 101 et 102 pour envoyer à celles-ci un courant de chargement des cellules j, lorsque les bornes 101 et 102 sont connectées aux bornes 11 et 12 de la batterie 10. Le fait qu'une cellule soit complètement chargée correspond au fait que la tension entre ses bornes individuelles de cellule soit égale en valeur absolue à une tension prescrite de seuil de charge, qui est par exemple une tension maximum en valeur absolue et qui est non nulle. Le fait qu'une cellule ne soit pas complètement chargée, ou soit partiellement ou complètement déchargée, correspond au fait que la tension entre ses bornes individuelles de cellule soit inférieure en valeur absolue à la tension prescrite de seuil de charge ou soit nulle. La tension de seuil de charge est prescrite pour la cellule j et est non nulle. Les bornes individuelles de chaque cellule sont différentes des bornes 11, 12 de charge de la batterie, sauf éventuellement pour une borne individuelle de la première cellule 1 reliée à la borne 11 de charge et pour une borne individuelle de la dernière cellule N reliée à la borne 12 de charge.
La batterie peut comporter par exemple un ou plusieurs éléments de chauffe des cellules j à leur température nominale de fonctionnement, par exemple sous la forme d'une ou plusieurs plaques de chauffe, qui sont alimentées en courant électrique par les bornes 11, 12, notamment pour les cellules réalisées par 5 assemblage de films, par exemple en lithium ¨ métal ¨ polymère.
La batterie 10 comporte en outre un circuit CPC, de contournement associé à
chaque cellule j. En outre, la batterie 10 comporte des éléments SW3 de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule j à son circuit CPC, de contournement associé. Lorsque le circuit CPC, de contournement est connecté à
sa
polymère.
Dans la description qui suit, les cellules j sont en série. Les cellules sont par exemple en série, et sont chacune rechargeables et déchargeables. Les cellules sont par exemple identiques.
La batterie 10 comporte une unité 20 de contrôle de ses propres cellules j.
1 0 La batterie 10 comporte des bornes 11, 12 de charge des cellules j.
Les bornes 11, 12 de charges sont distinctes l'une de l'autre. Il est par exemple prévu au moins une première borne 11 de charge des cellules j et une deuxième borne 12 de charge des cellules j. L'ensemble des cellules j est par exemple connecté
entre les bornes 11, 12 de charge. Les cellules j sont par exemple connectées en série entre les bornes 11, 12 de charge. Les bornes 11, 12 de charge sont aptes à être connectées à
un chargeur 100, tel que par exemple un chargeur extérieur 100. Le chargeur comporte des bornes 101, 102 de connexion respectivement aux bornes 11, 12 de charge, et un organe 103 de chargement connecté entre les bornes 101 et 102 pour envoyer à celles-ci un courant de chargement des cellules j, lorsque les bornes 101 et 102 sont connectées aux bornes 11 et 12 de la batterie 10. Le fait qu'une cellule soit complètement chargée correspond au fait que la tension entre ses bornes individuelles de cellule soit égale en valeur absolue à une tension prescrite de seuil de charge, qui est par exemple une tension maximum en valeur absolue et qui est non nulle. Le fait qu'une cellule ne soit pas complètement chargée, ou soit partiellement ou complètement déchargée, correspond au fait que la tension entre ses bornes individuelles de cellule soit inférieure en valeur absolue à la tension prescrite de seuil de charge ou soit nulle. La tension de seuil de charge est prescrite pour la cellule j et est non nulle. Les bornes individuelles de chaque cellule sont différentes des bornes 11, 12 de charge de la batterie, sauf éventuellement pour une borne individuelle de la première cellule 1 reliée à la borne 11 de charge et pour une borne individuelle de la dernière cellule N reliée à la borne 12 de charge.
La batterie peut comporter par exemple un ou plusieurs éléments de chauffe des cellules j à leur température nominale de fonctionnement, par exemple sous la forme d'une ou plusieurs plaques de chauffe, qui sont alimentées en courant électrique par les bornes 11, 12, notamment pour les cellules réalisées par 5 assemblage de films, par exemple en lithium ¨ métal ¨ polymère.
La batterie 10 comporte en outre un circuit CPC, de contournement associé à
chaque cellule j. En outre, la batterie 10 comporte des éléments SW3 de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule j à son circuit CPC, de contournement associé. Lorsque le circuit CPC, de contournement est connecté à
sa
10 cellule j associée, ce circuit CPC, de contournement est branché en parallèle avec cette cellule j, ainsi que cela est représenté à titre d'exemple pour la cellule 1 et son circuit de contournement associé CPC1 à la figure 1.
D'une manière générale, chaque circuit CPC3 de contournement associé à sa cellule j est électriquement en parallèle avec sa cellule j associée.
Autrement dit, chaque circuit CPC, de contournement est branché sur les bornes individuelles de la cellule j associée en position de connexion de l'élément SW, de commutation associé.
Ainsi, en position de déconnexion du circuit CPC3 de contournement par l'élément SW, de commutation associé, le courant de charge envoyé par le chargeur 100 sur les bornes 11, 12 de charge est envoyé à la cellule j pour effectuer son chargement ou son rechargement. En position de connexion du circuit CPC3 de contournement à
sa cellule j associée, il existe un contournement partiel ou total du courant de charge envoyé par le chargeur 100 sur les bornes 11, 12 de charge par rapport à la cellule j, c'est-à-dire qu'au moins une partie du courant de charge arrivant aux bornes
D'une manière générale, chaque circuit CPC3 de contournement associé à sa cellule j est électriquement en parallèle avec sa cellule j associée.
Autrement dit, chaque circuit CPC, de contournement est branché sur les bornes individuelles de la cellule j associée en position de connexion de l'élément SW, de commutation associé.
Ainsi, en position de déconnexion du circuit CPC3 de contournement par l'élément SW, de commutation associé, le courant de charge envoyé par le chargeur 100 sur les bornes 11, 12 de charge est envoyé à la cellule j pour effectuer son chargement ou son rechargement. En position de connexion du circuit CPC3 de contournement à
sa cellule j associée, il existe un contournement partiel ou total du courant de charge envoyé par le chargeur 100 sur les bornes 11, 12 de charge par rapport à la cellule j, c'est-à-dire qu'au moins une partie du courant de charge arrivant aux bornes
11, 12 est déviée dans le circuit CPC, de contournement. Le circuit CPC3 de contournement comporte par exemple une ou plusieurs résistance électrique R3 pour chaque cellule j.
L'élément SW3 de commutation comporte par exemple un interrupteur INT3, qui est fermé en position de connexion et qui est ouvert en position de déconnexion.
L'élément SWj de commutation est par exemple en série avec le circuit CPC, de contournement associé, ce circuit en série comprenant cet élément SW, de commutation et ce circuit CPC3 de contournement étant relié en parallèle avec la cellule j associée.
La batterie 10 comporte en outre des moyens 200 de commande des éléments SW3 de commutation, pour commander individuellement leur passage dans la position de connexion et dans la position de déconnexion. Chaque élément SW, de commutation comporte par exemple une entrée E3 de commande reliée à l'unité 20 faisant partie des moyens 20 de commande. Les moyens 20, 200 de commande sont par exemple formés par une carte électronique, par exemple munie d'un calculateur ou d'au moins un microprocesseur, notamment pour commander les éléments SW3 de commutation.
Les moyens 200 de commande commandent ainsi les éléments SW3 de 1 0 commutation respectifs afin de mettre en oeuvre les différentes phases des cellules, qui seront décrites ci-dessous.
Suivant l'invention, il est prévu pour chaque charge de la batterie 10 ultérieure à la première charge, c'est-à-dire pour la i-ème charge, avec i supérieur ou égal à 2, une première phase de contournement préemptif ayant une durée TP3, de contournement préemptif pour respectivement la cellule j, cette durée TP3, ayant été
calculée en fonction de la durée totale de connexion du circuit de contournement associé CPC, à cette cellule j lors d'au moins une charge précédente, cette durée totale de connexion du circuit CPC, de contournement étant la durée nécessaire pour que toutes les cellules j de la batterie 10 aient atteint une tension prédéterminée 2 0 VLIM lors de cette au moins une charge précédente. Cette première durée TP3, de contournement préemptif pour la i-ème charge a été mémorisée au cours de l'étape MEM dans une mémoire 21 de la batterie 10 lors de cette au moins une charge précédente.
Suivant un mode de réalisation, la tension déterminée VLIM est égale à la tension de seuil de charge.
Suivant un mode de réalisation, la tension déterminée VLIM est une tension inférieure ou égale à la tension de seuil de charge, par exemple égale à une valeur fixe, qui est supérieure ou égale à 90 % de la tension de seuil de charge et qui est inférieure ou égale à 100% de la tension de seuil de charge.
L'élément SW3 de commutation comporte par exemple un interrupteur INT3, qui est fermé en position de connexion et qui est ouvert en position de déconnexion.
L'élément SWj de commutation est par exemple en série avec le circuit CPC, de contournement associé, ce circuit en série comprenant cet élément SW, de commutation et ce circuit CPC3 de contournement étant relié en parallèle avec la cellule j associée.
La batterie 10 comporte en outre des moyens 200 de commande des éléments SW3 de commutation, pour commander individuellement leur passage dans la position de connexion et dans la position de déconnexion. Chaque élément SW, de commutation comporte par exemple une entrée E3 de commande reliée à l'unité 20 faisant partie des moyens 20 de commande. Les moyens 20, 200 de commande sont par exemple formés par une carte électronique, par exemple munie d'un calculateur ou d'au moins un microprocesseur, notamment pour commander les éléments SW3 de commutation.
Les moyens 200 de commande commandent ainsi les éléments SW3 de 1 0 commutation respectifs afin de mettre en oeuvre les différentes phases des cellules, qui seront décrites ci-dessous.
Suivant l'invention, il est prévu pour chaque charge de la batterie 10 ultérieure à la première charge, c'est-à-dire pour la i-ème charge, avec i supérieur ou égal à 2, une première phase de contournement préemptif ayant une durée TP3, de contournement préemptif pour respectivement la cellule j, cette durée TP3, ayant été
calculée en fonction de la durée totale de connexion du circuit de contournement associé CPC, à cette cellule j lors d'au moins une charge précédente, cette durée totale de connexion du circuit CPC, de contournement étant la durée nécessaire pour que toutes les cellules j de la batterie 10 aient atteint une tension prédéterminée 2 0 VLIM lors de cette au moins une charge précédente. Cette première durée TP3, de contournement préemptif pour la i-ème charge a été mémorisée au cours de l'étape MEM dans une mémoire 21 de la batterie 10 lors de cette au moins une charge précédente.
