EP1151313A1 - Procede de controle d'etat d'une batterie d'accumulateur - Google Patents

Procede de controle d'etat d'une batterie d'accumulateur

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Publication number
EP1151313A1
EP1151313A1 EP00988886A EP00988886A EP1151313A1 EP 1151313 A1 EP1151313 A1 EP 1151313A1 EP 00988886 A EP00988886 A EP 00988886A EP 00988886 A EP00988886 A EP 00988886A EP 1151313 A1 EP1151313 A1 EP 1151313A1
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EP
European Patent Office
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accumulator
battery
accumulators
token
control device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00988886A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alain Leroy
Dominique Large
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1151313A1 publication Critical patent/EP1151313A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/371—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with remote indication, e.g. on external chargers

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling a storage battery and its associated method. It applies to the field of accumulators and more particularly to the monitoring and control of accumulators connected in series.
  • Each accumulator of a battery generally produces a voltage of the order of 2 volts but has a capacity, in ampere-hours, which can be very high, for example greater than 1000 Ah. This produces assemblies which can supply, according to the applications, in addition to a high capacity, a voltage which can go beyond 400 Volts.
  • the object of the invention is to make it possible to produce state information relating in particular on the one hand to a general state, revealing of its suitability for service, of each accumulator of a battery, and on the other hand to a state global storage battery, and to transmit this information while ensuring galvanic isolation.
  • the state information essentially comprises a voltage information at the terminals of the accumulators, and a temperature information for each accumulator.
  • An accumulator battery thus comprises a set of elementary accumulators in series.
  • An elementary accumulator is here an accumulator providing a low electric voltage, of the order of 2 volts, but having a sufficient capacity, generally greater than 300 Ah, for the application envisaged for this battery.
  • a nominal voltage of an accumulator here corresponds to the voltage across the terminals of an accumulator once it has been charged.
  • the object of the present invention is to remedy these problems by proposing in particular a control device making it possible to obtain electrical insulation.
  • the invention thus overcomes the problems of high voltage and the risks arising therefrom by transmitting state information only in digital form in a loop architecture.
  • This Loop architecture reduces the size of the control device by requiring only two connections between the storage battery and the central processing unit.
  • the method according to the invention makes it possible to carry out dynamic control of the accumulator battery as a whole, and of each accumulator constituting the battery in particular.
  • the process makes it possible to follow the evolution of certain parameters of the battery and of the accumulators which compose it.
  • the method is adaptable to all batteries insofar as it involves a learning phase during which it determines, from measurements carried out during this period, a set of thresholds relating to different types of data. These thresholds are thus on the one hand specific to each accumulator battery, and on the other hand specific to each accumulator.
  • the implementation of these thresholds makes it possible to analyze the aging and degradation of the battery and the accumulators that compose it.
  • the invention further provides a simple method of implementing and managing a transmission of information through this loop link at a lower cost.
  • the invention therefore relates to a method for controlling a storage battery comprising the various steps consisting in: - equipping each storage battery with a control device producing state information comprising several data of different types relating to the storage battery that he equips;
  • control devices to a central monitoring and processing unit via a transmission link respecting a loop topology; characterized in that it comprises the additional steps consisting in:
  • - perform dynamic processing of the status information produced by the control devices while respecting a set of operations consisting in: a) performing a calibration of each accumulator to determine, for each type of state information data, alarm thresholds specific to each accumulator and global alarm thresholds for the accumulator battery; b) activate a control phase by comparing each data item of each state information item associated with an accumulator with the particular alarm thresholds of this accumulator and / or by comparing an average of several data items of the same type with the associated overall alarm threshold to this type of data; c) trigger an alarm if one of the thresholds is exceeded.
  • the link is made of optical fiber.
  • the operation of carrying out the calibration consists: - for each accumulator, of modifying a theoretical evolution curve for each type of data by means of data actually produced, during a period of learning, by the control device associated with this accumulator in order to obtain, for each accumulator and for each type of data, a first empirical curve of foreseeable evolution;
  • the different types of data are either a value of the voltage across an accumulator, or a variation of this voltage, or a temperature measured in a vicinity close to the accumulator, or a variation of this temperature.
  • the value of the voltage across an accumulator is a compensated voltage value taking into account any temperature drift of this accumulator. Furthermore, a step of deactivating the control phase is provided when the storage battery is in a discharging or recharging phase.
  • the following steps can be implemented during the control phase: - send, from the central unit, on the transmission link a token to a first loop topology control device;
  • the step consisting in connecting the control devices to a central monitoring and processing unit is carried out by means of a transmission link respecting a topology in loop, a visual check of the connection of each control device to the optical fiber, ensuring that a light signal is transmitted from the controlled control device.
  • FIG. 1 an example of architecture implementing the device of the invention
  • FIG. 2 a diagram showing an example of operation of the method of the invention.