Suivant un mode de réalisation, la tension déterminée VLIM est égale à la tension de seuil de charge.
Suivant un mode de réalisation, la tension déterminée VLIM est une tension inférieure ou égale à la tension de seuil de charge, par exemple égale à une valeur fixe, qui est supérieure ou égale à 90 % de la tension de seuil de charge et qui est inférieure ou égale à 100% de la tension de seuil de charge.
12 Pour cette i-ème charge, la première phase de contournement préemptif est suivie, pour chaque cellule j, d'une deuxième phase associée C,, où le circuit de contournement associé CPC, est déconnecté de la cellule j jusqu'à ce que la tension Võ de la cellule j atteigne la tension prédéterminée VLIM. La cellule j se charge est ainsi chargée pendant cette deuxième phase C, par le chargeur 100 connecté aux bornes 1, 12 ainsi La tension prédéterminée VLIM est prescrite pour la cellule j et est non nulle.
Les différentes phases apparaissant lors de la i-ème charge seront décrites plus en détail ci-dessous en référence aux figures 5 et 6 données à titre d'exemples 1 0 illustratifs.
On décrit tout d'abord ci-dessous les étapes apparaissant lors de la première charge de la batterie 10 en référence à la figure 3 donnée à titre d'exemple illustratif.
Le terme "associé" signifie les parties associées à une cellule j et porte le même indice j ou le même autre indice que cette cellule associée.
Première charge i = 1 Lors de la première charge, on détecte, par exemple à l'instant t1, la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100. La connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 ayant été détectée déclenche pendant une 2 0 deuxième phase associée C,1 la déconnexion de chaque cellule j par rapport à son circuit de contournement associé CPC, pour charger la cellule j jusqu'à ce que la tension respective V,1 de la cellule j atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Il est par exemple prévu pour chaque cellule j un élément MES, de mesure de la tension de la cellule j. La tension Võ mesurée par l'élément MES, de la cellule j est envoyée aux moyens 200 de commande.
Puis, pour au moins l'une des cellules j, à la fin de la deuxième phase associée c'est-à-dire lorsque cette cellule j a atteint la tension prédéterminée VLIM, le circuit de contournement associé CPC, est connecté à la cellule j pour maintenir la tension V,1 de la cellule j à la tension prédéterminée VLIM pendant une troisième phase associée M,1 de maintien de charge jusqu'à ce que les tensions Vji, Vki, V11 de toutes les cellules j, k, 1 (et autres) ne dépassent pas la tension de seuil de charge.
Les différentes phases apparaissant lors de la i-ème charge seront décrites plus en détail ci-dessous en référence aux figures 5 et 6 données à titre d'exemples 1 0 illustratifs.
On décrit tout d'abord ci-dessous les étapes apparaissant lors de la première charge de la batterie 10 en référence à la figure 3 donnée à titre d'exemple illustratif.
Le terme "associé" signifie les parties associées à une cellule j et porte le même indice j ou le même autre indice que cette cellule associée.
Première charge i = 1 Lors de la première charge, on détecte, par exemple à l'instant t1, la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100. La connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 ayant été détectée déclenche pendant une 2 0 deuxième phase associée C,1 la déconnexion de chaque cellule j par rapport à son circuit de contournement associé CPC, pour charger la cellule j jusqu'à ce que la tension respective V,1 de la cellule j atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Il est par exemple prévu pour chaque cellule j un élément MES, de mesure de la tension de la cellule j. La tension Võ mesurée par l'élément MES, de la cellule j est envoyée aux moyens 200 de commande.
Puis, pour au moins l'une des cellules j, à la fin de la deuxième phase associée c'est-à-dire lorsque cette cellule j a atteint la tension prédéterminée VLIM, le circuit de contournement associé CPC, est connecté à la cellule j pour maintenir la tension V,1 de la cellule j à la tension prédéterminée VLIM pendant une troisième phase associée M,1 de maintien de charge jusqu'à ce que les tensions Vji, Vki, V11 de toutes les cellules j, k, 1 (et autres) ne dépassent pas la tension de seuil de charge.
13 Ainsi qu'on le voit à la figure 3, il est donc prévu pour la cellule j lors de la première charge (i = 1), et ce dès la détection de la connexion de la batterie au chargeur, la mise en oeuvre de la deuxième phase C31 de déconnexion de la cellule j par rapport à son circuit de contournement associé CPC3, puis la troisième phase Mj1 de maintien de charge de troisième durée 1\431 de maintien de charge.
Il est donc prévu pour la cellule k lors de la première charge (i = 1), et ce dès la détection de la connexion de la batterie au chargeur, la mise en oeuvre de la deuxième phase Cki de déconnexion de la cellule k par rapport à son circuit de contournement associé CPCk, puis la troisième phase Mki de maintien de charge de 1 0 de troisième durée Mki de maintien de charge.
Il est prévu pour la cellule 1 lors de la première charge (i = 1), et ce dès la détection de la connexion de la batterie au chargeur, la mise en oeuvre de la deuxième phase Cii de déconnexion de la cellule 1 par rapport à son circuit de contournement associé CPC1 pour charger la cellule 1 jusqu'à ce que la tension respective V11 de la cellule 1 atteigne la tension prédéterminée VLIM. Puis, la troisième phase associée M11 de maintien de charge de durée nulle, étant donné
que la cellule 1 est par exemple la cellule mettant le plus de temps à être chargée et mettant donc le plus de temps à ce que sa tension Vil de cellule 1 atteigne la tension prédéterminée VLIM. Par conséquent, cela revient à dire que la cellule 1 n'a pas de troisième phase associée M11 de maintien de charge ou a une troisième phase associée M11 de maintien de charge de troisième durée M11 de maintien de charge nulle. Ainsi qu'on le voit à la figure 3, la fin de la deuxième phase Cii de la cellule 1, qui est la plus longue pour toutes les cellules, provoque la fin des troisièmes phases 1\4319 Mki de maintien de charge des autres cellules j, k.
On mémorise lors de cette première charge i = 1 lors de l'étape MEM dans la mémoire 21 de la batterie 10 comme première durée TP32 de contournement préemptif associée respectivement à la cellule j, la troisième durée 1\431 de connexion du circuit de contournement associé CPC, à la cellule j lors de la troisième phase 1\431 de la première charge, soit TP32 = 1\431.
De même, pour les autres cellules, par exemple pour la cellule k, on mémorise lors de cette première charge i = 1 dans la mémoire 21 de la batterie
Il est donc prévu pour la cellule k lors de la première charge (i = 1), et ce dès la détection de la connexion de la batterie au chargeur, la mise en oeuvre de la deuxième phase Cki de déconnexion de la cellule k par rapport à son circuit de contournement associé CPCk, puis la troisième phase Mki de maintien de charge de 1 0 de troisième durée Mki de maintien de charge.
Il est prévu pour la cellule 1 lors de la première charge (i = 1), et ce dès la détection de la connexion de la batterie au chargeur, la mise en oeuvre de la deuxième phase Cii de déconnexion de la cellule 1 par rapport à son circuit de contournement associé CPC1 pour charger la cellule 1 jusqu'à ce que la tension respective V11 de la cellule 1 atteigne la tension prédéterminée VLIM. Puis, la troisième phase associée M11 de maintien de charge de durée nulle, étant donné
que la cellule 1 est par exemple la cellule mettant le plus de temps à être chargée et mettant donc le plus de temps à ce que sa tension Vil de cellule 1 atteigne la tension prédéterminée VLIM. Par conséquent, cela revient à dire que la cellule 1 n'a pas de troisième phase associée M11 de maintien de charge ou a une troisième phase associée M11 de maintien de charge de troisième durée M11 de maintien de charge nulle. Ainsi qu'on le voit à la figure 3, la fin de la deuxième phase Cii de la cellule 1, qui est la plus longue pour toutes les cellules, provoque la fin des troisièmes phases 1\4319 Mki de maintien de charge des autres cellules j, k.
On mémorise lors de cette première charge i = 1 lors de l'étape MEM dans la mémoire 21 de la batterie 10 comme première durée TP32 de contournement préemptif associée respectivement à la cellule j, la troisième durée 1\431 de connexion du circuit de contournement associé CPC, à la cellule j lors de la troisième phase 1\431 de la première charge, soit TP32 = 1\431.
De même, pour les autres cellules, par exemple pour la cellule k, on mémorise lors de cette première charge i = 1 dans la mémoire 21 de la batterie
14 comme première durée TPk2 de contournement préemptif associé respectivement à
la cellule k, la troisième durée Mki de connexion du circuit de contournement associé
CPCk à la cellule k lors de la troisième phase Mki de la première charge, soit TPk2 Mki.
Pour la cellule 1, la durée TP12mémorisée est nulle.
Deuxième charge i = 2 Lors de la deuxième charge i = 2, on détecte, par exemple à l'instant t2, la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100, ainsi que cela est représenté
à titre illustratif à la figure 4.
La connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 ayant été
détectée déclenche la connexion de cellules j, k, m à leur circuit de contournement associé CPC3, CPCk, CPCõ, respectivement pendant une première durée de contournement préemptif TP32 = M31, TPk2 = Mki, TP1112 = Mmi, associé à la cellule j, k, m. Ces premières durées TP32, TPk2, TI3õ12 de contournement préemptif, associées respectivement aux cellules j, k, m pour la deuxième charge, ont été calculées en fonction de la durée totale de connexion des circuits de contournement associés CPC3, CPCk, CPCõ, à ces cellules j, k, m, laquelle durée totale de connexion a été
déterminée lors de la première charge (i = 1) précédente et est la durée nécessaire pour que toutes les cellules j, k, m aient atteint la tension prédéterminée VLIM.
Cette première durée TP32, TPk2, TI3õ12 de contournement préemptif pour la deuxième charge a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie 10 lors de cette première charge précédente au cours de l'étape MEM. Il en est ainsi pour toutes les cellules, sauf pour la au moins une cellule 1, pour laquelle la première durée de contournement préemptif TP12 = 0 et pour laquelle la deuxième phase C12 est tout de suite effectuée après l'instant initial t2 de commencement de la deuxième charge i = 2.
Ensuite, pour chaque cellule j, k, m, 1, c'est-à-dire pour toutes les cellules, est effectuée la deuxième phase associée C32, Ck2, Cm2, C12, où le circuit des contournements associés CPC3, CPCk, CPCõõ CPC1 est déconnecté de la cellule j, k, m, 1 jusqu'à ce que la tension V32, Vk2, V.12, V12 de la cellule j, k, m, 1 atteigne la tension prédéterminée VLIM. Pendant cette deuxième phase C32, Ck2, Cm2, C12, la cellule correspondante j, k, m, 1 est rechargée jusqu'à la tension prédéterminée VLIM
par le courant de charge, qui est envoyé sur aux bornes 11, 12 par le chargeur 100.
Il se peut ainsi que toutes les deuxièmes phases associées C32, Ck2, Cm2, C12 finissent exactement en même temps. Il s'agit d'un cas idéal. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'effectuer la troisième phase de maintien de charge après la deuxième phase pour les cellules. Toutefois, en pratique, les deuxièmes phases Cj2, Ck2, Cm29 Ci2 peuvent ne pas se terminer en même temps, c'est-à-dire qu'il peut y avoir la deuxième phase Cõ,2 qui se finit la dernière pour la cellule m par rapport aux autres cellules. Dans ce cas, on prévoit pour toutes les cellules autres que la ou les 10 cellules m dont la deuxième phase associée Cõ,2 se termine la dernière, une troisième phase de maintien de charge Mj2, Mk29 M12, respectivement pour les cellules j, k, 1.
Ceci équivaut au fait de faire suivre la deuxième phase Cõ,2 de la cellule m par une troisième phase associée Mõ,2 = 0, c'est-à-dire de troisième durée Mõ,2 nulle de maintien de charge.
la cellule k, la troisième durée Mki de connexion du circuit de contournement associé
CPCk à la cellule k lors de la troisième phase Mki de la première charge, soit TPk2 Mki.
Pour la cellule 1, la durée TP12mémorisée est nulle.
Deuxième charge i = 2 Lors de la deuxième charge i = 2, on détecte, par exemple à l'instant t2, la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100, ainsi que cela est représenté
à titre illustratif à la figure 4.
La connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 ayant été
détectée déclenche la connexion de cellules j, k, m à leur circuit de contournement associé CPC3, CPCk, CPCõ, respectivement pendant une première durée de contournement préemptif TP32 = M31, TPk2 = Mki, TP1112 = Mmi, associé à la cellule j, k, m. Ces premières durées TP32, TPk2, TI3õ12 de contournement préemptif, associées respectivement aux cellules j, k, m pour la deuxième charge, ont été calculées en fonction de la durée totale de connexion des circuits de contournement associés CPC3, CPCk, CPCõ, à ces cellules j, k, m, laquelle durée totale de connexion a été
déterminée lors de la première charge (i = 1) précédente et est la durée nécessaire pour que toutes les cellules j, k, m aient atteint la tension prédéterminée VLIM.
Cette première durée TP32, TPk2, TI3õ12 de contournement préemptif pour la deuxième charge a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie 10 lors de cette première charge précédente au cours de l'étape MEM. Il en est ainsi pour toutes les cellules, sauf pour la au moins une cellule 1, pour laquelle la première durée de contournement préemptif TP12 = 0 et pour laquelle la deuxième phase C12 est tout de suite effectuée après l'instant initial t2 de commencement de la deuxième charge i = 2.
Ensuite, pour chaque cellule j, k, m, 1, c'est-à-dire pour toutes les cellules, est effectuée la deuxième phase associée C32, Ck2, Cm2, C12, où le circuit des contournements associés CPC3, CPCk, CPCõõ CPC1 est déconnecté de la cellule j, k, m, 1 jusqu'à ce que la tension V32, Vk2, V.12, V12 de la cellule j, k, m, 1 atteigne la tension prédéterminée VLIM. Pendant cette deuxième phase C32, Ck2, Cm2, C12, la cellule correspondante j, k, m, 1 est rechargée jusqu'à la tension prédéterminée VLIM
par le courant de charge, qui est envoyé sur aux bornes 11, 12 par le chargeur 100.
Il se peut ainsi que toutes les deuxièmes phases associées C32, Ck2, Cm2, C12 finissent exactement en même temps. Il s'agit d'un cas idéal. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'effectuer la troisième phase de maintien de charge après la deuxième phase pour les cellules. Toutefois, en pratique, les deuxièmes phases Cj2, Ck2, Cm29 Ci2 peuvent ne pas se terminer en même temps, c'est-à-dire qu'il peut y avoir la deuxième phase Cõ,2 qui se finit la dernière pour la cellule m par rapport aux autres cellules. Dans ce cas, on prévoit pour toutes les cellules autres que la ou les 10 cellules m dont la deuxième phase associée Cõ,2 se termine la dernière, une troisième phase de maintien de charge Mj2, Mk29 M12, respectivement pour les cellules j, k, 1.
Ceci équivaut au fait de faire suivre la deuxième phase Cõ,2 de la cellule m par une troisième phase associée Mõ,2 = 0, c'est-à-dire de troisième durée Mõ,2 nulle de maintien de charge.
15 Les moyens 20 de commande font partie d'une unité 200 de contrôle de la batterie 10. Cette unité 200 de contrôle de la batterie 10 comporte, en plus des éléments MES, de mesure de la tension V3, des cellules j, une horloge H et un compteur CT, associé respectivement à chaque cellule j.
Suivant un mode de réalisation, chaque cellule j est associée à un élément 2 0 MES, de mesure de la tension V3, de la cellule j et à un compteur CT3 de la troisième durée M3, de contournement de la troisième phase M3, de contournement, l'élément de mesure MES3 étant apte à comparer la tension V3, de la cellule j mesurée à
la tension prédéterminée VLIM et à déclencher le compteur CT, de sorte qu'il compte comme troisième durée M3, de contournement le temps à partir duquel la tension V3, de la cellule j a atteint la tension prédéterminée VLIM. Chaque compteur compte le temps écoulé depuis l'instant où il a été déclenché par le signal reçu depuis l'élément de mesure, à savoir lorsque la tension V3, de la cellule j a atteint la tension prédéterminée VLIM. La dernière cellule m atteignant cette tension prédéterminée VLIM lors de la deuxième phase Cõ,2 déclenche l'arrêt des compteurs CT, CTk, CT, des autres cellules j, k, 1, lesquels compteurs fournissent alors les troisièmes
Suivant un mode de réalisation, chaque cellule j est associée à un élément 2 0 MES, de mesure de la tension V3, de la cellule j et à un compteur CT3 de la troisième durée M3, de contournement de la troisième phase M3, de contournement, l'élément de mesure MES3 étant apte à comparer la tension V3, de la cellule j mesurée à
la tension prédéterminée VLIM et à déclencher le compteur CT, de sorte qu'il compte comme troisième durée M3, de contournement le temps à partir duquel la tension V3, de la cellule j a atteint la tension prédéterminée VLIM. Chaque compteur compte le temps écoulé depuis l'instant où il a été déclenché par le signal reçu depuis l'élément de mesure, à savoir lorsque la tension V3, de la cellule j a atteint la tension prédéterminée VLIM. La dernière cellule m atteignant cette tension prédéterminée VLIM lors de la deuxième phase Cõ,2 déclenche l'arrêt des compteurs CT, CTk, CT, des autres cellules j, k, 1, lesquels compteurs fournissent alors les troisièmes
16 durées 1\432, Mk2, MI2 de maintien de charge ainsi comptées, qui sont alors mémorisées dans la mémoire 21 au cours de l'étape MEM.
De même, il est prévu, en association respectivement avec les cellules k, 1, m, p, q, r, les organes MESk, MESI, MESrp, MES, MESq, MES, de mesure de leurs tensions respectives Vki, VII, Vnu, Vpj, Vq1, Vri, des compteurs respectifs CTk, CTip, CT, CTq, CT, du temps écoulé depuis le passage de la cellule associée respective k, 1, m, p, q, r à la tension prédéterminée VLIM, ainsi que les circuits de contournement associés CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCq, CPC,, les éléments de commutation associés SWk, 5W1, SWip, SWp, SWq, SW,, les interrupteurs associés INTk, INTI, INTõõ INTp, INTg, INTr, les entrées de commande associées Ek, E1, E., Ep, Eq, Er.
Charge i-1 (i? 2) A la figure 5, pour la i-1 -ème charge, pour la cellule j, on détecte la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 à l'instant tl_i. Cette connexion des bornes de charge au chargeur 100 ayant été détectée déclenche la connexion de la cellule j à son circuit de contournement associé CPC3 pendant la première durée TP31_1 de contournement préemptif associé à la cellule j. Puis, pendant la deuxième phase C31_1 associée à la cellule j, le circuit de contournement associé
2 0 CPC, a été déconnecté de cette cellule j jusqu'à ce que la tension V31_1 de la cellule j atteigne la tension prédéterminée VLIM pour charger la cellule j. Puis, à la fin de la deuxième phase C31_1, le circuit de contournement CPC, est connecté à la cellule j associée pour que la tension V31_1 de la cellule j ne dépasse pas la tension de seuil de charge pendant la troisième phase M31_1 associée de maintien de charge au moins jusqu'à ce que les tensions de toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée VLIM.
De même, il est prévu., respectivement pour les cellules k, m et 1, la première durée TPkl_i, TP1, TP11_1 de contournement préemptif, puis la deuxième phase associée Cki-1, C1, C1-1 pour charger la cellule k, m, 1 jusqu'à la tension prédéterminée VLIM et ensuite la troisième phase de maintien de charge ayant la
De même, il est prévu, en association respectivement avec les cellules k, 1, m, p, q, r, les organes MESk, MESI, MESrp, MES, MESq, MES, de mesure de leurs tensions respectives Vki, VII, Vnu, Vpj, Vq1, Vri, des compteurs respectifs CTk, CTip, CT, CTq, CT, du temps écoulé depuis le passage de la cellule associée respective k, 1, m, p, q, r à la tension prédéterminée VLIM, ainsi que les circuits de contournement associés CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCq, CPC,, les éléments de commutation associés SWk, 5W1, SWip, SWp, SWq, SW,, les interrupteurs associés INTk, INTI, INTõõ INTp, INTg, INTr, les entrées de commande associées Ek, E1, E., Ep, Eq, Er.
Charge i-1 (i? 2) A la figure 5, pour la i-1 -ème charge, pour la cellule j, on détecte la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 à l'instant tl_i. Cette connexion des bornes de charge au chargeur 100 ayant été détectée déclenche la connexion de la cellule j à son circuit de contournement associé CPC3 pendant la première durée TP31_1 de contournement préemptif associé à la cellule j. Puis, pendant la deuxième phase C31_1 associée à la cellule j, le circuit de contournement associé
2 0 CPC, a été déconnecté de cette cellule j jusqu'à ce que la tension V31_1 de la cellule j atteigne la tension prédéterminée VLIM pour charger la cellule j. Puis, à la fin de la deuxième phase C31_1, le circuit de contournement CPC, est connecté à la cellule j associée pour que la tension V31_1 de la cellule j ne dépasse pas la tension de seuil de charge pendant la troisième phase M31_1 associée de maintien de charge au moins jusqu'à ce que les tensions de toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée VLIM.
De même, il est prévu., respectivement pour les cellules k, m et 1, la première durée TPkl_i, TP1, TP11_1 de contournement préemptif, puis la deuxième phase associée Cki-1, C1, C1-1 pour charger la cellule k, m, 1 jusqu'à la tension prédéterminée VLIM et ensuite la troisième phase de maintien de charge ayant la
17 troisième durée Mki-1, M1,M1-1 de connexion du circuit de contournement associé
CPCk, CPCõõ CPC1 à la cellule respective k, m, 1.
On suppose que lors de la charge i-1, la cellule q a une première durée TPq,_ 1= 0, du fait qu'elle a été la dernière à avoir atteint la tension prédéterminée VLIM
précédemment et que donc la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 déclenche pour la cellule q à l'instant t1_1 initial la deuxième phase Cqi-i associée, où le circuit de contournement associé CPCq est déconnecté de la cellule q pour charger cette cellule q jusqu'à ce que la tension Vq1-1 de la cellule q atteigne la tension prédéterminée VLIM. Puis, à la fin de cette deuxième phase le circuit 1 0 du contournement associé CPCq est connecté à la cellule q pour maintenir la tension Vq1-1 de la cellule q à la tension prédéterminée VLIM pendant la troisième phase Mqi-i associée de maintien de charge. Bien entendu, la cellule q peut être différente des cellules j, k, m et 1 ou être l'une de ces cellules j, k, m, 1.
De même, la cellule p possède la première durée TPpl_i de contournement préemptif, mais on suppose que c'est cette cellule p qui atteint la dernière la tension prédéterminée VLIM pour charger cette cellule p lors de la deuxième phase associée où le circuit de contournement associé CPCp est déconnecté de la cellule p jusqu'à ce que la tension Vpl_i de la cellule p atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Par conséquent, pour cette cellule p, il n'y a pas de troisième phase de maintien de 2 0 charge Mpl_1 ou il y a une troisième phase de maintien de charge ayant une troisième durée nulle Mpl_1 de maintien de charge de durée, ainsi que représenté à la figure 5.
Ceci arrête la troisième phase de maintien de charge Mji-1,Mk1, M1-1, des autres cellules j, k, 1, m, q. Le chargeur 100 peut alors être déconnecté
des bornes 11, 12 de charge. Bien entendu, une troisième phase de maintien de charge Mpl_1 ayant une troisième durée de maintien de charge Mpl_1 non nulle pourrait être prévue, ce qui prolongerait d'autant les troisièmes phases de maintien de charge des autres cellules.
Dans un mode de réalisation, il est par exemple prévu une limite de durée de chaque troisième phase de maintien de charge, afin d'automatiquement arrêter la troisième phase de maintien de charge au-delà de cette limite.
CPCk, CPCõõ CPC1 à la cellule respective k, m, 1.
On suppose que lors de la charge i-1, la cellule q a une première durée TPq,_ 1= 0, du fait qu'elle a été la dernière à avoir atteint la tension prédéterminée VLIM
précédemment et que donc la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 déclenche pour la cellule q à l'instant t1_1 initial la deuxième phase Cqi-i associée, où le circuit de contournement associé CPCq est déconnecté de la cellule q pour charger cette cellule q jusqu'à ce que la tension Vq1-1 de la cellule q atteigne la tension prédéterminée VLIM. Puis, à la fin de cette deuxième phase le circuit 1 0 du contournement associé CPCq est connecté à la cellule q pour maintenir la tension Vq1-1 de la cellule q à la tension prédéterminée VLIM pendant la troisième phase Mqi-i associée de maintien de charge. Bien entendu, la cellule q peut être différente des cellules j, k, m et 1 ou être l'une de ces cellules j, k, m, 1.
De même, la cellule p possède la première durée TPpl_i de contournement préemptif, mais on suppose que c'est cette cellule p qui atteint la dernière la tension prédéterminée VLIM pour charger cette cellule p lors de la deuxième phase associée où le circuit de contournement associé CPCp est déconnecté de la cellule p jusqu'à ce que la tension Vpl_i de la cellule p atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Par conséquent, pour cette cellule p, il n'y a pas de troisième phase de maintien de 2 0 charge Mpl_1 ou il y a une troisième phase de maintien de charge ayant une troisième durée nulle Mpl_1 de maintien de charge de durée, ainsi que représenté à la figure 5.
Ceci arrête la troisième phase de maintien de charge Mji-1,Mk1, M1-1, des autres cellules j, k, 1, m, q. Le chargeur 100 peut alors être déconnecté
des bornes 11, 12 de charge. Bien entendu, une troisième phase de maintien de charge Mpl_1 ayant une troisième durée de maintien de charge Mpl_1 non nulle pourrait être prévue, ce qui prolongerait d'autant les troisièmes phases de maintien de charge des autres cellules.
Dans un mode de réalisation, il est par exemple prévu une limite de durée de chaque troisième phase de maintien de charge, afin d'automatiquement arrêter la troisième phase de maintien de charge au-delà de cette limite.
18 Dans un mode de réalisation, le fait que la tension Vi,
19 Vq1-1, Vri-1 de la cellule j, k, 1, m, p, q, r atteint la tension prédéterminée VLIM est détecté par le l'organe de mesure de tension associé MES, MESk, MESI, MESrp, MES, MESq, MESõ, qui compare la tension mesurée à cette tension prédéterminée VLIM.
Suivant un mode de réalisation, on mesure la troisième durée Mji-19 Mki-19 M1 1, Mmi-19 Mpi-19 Mq1-1, Mri-1 de connexion du circuit de contournement CPCJ, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCq, CPCr associé à la cellule j, k, 1, m, p, q, r lors de la troisième phase Mji-19 Mki-19 M1-19 Mmi-19 Mpi-19 Mq1-1, Mri-1 de maintien de charge, par exemple à l'aide du compteur CT, CTk, CTI, CTip, CT, CTq, CT, et de l'horloge H.
Charge i (i? 2) Lors de la charge i, on détecte, par exemple à l'instant t, la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100, ainsi que cela est représenté à titre illustratif à la figure 6.
La connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 ayant été
détectée déclenche la connexion de cellules j, k, 1, m, p, r à leur circuit de contournement associé CPCJ, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCr respectivement pendant une première durée de contournement préemptif TP,I, TPki, TP11, TPm,TPpi, 2 0 TPri associée à la cellule j, k, 1, m, p, r. Ces premières durées TPJI, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri de contournement préemptif, associées respectivement aux cellules j, k, 1, m, p, r pour la charge i, ont été calculées en fonction de la durée totale de connexion des circuits de contournement associés CPCJ, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCr à
ces cellules j, k, 1, m, p, r, laquelle durée totale de connexion a été déterminée lors d'au moins une charge précédente, par exemple la charge précédente i-1, et est la durée nécessaire pour que toutes les cellules j, k, 1, m, p, r aient atteint la tension prédéterminée VLIM lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge précédente i-1. Cette première durée TPJI, TPkI, TPli, TPpil, TPpl, TPri de contournement préemptif pour la charge i a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie 10 au cours de l'étape MEM lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge précédente i-1. Il en est ainsi pour toutes les cellules, sauf pour la au moins une cellule q, pour laquelle la première durée de contournement préemptif TPg, = 0 et pour laquelle la deuxième phase Cg, est tout de suite effectuée après l'instant initial t, de commencement de la charge i pour charger cette cellule q jusqu'à la tension prédéterminée VLIM. Dans un autre mode de réalisation, la durée totale de connexion du circuit de contournement CPC,, CPCk, CPCI, CPCõõ CPCp, CPC, à la cellule j, k, 1, m, p, r associée lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge i-1, permettant de calculer la première durée de contournement pour la charge i, a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie.
Dans un autre mode de réalisation, la première durée TP TPkõ TP,õ TPõõ, TPpõTP
de contournement préemptif pour la i-ème charge et/ou ladite durée totale de connexion du circuit de contournement CPC,, CPCk, CPCI, CPCõõ CPCp, CPC, à la cellule j, k, 1, m, p, r associée lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge i-1, permettant de calculer la première durée de contournement pour la charge i, a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge i-1.
Ensuite, pour chaque cellule j, k, 1, m, p, q, r, c'est-à-dire pour toutes les cellules, est effectuée la deuxième phase associée Cji, Ck, Ch, Cmi, Cpi, Cm, Cri, où le circuit de contournement associé CPC,, CPCk, CPCI, CPCõõ CPCp, CPCg, CPCr est déconnecté de la cellule j, k, 1, m, p, q, r jusqu'à ce que la tension Võ, Vk, Vij, V., Vpl, Vqj, VI., de la cellule j, k, 1, m, p, q, r atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Pendant cette deuxième phase Cji, Ck, Ch, G, la cellule correspondante j, k, 1, m, p, q, r est rechargée jusqu'à la tension prédéterminée VLIM par le courant de charge, qui est envoyé aux bornes 11, 12 par le chargeur 100.
Il se peut ainsi que toutes les deuxièmes phases associées C Ch, Ch, Cmi, Cm, Cql, Cri finissent exactement en même temps dans l'idéal. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'effectuer la troisième phase de maintien de charge après la deuxième phase pour les cellules. Toutefois, en pratique, les deuxièmes phases C Ch, C., Ch peuvent ne pas se terminer toutes en même temps, c'est-à-dire qu'il peut y avoir la deuxième phase Cri qui se finit la dernière pour la cellule r par rapport aux autres cellules j, k, 1, m, p, q. Dans ce cas, on prévoit pour toutes les cellules autres que la ou les cellules r dont la deuxième phase associée Cri se termine la dernière, une troisième phase de maintien de charge ayant une troisième durée de maintien de charge M31, Mki, Mli, Mmi, Mqi, respectivement pour les cellules j, k, 1, m, p, q.
Ceci équivaut au fait de faire suivre la deuxième phase Cri de la cellule r par une troisième phase associée Mn = 0, c'est-à-dire de troisième durée Mn nulle de maintien 5 de charge. Dans le mode de réalisation représenté, la fin de la deuxième phase Cri, par exemple déclenchée par le fait que la au moins une cellule r atteint la dernière la tension prédéterminée VLIM lors de la connexion de son circuit de contournement CPC, ou par le fait que la troisième phase associée de maintien de charge de cette au moins une cellule r est de troisième durée Mn nulle, déclenche la fin de la troisième 10 durée Mji,Mk, Mli, Mmi, Mqi de la troisième phase de maintien de charge des autres cellules j, k, 1, m, p, q. Le chargeur 100 peut alors être déconnecté
des bornes 11, 12 de charge. Bien entendu, une troisième phase de maintien de charge Mn ayant une troisième durée de maintien de charge Mn non nulle pourrait être prévue, ce qui prolongerait d'autant les troisièmes phases des autres cellules. Bien 15 entendu, la cellule r peut être différente des cellules j, k, m, 1, p ou être l'une de ces cellules j, k, m, 1, p.
Dans un mode de réalisation, le fait que la tension V31, Vki, Vii, V., Vpi, Vri de la cellule j, k, 1, m, p, q, r atteint la tension prédéterminée VLIM
est détecté
par l'organe de mesure de tension associé MES, MESk, MES1, MESrp, MES, MESq, 2 0 MES, en comparant la tension mesurée V31, Vki, Vri mesurée à cette tension prédéterminée VLIM.
Suivant un mode de réalisation, on mesure la troisième durée Mji,Mk, Mli, Mqi, Mn de connexion du circuit de contournement CPC3, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCq, CPC, associé à la cellule j, k, 1, m, p, q, r lors de la troisième phase Mji,Mk, Mli, Mmi, Mqi, Mn de maintien de charge, par exemple à l'aide du compteur CT, CTk, CTI, CTrp, CT, CTq, CT, et de l'horloge H.
Suivant un mode de réalisation, la première durée TP31, TPkI, TPli, TPpil, TPpl, TPri prédéterminée de contournement préemptif associée à la cellule j, k, 1, m, p, r pour la i-ème charge tient compte au moins de la deuxième durée TP31_1, TPki_i, TP1-3 0 1, TP1, TP1 de connexion du circuit de contournement CPC3, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPC, associé à la cellule j, k, 1, m, p, r lors de la première phase d'au moins une charge précédente, par exemple de la charge i-1, et de la troisième durée Mji, Mki, M1,Mmi, Mpi, Mri de connexion du circuit de contournement CPCj associé à la cellule j, k, 1, m, p, r lors de la troisième phase de maintien de charge de cette au moins une charge précédente, par exemple de la charge i-1.
Suivant un mode de réalisation, la première durée TPii, TPki, TP1, TPm,TPpi, TPri de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j, k, 1, m, p, r pour la i-ème charge est calculée en fonction au moins de la durée totale de connexion du circuit de contournement CPCi, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCr associé à cette cellule j, k, 1, m, p, r, qui a été déterminée lors de la (i-1)ème charge et qui est nécessaire pour que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée VLIM, la première durée TPii, TPki, TP1, TPm,TPpi, TPri de contournement préemptif pour la i-ème charge ayant été mémorisée dans une mémoire de la batterie lors de cette la (i-1)ème charge.
Dans un mode de réalisation, la première durée TPii de contournement préemptif, associé respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TPii = TPi + M1 ¨ mini(TPi +
où min (TPi + M1) désigne le minimum de TPi + M1 sur les cellules j.
De même, pour respectivement les autres cellules k, 1, m, p, q, r :
2 0 TPki = TPki-i Mki-i - Mji-1), = TP1i-1 M1-1 - mini(TPii-i TPõIi = TPmii + Mmii ¨ mini(TPi +
TPpi = TPi + M1 ¨ mini(TPi +
TPqi ¨ TPqi_i + Mqi_i ¨ mini(TPi + 0, TPri = TPi + M1 ¨ mini(TPi +
Les moyens 200 de commande comportent des moyens 20 de calcul de la première durée TPii de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge avec i > 2 en fonction de la durée totale de connexion du circuit de contournement associé CPC; à cette cellule j, qui a été déterminée lors d'au moins une charge précédente et qui est nécessaire pour que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée VLIM.
La batterie comporte au moins la mémoire 21 pour mémoriser la première durée TP3, de contournement préemptif pour la i-ème charge et/ou ladite durée totale de connexion du circuit de contournement CPC, à cette cellule j lors de cette au moins une charge précédente.
La batterie comprend un détecteur de la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100. Par exemple, pour ce faire, on détecte la présence d'une prise de charge sur les bornes 11, 12, cette prise de charge devant connecter les bornes 11, 12 de la batterie aux bornes 101, 102 du chargeur 100, et/ou on détecte la fermeture d'une trappe devant être fermée pour effectuer la charge et/ou on 1 0 détecte l'actionnement d'un organe mécanique devant être actionné pour effectuer la charge, et/ou on détecte la réception de trames d'état émanant du chargeur 100 via un bus de communication de la batterie.
Les moyens 200 de commande sont prévus pour déclencher pour la i-ème charge de la batterie, la connexion de la pluralité des cellules à leur circuit de contournement associé CPC, en réponse au fait que le détecteur a détecté que les bornes de charge sont connectées au chargeur, et pour maintenir la connexion de chaque cellule j à son circuit de contournement associé CPC3 pendant la première durée TP3, de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge de la batterie.
Les moyens 200 de commande sont prévus pour déconnecter à la fin de la première durée TP3, de contournement préemptif le circuit de contournement associé
CPC, de chaque cellule j pendant une deuxième phase associée C3, pour la i-ème charge de la batterie jusqu'à ce que la tension V3, de la cellule j atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Les figures 5 et 6 indiquent entre parenthèses, à titre d'exemple numérique illustratif, des valeurs numériques de ces premières et troisièmes durées, ainsi que de leur somme TP+M pour la charge i-1 et les valeurs numériques correspondante, calculées pour la première durée de contournement préemptif pour la charge i pour les cellules j, k, 1, m, p, q, r.
Grâce à l'invention, on évite d'approvisionner en énergie électrique des cellules ayant déjà atteint la tension prédéterminée VLIM, ce qui évite de dégrader leurs propriétés et notamment d'accélérer leur vieillissement. Ainsi, grâce à
l'invention, on parvient à faire se rapprocher la fin de la deuxième phase de charge C3, des cellules, ou on arrive à ce que cette deuxième phase C3, se termine pratiquement en même temps pour toutes les cellules j. On diminue également la durée M3, de la troisième phase de maintien de charge des cellules j, ce qui évite également de dégrader les propriétés des cellules.
En outre, le procédé suivant l'invention est auto-adaptatif. En effet, il s'adapte aux fluctuations de fonctionnement des cellules, notamment aux fluctuations de durée de charge des cellules jusqu'à atteindre leur tension prédéterminée VLIM. On arrive ainsi à ce que, au bout de quelques charges, voire de pratiquement deux charges, les deuxièmes phases de charge se terminent pratiquement toutes en même temps et que donc les troisièmes phases de maintien de charge puissent être très courtes.
De plus, le fait de faire commencer chaque charge par la première phase de contournement préemptif de pratiquement toutes les cellules permet de faire ce contournement lorsque les cellules ne sont pas chargées à leur tension prédéterminée VLIM, ce qui permet de ne pas trop les solliciter.
La diminution des troisièmes phases de maintien de charge des cellules permet d'éviter les microcycles de charge/décharge qui se produisent généralement 2 0 en phase de maintien de charge et ainsi de limiter le vieillissement des cellules, sans pour autant augmenter le temps de charge de la batterie 10.
De plus, le courant envoyé dans les circuits CPCj de contournement étant moins important dans la première phase de contournement ayant lieu en début de charge, on dissipe moins de chaleur par effet Joule du fait de la connexion de ce circuit de contournement. On évite donc de perturber le fonctionnement des cellules de la batterie, du fait que l'on évite d'ajouter aux éléments de chauffe de la batterie une chauffe supplémentaire non maîtrisée engendrée par le circuit de contournement.
On utilise aussi moins d'énergie pour charger la batterie.
Dans un mode de réalisation, pour éviter des microcycles de charge et de décharge supplémentaires, on procède par exemple à la déconnexion du chargeur 100 par rapport aux bornes 11, 12 de charge de la batterie 10, une fois que la batterie est considérée comme chargée, seuls les éléments de chauffe destinés à
maintenir la batterie 10 à une température adaptée restant connectés au chargeur.
Cela permet également de consommer moins d'énergie.
Dans ce qui précède, la tension prédéterminée VLIM est la tension pour laquelle on connecte à nouveau le circuit de contournement. La tension prédéterminée VLIM correspond ici par exemple également à la tension à
laquelle on considère que la cellule élémentaire j est chargée (tension de seuil de charge) mais elle pourrait être différente de la tension de seuil de charge. Cette tension prédéterminée VLIM est par exemple une tension maximale prescrite de charge de la 1 0 cellule j. La tension prédéterminée VLIM est par exemple identique pour toutes les cellules j ou peut être différente d'une cellule à l'autre. La tension de seuil de charge est par exemple identique pour toutes les cellules j ou peut être différente d'une cellule à l'autre.
Dans un mode de réalisation, la tension prédéterminée VLIM est paramétrable.
Dans un mode de réalisation, la tension de seuil de charge est paramétrable.La tension prédéterminée VLIM est par exemple enregistrée au préalable dans la mémoire 21.
La tension de seuil de charge est par exemple enregistrée au préalable dans la mémoire 21.
Dans les modes de réalisation où la troisième phase M3, de maintien de charge est prévue, cette troisième phase permet de corriger la durée TP3,+1 de la charge suivante i+1.
Dans d'autres modes de réalisation, la première durée TP3, de contournement préemptif peut prendre en compte plusieurs premières phases TP, et plusieurs troisièmes phases M de plusieurs charges précédentes, par exemple en prenant en compte des valeurs moyennes de durée de ces premières et troisièmes phases.
Le procédé peut également comprendre une seule étape de mesure indiquée ci-dessus lors de la première charge, les autres charges étant effectuées à
partir des données mesurées lors de cette étape de mesure (par exemple, la première). Les différentes durées pourraient également être déterminées à partir de différentes données théoriques relatives aux cellules. Ces modes de réalisation ne sont toutefois pas les modes de réalisation préférentiels puisqu'ils ne prennent pas en compte l'évolution des cellules au cours de leur vie.
On voit à la figure 7 que, lors de la première charge, les cellules n'atteignent 5 pas toutes en même temps la tension prédéterminée VLIM et ont donc des troisièmes phases de maintien de charge ne commençant pas en même temps, du fait que les courbes de tension des cellules représentées à cette figure ne se superposent pas.
A la figure 8, on voit que, pour la i-ème charge, les courbes de tension se 10 superposent presque, et bien plus qu'à la figure 7, et que les cellules atteignent leur tension prédéterminée VLIM presque en même temps et ont donc des troisièmes phases de maintien de charge commençant presque en même temps. Cela prouve bien l'efficacité du système.
Dans un autre mode de réalisation, la première durée TP3, de contournement 15 préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TP3, = M) ¨ b. min3(TP, + Mp-1) où min3 (TP1 + M1) désigne le minimum de TP1 + M1 sur les cellules j, et où a et b sont des coefficients prescrits non nuls. Ces coefficients sont par 2 0 exemple relatifs au niveau de charge de la batterie lors de sa connexion au chargeur.
Suivant un mode de réalisation, on mesure la troisième durée Mji-19 Mki-19 M1 1, Mmi-19 Mpi-19 Mq1-1, Mri-1 de connexion du circuit de contournement CPCJ, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCq, CPCr associé à la cellule j, k, 1, m, p, q, r lors de la troisième phase Mji-19 Mki-19 M1-19 Mmi-19 Mpi-19 Mq1-1, Mri-1 de maintien de charge, par exemple à l'aide du compteur CT, CTk, CTI, CTip, CT, CTq, CT, et de l'horloge H.
Charge i (i? 2) Lors de la charge i, on détecte, par exemple à l'instant t, la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100, ainsi que cela est représenté à titre illustratif à la figure 6.
La connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100 ayant été
détectée déclenche la connexion de cellules j, k, 1, m, p, r à leur circuit de contournement associé CPCJ, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCr respectivement pendant une première durée de contournement préemptif TP,I, TPki, TP11, TPm,TPpi, 2 0 TPri associée à la cellule j, k, 1, m, p, r. Ces premières durées TPJI, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri de contournement préemptif, associées respectivement aux cellules j, k, 1, m, p, r pour la charge i, ont été calculées en fonction de la durée totale de connexion des circuits de contournement associés CPCJ, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCr à
ces cellules j, k, 1, m, p, r, laquelle durée totale de connexion a été déterminée lors d'au moins une charge précédente, par exemple la charge précédente i-1, et est la durée nécessaire pour que toutes les cellules j, k, 1, m, p, r aient atteint la tension prédéterminée VLIM lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge précédente i-1. Cette première durée TPJI, TPkI, TPli, TPpil, TPpl, TPri de contournement préemptif pour la charge i a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie 10 au cours de l'étape MEM lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge précédente i-1. Il en est ainsi pour toutes les cellules, sauf pour la au moins une cellule q, pour laquelle la première durée de contournement préemptif TPg, = 0 et pour laquelle la deuxième phase Cg, est tout de suite effectuée après l'instant initial t, de commencement de la charge i pour charger cette cellule q jusqu'à la tension prédéterminée VLIM. Dans un autre mode de réalisation, la durée totale de connexion du circuit de contournement CPC,, CPCk, CPCI, CPCõõ CPCp, CPC, à la cellule j, k, 1, m, p, r associée lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge i-1, permettant de calculer la première durée de contournement pour la charge i, a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie.
Dans un autre mode de réalisation, la première durée TP TPkõ TP,õ TPõõ, TPpõTP
de contournement préemptif pour la i-ème charge et/ou ladite durée totale de connexion du circuit de contournement CPC,, CPCk, CPCI, CPCõõ CPCp, CPC, à la cellule j, k, 1, m, p, r associée lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge i-1, permettant de calculer la première durée de contournement pour la charge i, a été mémorisée dans la mémoire 21 de la batterie lors de cette au moins une charge précédente, par exemple la charge i-1.
Ensuite, pour chaque cellule j, k, 1, m, p, q, r, c'est-à-dire pour toutes les cellules, est effectuée la deuxième phase associée Cji, Ck, Ch, Cmi, Cpi, Cm, Cri, où le circuit de contournement associé CPC,, CPCk, CPCI, CPCõõ CPCp, CPCg, CPCr est déconnecté de la cellule j, k, 1, m, p, q, r jusqu'à ce que la tension Võ, Vk, Vij, V., Vpl, Vqj, VI., de la cellule j, k, 1, m, p, q, r atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Pendant cette deuxième phase Cji, Ck, Ch, G, la cellule correspondante j, k, 1, m, p, q, r est rechargée jusqu'à la tension prédéterminée VLIM par le courant de charge, qui est envoyé aux bornes 11, 12 par le chargeur 100.
Il se peut ainsi que toutes les deuxièmes phases associées C Ch, Ch, Cmi, Cm, Cql, Cri finissent exactement en même temps dans l'idéal. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'effectuer la troisième phase de maintien de charge après la deuxième phase pour les cellules. Toutefois, en pratique, les deuxièmes phases C Ch, C., Ch peuvent ne pas se terminer toutes en même temps, c'est-à-dire qu'il peut y avoir la deuxième phase Cri qui se finit la dernière pour la cellule r par rapport aux autres cellules j, k, 1, m, p, q. Dans ce cas, on prévoit pour toutes les cellules autres que la ou les cellules r dont la deuxième phase associée Cri se termine la dernière, une troisième phase de maintien de charge ayant une troisième durée de maintien de charge M31, Mki, Mli, Mmi, Mqi, respectivement pour les cellules j, k, 1, m, p, q.
Ceci équivaut au fait de faire suivre la deuxième phase Cri de la cellule r par une troisième phase associée Mn = 0, c'est-à-dire de troisième durée Mn nulle de maintien 5 de charge. Dans le mode de réalisation représenté, la fin de la deuxième phase Cri, par exemple déclenchée par le fait que la au moins une cellule r atteint la dernière la tension prédéterminée VLIM lors de la connexion de son circuit de contournement CPC, ou par le fait que la troisième phase associée de maintien de charge de cette au moins une cellule r est de troisième durée Mn nulle, déclenche la fin de la troisième 10 durée Mji,Mk, Mli, Mmi, Mqi de la troisième phase de maintien de charge des autres cellules j, k, 1, m, p, q. Le chargeur 100 peut alors être déconnecté
des bornes 11, 12 de charge. Bien entendu, une troisième phase de maintien de charge Mn ayant une troisième durée de maintien de charge Mn non nulle pourrait être prévue, ce qui prolongerait d'autant les troisièmes phases des autres cellules. Bien 15 entendu, la cellule r peut être différente des cellules j, k, m, 1, p ou être l'une de ces cellules j, k, m, 1, p.
Dans un mode de réalisation, le fait que la tension V31, Vki, Vii, V., Vpi, Vri de la cellule j, k, 1, m, p, q, r atteint la tension prédéterminée VLIM
est détecté
par l'organe de mesure de tension associé MES, MESk, MES1, MESrp, MES, MESq, 2 0 MES, en comparant la tension mesurée V31, Vki, Vri mesurée à cette tension prédéterminée VLIM.
Suivant un mode de réalisation, on mesure la troisième durée Mji,Mk, Mli, Mqi, Mn de connexion du circuit de contournement CPC3, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCq, CPC, associé à la cellule j, k, 1, m, p, q, r lors de la troisième phase Mji,Mk, Mli, Mmi, Mqi, Mn de maintien de charge, par exemple à l'aide du compteur CT, CTk, CTI, CTrp, CT, CTq, CT, et de l'horloge H.
Suivant un mode de réalisation, la première durée TP31, TPkI, TPli, TPpil, TPpl, TPri prédéterminée de contournement préemptif associée à la cellule j, k, 1, m, p, r pour la i-ème charge tient compte au moins de la deuxième durée TP31_1, TPki_i, TP1-3 0 1, TP1, TP1 de connexion du circuit de contournement CPC3, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPC, associé à la cellule j, k, 1, m, p, r lors de la première phase d'au moins une charge précédente, par exemple de la charge i-1, et de la troisième durée Mji, Mki, M1,Mmi, Mpi, Mri de connexion du circuit de contournement CPCj associé à la cellule j, k, 1, m, p, r lors de la troisième phase de maintien de charge de cette au moins une charge précédente, par exemple de la charge i-1.
Suivant un mode de réalisation, la première durée TPii, TPki, TP1, TPm,TPpi, TPri de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j, k, 1, m, p, r pour la i-ème charge est calculée en fonction au moins de la durée totale de connexion du circuit de contournement CPCi, CPCk, CPCI, CPCip, CPCp, CPCr associé à cette cellule j, k, 1, m, p, r, qui a été déterminée lors de la (i-1)ème charge et qui est nécessaire pour que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée VLIM, la première durée TPii, TPki, TP1, TPm,TPpi, TPri de contournement préemptif pour la i-ème charge ayant été mémorisée dans une mémoire de la batterie lors de cette la (i-1)ème charge.
Dans un mode de réalisation, la première durée TPii de contournement préemptif, associé respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TPii = TPi + M1 ¨ mini(TPi +
où min (TPi + M1) désigne le minimum de TPi + M1 sur les cellules j.
De même, pour respectivement les autres cellules k, 1, m, p, q, r :
2 0 TPki = TPki-i Mki-i - Mji-1), = TP1i-1 M1-1 - mini(TPii-i TPõIi = TPmii + Mmii ¨ mini(TPi +
TPpi = TPi + M1 ¨ mini(TPi +
TPqi ¨ TPqi_i + Mqi_i ¨ mini(TPi + 0, TPri = TPi + M1 ¨ mini(TPi +
Les moyens 200 de commande comportent des moyens 20 de calcul de la première durée TPii de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge avec i > 2 en fonction de la durée totale de connexion du circuit de contournement associé CPC; à cette cellule j, qui a été déterminée lors d'au moins une charge précédente et qui est nécessaire pour que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée VLIM.
La batterie comporte au moins la mémoire 21 pour mémoriser la première durée TP3, de contournement préemptif pour la i-ème charge et/ou ladite durée totale de connexion du circuit de contournement CPC, à cette cellule j lors de cette au moins une charge précédente.
La batterie comprend un détecteur de la connexion des bornes 11, 12 de charge au chargeur 100. Par exemple, pour ce faire, on détecte la présence d'une prise de charge sur les bornes 11, 12, cette prise de charge devant connecter les bornes 11, 12 de la batterie aux bornes 101, 102 du chargeur 100, et/ou on détecte la fermeture d'une trappe devant être fermée pour effectuer la charge et/ou on 1 0 détecte l'actionnement d'un organe mécanique devant être actionné pour effectuer la charge, et/ou on détecte la réception de trames d'état émanant du chargeur 100 via un bus de communication de la batterie.
Les moyens 200 de commande sont prévus pour déclencher pour la i-ème charge de la batterie, la connexion de la pluralité des cellules à leur circuit de contournement associé CPC, en réponse au fait que le détecteur a détecté que les bornes de charge sont connectées au chargeur, et pour maintenir la connexion de chaque cellule j à son circuit de contournement associé CPC3 pendant la première durée TP3, de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge de la batterie.
Les moyens 200 de commande sont prévus pour déconnecter à la fin de la première durée TP3, de contournement préemptif le circuit de contournement associé
CPC, de chaque cellule j pendant une deuxième phase associée C3, pour la i-ème charge de la batterie jusqu'à ce que la tension V3, de la cellule j atteigne la tension prédéterminée VLIM.
Les figures 5 et 6 indiquent entre parenthèses, à titre d'exemple numérique illustratif, des valeurs numériques de ces premières et troisièmes durées, ainsi que de leur somme TP+M pour la charge i-1 et les valeurs numériques correspondante, calculées pour la première durée de contournement préemptif pour la charge i pour les cellules j, k, 1, m, p, q, r.
Grâce à l'invention, on évite d'approvisionner en énergie électrique des cellules ayant déjà atteint la tension prédéterminée VLIM, ce qui évite de dégrader leurs propriétés et notamment d'accélérer leur vieillissement. Ainsi, grâce à
l'invention, on parvient à faire se rapprocher la fin de la deuxième phase de charge C3, des cellules, ou on arrive à ce que cette deuxième phase C3, se termine pratiquement en même temps pour toutes les cellules j. On diminue également la durée M3, de la troisième phase de maintien de charge des cellules j, ce qui évite également de dégrader les propriétés des cellules.
En outre, le procédé suivant l'invention est auto-adaptatif. En effet, il s'adapte aux fluctuations de fonctionnement des cellules, notamment aux fluctuations de durée de charge des cellules jusqu'à atteindre leur tension prédéterminée VLIM. On arrive ainsi à ce que, au bout de quelques charges, voire de pratiquement deux charges, les deuxièmes phases de charge se terminent pratiquement toutes en même temps et que donc les troisièmes phases de maintien de charge puissent être très courtes.
De plus, le fait de faire commencer chaque charge par la première phase de contournement préemptif de pratiquement toutes les cellules permet de faire ce contournement lorsque les cellules ne sont pas chargées à leur tension prédéterminée VLIM, ce qui permet de ne pas trop les solliciter.
La diminution des troisièmes phases de maintien de charge des cellules permet d'éviter les microcycles de charge/décharge qui se produisent généralement 2 0 en phase de maintien de charge et ainsi de limiter le vieillissement des cellules, sans pour autant augmenter le temps de charge de la batterie 10.
De plus, le courant envoyé dans les circuits CPCj de contournement étant moins important dans la première phase de contournement ayant lieu en début de charge, on dissipe moins de chaleur par effet Joule du fait de la connexion de ce circuit de contournement. On évite donc de perturber le fonctionnement des cellules de la batterie, du fait que l'on évite d'ajouter aux éléments de chauffe de la batterie une chauffe supplémentaire non maîtrisée engendrée par le circuit de contournement.
On utilise aussi moins d'énergie pour charger la batterie.
Dans un mode de réalisation, pour éviter des microcycles de charge et de décharge supplémentaires, on procède par exemple à la déconnexion du chargeur 100 par rapport aux bornes 11, 12 de charge de la batterie 10, une fois que la batterie est considérée comme chargée, seuls les éléments de chauffe destinés à
maintenir la batterie 10 à une température adaptée restant connectés au chargeur.
Cela permet également de consommer moins d'énergie.
Dans ce qui précède, la tension prédéterminée VLIM est la tension pour laquelle on connecte à nouveau le circuit de contournement. La tension prédéterminée VLIM correspond ici par exemple également à la tension à
laquelle on considère que la cellule élémentaire j est chargée (tension de seuil de charge) mais elle pourrait être différente de la tension de seuil de charge. Cette tension prédéterminée VLIM est par exemple une tension maximale prescrite de charge de la 1 0 cellule j. La tension prédéterminée VLIM est par exemple identique pour toutes les cellules j ou peut être différente d'une cellule à l'autre. La tension de seuil de charge est par exemple identique pour toutes les cellules j ou peut être différente d'une cellule à l'autre.
Dans un mode de réalisation, la tension prédéterminée VLIM est paramétrable.
Dans un mode de réalisation, la tension de seuil de charge est paramétrable.La tension prédéterminée VLIM est par exemple enregistrée au préalable dans la mémoire 21.
La tension de seuil de charge est par exemple enregistrée au préalable dans la mémoire 21.
Dans les modes de réalisation où la troisième phase M3, de maintien de charge est prévue, cette troisième phase permet de corriger la durée TP3,+1 de la charge suivante i+1.
Dans d'autres modes de réalisation, la première durée TP3, de contournement préemptif peut prendre en compte plusieurs premières phases TP, et plusieurs troisièmes phases M de plusieurs charges précédentes, par exemple en prenant en compte des valeurs moyennes de durée de ces premières et troisièmes phases.
Le procédé peut également comprendre une seule étape de mesure indiquée ci-dessus lors de la première charge, les autres charges étant effectuées à
partir des données mesurées lors de cette étape de mesure (par exemple, la première). Les différentes durées pourraient également être déterminées à partir de différentes données théoriques relatives aux cellules. Ces modes de réalisation ne sont toutefois pas les modes de réalisation préférentiels puisqu'ils ne prennent pas en compte l'évolution des cellules au cours de leur vie.
On voit à la figure 7 que, lors de la première charge, les cellules n'atteignent 5 pas toutes en même temps la tension prédéterminée VLIM et ont donc des troisièmes phases de maintien de charge ne commençant pas en même temps, du fait que les courbes de tension des cellules représentées à cette figure ne se superposent pas.
A la figure 8, on voit que, pour la i-ème charge, les courbes de tension se 10 superposent presque, et bien plus qu'à la figure 7, et que les cellules atteignent leur tension prédéterminée VLIM presque en même temps et ont donc des troisièmes phases de maintien de charge commençant presque en même temps. Cela prouve bien l'efficacité du système.
Dans un autre mode de réalisation, la première durée TP3, de contournement 15 préemptif, associée respectivement à la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TP3, = M) ¨ b. min3(TP, + Mp-1) où min3 (TP1 + M1) désigne le minimum de TP1 + M1 sur les cellules j, et où a et b sont des coefficients prescrits non nuls. Ces coefficients sont par 2 0 exemple relatifs au niveau de charge de la batterie lors de sa connexion au chargeur.
Claims (15)
1. Procédé de charge d'une batterie, la batterie (10) comportant une pluralité de cellules (j) rechargeables, des bornes (11, 12) de charge des cellules, aptes à être connectées à un chargeur (100), un circuit (CPC j) de contournement associé à
chaque cellule (j), des éléments (SW j) de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule (j) à son circuit (CPC j) de contournement associé
et des moyens (20) de commande des éléments (SW j) de commutation, dans lequel pour effectuer la i-ème charge de la batterie, avec i supérieur ou égal à deux, on détecte la connexion des bornes de charge au chargeur, la connexion des bornes de charge au chargeur ayant été détectée déclenchant, lors d'une première phase, la connexion de cellules (j) à leur circuit de contournement associé
(CPC j) respectivement pendant une première durée (TP ji) de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule (j), puis, pour chaque cellule (j), une fois la première durée (TP ji) écoulée, on déconnecte, lors d'une deuxième phase associée (C ji), le circuit de contournement associé (CPC j) de la cellule (j) jusqu'à ce que la tension (V ji) de la cellule (j) atteigne une tension prédéterminée (VLIM), qui est prescrite pour la cellule (j) et qui est non nulle, la première durée (TP ji) de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule (j) pour la i-ème charge, ayant été calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contoumement (CPC j) associé à
cette cellule (j) jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée (VLIM), au moins une durée associée à la cellule (j) permettant de déterminer :
- la première durée (TP ji) de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPC j) associée à
cette cellule (j) lors de cette au moins une charge précédente, ayant été mémorisée dans une mémoire (21) de la batterie lors de cette au moins une charge précédente.
chaque cellule (j), des éléments (SW j) de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule (j) à son circuit (CPC j) de contournement associé
et des moyens (20) de commande des éléments (SW j) de commutation, dans lequel pour effectuer la i-ème charge de la batterie, avec i supérieur ou égal à deux, on détecte la connexion des bornes de charge au chargeur, la connexion des bornes de charge au chargeur ayant été détectée déclenchant, lors d'une première phase, la connexion de cellules (j) à leur circuit de contournement associé
(CPC j) respectivement pendant une première durée (TP ji) de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule (j), puis, pour chaque cellule (j), une fois la première durée (TP ji) écoulée, on déconnecte, lors d'une deuxième phase associée (C ji), le circuit de contournement associé (CPC j) de la cellule (j) jusqu'à ce que la tension (V ji) de la cellule (j) atteigne une tension prédéterminée (VLIM), qui est prescrite pour la cellule (j) et qui est non nulle, la première durée (TP ji) de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule (j) pour la i-ème charge, ayant été calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contoumement (CPC j) associé à
cette cellule (j) jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée (VLIM), au moins une durée associée à la cellule (j) permettant de déterminer :
- la première durée (TP ji) de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPC j) associée à
cette cellule (j) lors de cette au moins une charge précédente, ayant été mémorisée dans une mémoire (21) de la batterie lors de cette au moins une charge précédente.
2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel pour au moins l'une des cellules (j), à la fin de la deuxième phase, le circuit de contournement associé (CPC
j) est connecté
à la cellule (j) pour que la tension (V ji) de la cellule (j) ne dépasse pas une tension de seuil de charge (VLIM) pendant une troisième phase (M ji) associée de maintien de charge au moins jusqu'à ce que les tensions (V ji) des cellules (j) aient toutes atteint la tension prédéterminée (VLIM).
j) est connecté
à la cellule (j) pour que la tension (V ji) de la cellule (j) ne dépasse pas une tension de seuil de charge (VLIM) pendant une troisième phase (M ji) associée de maintien de charge au moins jusqu'à ce que les tensions (V ji) des cellules (j) aient toutes atteint la tension prédéterminée (VLIM).
3. Procédé suivant la revendication 2, dans lequel on mesure une troisième durée (M ji) de connexion du circuit de contournement associé (CPC j) à la cellule (j) lors de la troisième phase, la première durée (TP ji) prédéterminée de contournement préemptif associée à la cellule (j) pour la i-ème charge tenant compte au moins de la première durée (TP ji-1) de connexion du circuit de contournement associé (CPC j) à la cellule (j) lors de la première phase d'au moins une charge précédente et de la troisième durée (M ji-i) de connexion du circuit de contournement associé (CPC j) à la cellule (j) lors de la troisième phase de ladite au moins une charge précédente.
4. Procédé de suivant la revendication 3, dans lequel chaque cellule (j) est associée à un élément (MES j) de mesure de la tension (V ji) de la cellule (j) et à un compteur (CT j) de la troisième durée (M ji) de contournement de la troisième phase (M ji) de contournement, l'élément (MES j) de mesure étant apte à comparer la tension (V
ji) de la cellule (j) mesurée à la tension prédéterminée (VLIM) et à déclencher le comptage par le compteur (CT j) de la troisième durée (M ji) de contournement lorsque la tension (V ji) de la cellule (j) a atteint la tension prédéterminée (VLIM).
ji) de la cellule (j) mesurée à la tension prédéterminée (VLIM) et à déclencher le comptage par le compteur (CT j) de la troisième durée (M ji) de contournement lorsque la tension (V ji) de la cellule (j) a atteint la tension prédéterminée (VLIM).
5. Procédé suivant la revendication 4, dans lequel les compteurs (CT j) sont commandés pour compter comme fin de la troisième durée (M ji) de contournement le moment à partir duquel toutes les cellules ont atteint la tension prédéterminée (VLIM).
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la première durée (TP ji) de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule (j) pour la i-ème charge, est calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors de la i-1 ème charge, du circuit de contournement (CPC j) associé à cette cellule (j) jusqu'à
ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée (VLIM).
la cellule (j) pour la i-ème charge, est calculée en fonction de la durée totale de connexion, lors de la i-1 ème charge, du circuit de contournement (CPC j) associé à cette cellule (j) jusqu'à
ce que toutes les cellules aient atteint la tension prédéterminée (VLIM).
7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite au moins une durée associée à la cellule (j) permettant de déterminer :
- la première durée (TP ji) de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPC j) associé à
cette cellule (j) lors de la i-1 ème charge, a été mémorisée dans une mémoire (21) de la batterie lors de la i-1 ème charge.
- la première durée (TP ji) de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPC j) associé à
cette cellule (j) lors de la i-1 ème charge, a été mémorisée dans une mémoire (21) de la batterie lors de la i-1 ème charge.
8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'on mémorise lors de ladite au moins une charge précédente, comme durée associée à
la cellule (j), au moins la première durée (TP ji) de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule (j) pour la i-ème charge.
la cellule (j), au moins la première durée (TP ji) de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule (j) pour la i-ème charge.
9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'on mémorise lors de ladite au moins une charge précédente, comme durée associée à
la cellule (j), au moins ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPCj) associé à cette cellule (j) lors de cette au moins une charge précédente.
la cellule (j), au moins ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPCj) associé à cette cellule (j) lors de cette au moins une charge précédente.
10. Procédé suivant la revendication 9, dans lequel la première durée TPji de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TP ji = TP ji-1 + Mji-1 - minj (TPji-1 + Mji-1) où minj +(TPji-1 + Mji-1)désigne le minimum de TPji-1 + Mj-1 sur les cellules j.
la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TP ji = TP ji-1 + Mji-1 - minj (TPji-1 + Mji-1) où minj +(TPji-1 + Mji-1)désigne le minimum de TPji-1 + Mj-1 sur les cellules j.
11. Procédé suivant la revendication 9, dans lequel la première durée TPji de contournement préemptif, associée respectivement à
la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TPji = a.(TPji-i + Mji-1) ¨ b.minj (TPj1-1 + Mji-1) où min;(TPji-i + Mji-1) désigne le minimum de TPji-1 + Mji-1 sur les cellules j, et où
a, b sont des coefficients prescrits non nuls.
la cellule j pour la i-ème charge, est calculée de la manière suivante :
TPji = a.(TPji-i + Mji-1) ¨ b.minj (TPj1-1 + Mji-1) où min;(TPji-i + Mji-1) désigne le minimum de TPji-1 + Mji-1 sur les cellules j, et où
a, b sont des coefficients prescrits non nuls.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel les coefficients a et b sont déterminés en fonction du niveau de charge de la batterie lorsque la connexion de celle-ci au chargeur est détectée.
13. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel pour la première charge de chaque cellule (j) de la batterie, on détecte la connexion des bornes (11, 12) de charge au chargeur, la connexion des bornes (11, 12) de charge au chargeur ayant été détectée déclenchant pendant une deuxième phase associée (Cji) la déconnexion de chaque cellule (j) par rapport à son circuit de contournement associé (CPCj) pour charger la cellule (j) jusqu'à ce que la tension respective (Vj1) de la cellule (j) atteigne la tension (VLIM) prédéterminée, puis pour au moins l'une des cellules (j), à la fin de la deuxième phase associée (Cj1), le circuit de contournement associé (CPCj) est connecté à la cellule (j) pour que la tension (Vj1) de la cellule (j) ne dépasse pas la tension de seuil de charge (VLIM) pendant une troisième phase associée (Mji) de maintien de charge jusqu'à ce que les tensions (Vj1) des cellules (j) aient toutes atteint la tension prédéterminée (VLIM), la première durée (TPj2) de contournement préemptif associée respectivement à
la cellule (j) et valable pour au moins la deuxième charge correspondant à la troisième durée (Mj1) de connexion du circuit de contournement associé (CPCj) à la cellule (j) lors de la troisième phase (Mj1) de la première charge.
la cellule (j) et valable pour au moins la deuxième charge correspondant à la troisième durée (Mj1) de connexion du circuit de contournement associé (CPCj) à la cellule (j) lors de la troisième phase (Mj1) de la première charge.
14. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel ladite tension prédéterminée (VLIM) est une tension inférieure ou égale à la tension de seuil de charge qui est prescrite pour la cellule (j) et qui est non nulle.
15. Batterie (10) comportant une pluralité de cellules (j) rechargeables, des bornes (11, 12) de charge des cellules, aptes à être connectées à un chargeur (100), un circuit (CPCj) de contournement associé à chaque cellule (j), des éléments (SWj) de commutation permettant de connecter et de déconnecter chaque cellule (j) à son circuit (CPCj) de contournement associé et des moyens (20) de commande des éléments (SWj) de commutation, des moyens de mesure de la tension (Vji) de chaque cellule (j), dans lequel les moyens (200) de commande comportent des moyens (20) de calcul d'une première durée (TPji) de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule (j) pour la i-ème charge avec i >=2 en fonction de la durée totale de connexion, lors d'au moins une charge précédente, du circuit de contournement associé
(CPCj) à
cette cellule (j) jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint une tension prédéterminée (VLIM), la batterie comportant au moins une mémoire (21) pour mémoriser au moins une durée associé à la cellule (j) et permettant de déterminer :
- la première durée (TPji) de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPCj) à cette cellule (j) lors de cette au moins une charge précédente, la batterie comprenant un détecteur de la connexion des bornes (11, 12) de charge au chargeur (100), les moyens (200) de commande étant prévus pour déclencher pour la i-ème charge de la batterie, la connexion de la pluralité des cellules à leur circuit de contournement associé (CPCi) en réponse au fait que le détecteur a détecté que les bornes de charge sont connectées au chargeur, et pour maintenir la connexion de chaque cellule (j) à son circuit de contournement associé (CPCj) pendant la première durée (TPji) de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule (j) pour la i-ème charge de la batterie, les moyens (200) de commande étant prévus pour déconnecter à la fin de la première durée (TPji) de contournement préemptif le circuit de contournement associé
(CPCj) de chaque cellule (j) pendant une deuxième phase associée (Cji) pour la i-ème charge de la batterie jusqu'à ce que la tension (Vji) de la cellule (j) atteigne la tension prédéterminée (VLIM), qui est prescrite pour la cellule (j) et qui est non nulle.
(CPCj) à
cette cellule (j) jusqu'à ce que toutes les cellules aient atteint une tension prédéterminée (VLIM), la batterie comportant au moins une mémoire (21) pour mémoriser au moins une durée associé à la cellule (j) et permettant de déterminer :
- la première durée (TPji) de contournement préemptif pour la i-ème charge, et/ou - ladite durée totale de connexion du circuit de contournement (CPCj) à cette cellule (j) lors de cette au moins une charge précédente, la batterie comprenant un détecteur de la connexion des bornes (11, 12) de charge au chargeur (100), les moyens (200) de commande étant prévus pour déclencher pour la i-ème charge de la batterie, la connexion de la pluralité des cellules à leur circuit de contournement associé (CPCi) en réponse au fait que le détecteur a détecté que les bornes de charge sont connectées au chargeur, et pour maintenir la connexion de chaque cellule (j) à son circuit de contournement associé (CPCj) pendant la première durée (TPji) de contournement préemptif, associée respectivement à la cellule (j) pour la i-ème charge de la batterie, les moyens (200) de commande étant prévus pour déconnecter à la fin de la première durée (TPji) de contournement préemptif le circuit de contournement associé
(CPCj) de chaque cellule (j) pendant une deuxième phase associée (Cji) pour la i-ème charge de la batterie jusqu'à ce que la tension (Vji) de la cellule (j) atteigne la tension prédéterminée (VLIM), qui est prescrite pour la cellule (j) et qui est non nulle.
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