  • FIG. 1 shows a battery 1 of accumulators produced from a set of accumulators A1, A2 to AN which are elementary accumulators. Indeed, to obtain a high capacity accumulator and also providing a high voltage, we put in series several accumulators with an elementary voltage of about two volts. However, a general condition of each of the accumulators A1 to AN must be checked in voltage and or in current. Thus, each accumulator A1 to AN comprises a device 2-1 to 2-N for monitoring respectively. Each of the devices 2-1 to 2-N comprises a means 3-1 to 3-N for measuring a general state of an accumulator A1 to AN respectively.
  • These means 3-1 to 3-N allow thus to produce state information relating in particular to the voltage at the terminals of an accumulator A1 to AN respectively.
  • This information can be an all-or-nothing type of information, that is to say indicating whether a state, determined with the aid of the voltage across the terminals of an elementary accumulator considered, is lower or higher than a fixed threshold.
  • the measurement means can be reduced to a simple comparator between the measured voltage and the fixed threshold.
  • This unit 4 can take the form of a computer or a simple stand-alone card capable of interpreting the data received and of producing alarm messages accordingly.
  • the devices 2-1 to 2-N are connected, in the invention, to the unit 4 via a transmission link 5.
  • This link 5 is made by respecting a loop topology also called ring topology. Consequently, the devices 2-1 to 2-N as well as the unit 4 comprise a transceiver 6-1 to 6-N and 7 respectively.
  • the input of a first transceiver is connected to an output of a second transceiver.
  • the transceivers 6-1 to 6-N have an input 8-1 to 8-N and an output 9-1 to 9-N respectively.
  • the transceiver 7 has an input 10 and an output 11. Consequently in this example, the inputs 10, 8-1 to 8-N are connected to the outputs 9-1 to 9-N and 11 respectively.
  • the information is transmitted in the invention step by step up to unit 4.
  • Connection 5 could be an electrical connection.
  • isolation transformers can be placed at the inputs 10 and 8-N and at the outputs 11 and 9- 1.
  • this solution has the disadvantage of requiring the insertion of an isolation transformer in connection 5.
  • the link 5 is made with optical fiber.
  • the transceivers 6-1 to 6-N and 7 are transceivers of the optoelectronic type.
  • use will preferably be made of an optical fiber made from a plastic material.
  • plastic type optical fibers offer better resistance to acid attacks caused in particular from the electrolyte present in the batteries A1 to AN.
  • the use of optical fiber for the realization of the link 5 makes it possible to set up a simple manipulation to carry out an additional control of the storage battery.
  • an accumulator A1 to AN is preferably used as a power source for the device 2-1 to 2-N respectively which is associated with it.
  • the voltage at the terminals of the accumulator A2 is a floating potential with respect to a reference mass of the battery 1, but if we consider local reference potentials then the potential is no longer floating.
  • each device 2-1 to 2-N comprises a microprocessor 12-1 to 12-N controlled by a program 13-1 to 13-N in a program memory 14-1 to 14-N, a memory 15- 1 to 15-N of data and a bus 16-1 to 16-N of addresses, data and commands respectively.
  • a microprocessor 12-1 to 12-N controlled by a program 13-1 to 13-N in a program memory 14-1 to 14-N, a memory 15- 1 to 15-N of data and a bus 16-1 to 16-N of addresses, data and commands respectively.
  • the devices 2-1 to 2-N are microcontrollers, that is to say that they include in addition base associated with a microprocessor means making it possible in particular to ensure the function of means 3-1 to 3-N.
  • These means are for example made using an analog to digital converter present in the microcontroller.
  • a measurement consists of an analog digital conversion of a measured value.
  • state information is thus obtained.
  • This status information can be stored in memory 15-1 to 15-N of the corresponding device.
  • Each accumulator A1 to AN comprises, in a preferred example, a temperature sensor T1 to TN respectively.
  • Each sensor T1 to TN cooperates with a temperature measurement means.
  • a temperature measurement means considered is integrated into the corresponding means 3-1 to 3-N.
  • the sensors T1 to TN are thermistors which in particular offer great sensitivity.
  • data relating to a voltage across a battery is placed in state information, but also data relating to the temperature.
  • the unit 4 receives state information, it therefore preferably receives a pair of data, the voltage at the terminals of an accumulator and the temperature to which the accumulator considered is subjected.
  • a variation in temperature leads to a fluctuation in voltage.
  • the battery 1 comprises a temperature sensor T connected directly to the unit 4, the temperature measurement carried out by means of the sensor T serving as a reference for compensating the value of the voltage following a temperature drift.
  • the accumulators are placed in an environment where the temperature is homogeneous. In another embodiment, it could very well have been envisaged to compensate the voltage value directly within one of the devices 2-1 to 2-N, without using the temperature sensor T and the unit 4, and thus reduce a amount of information flowing in the link 5.
  • the invention essentially relates to a method for controlling the battery 1. This method notably makes it possible to manage in particular the transmission of status information to the unit 4.
  • FIG. 2 shows in the form of a transmission diagram an operation of the method of the invention.
  • the unit 4 transmits through the link 5, a known message 17 or token 17.
  • a device 2-1 to 2-N receives the token 17 then it transmits on the link 5 the token 17, the status information measured using the means 3-1 to 3-N respectively as well as the status information of the preceding devices.
  • the method of the invention also uses a simple operation which consists, for the device which has the token in its possession, in re-issue it as well as the status information it obtained by measurement.
  • a following control device will receive the token 17 as well as the state information of the preceding control device and when this new control device will reissue the token 17 then the latter will also transmit the status information of the previous device in addition to the state information relating to it. There is thus an increase in the size of the message transmitted between an output of a control device and an input of a next control device.
  • the output 11 of the transceiver 7 is connected to the input 8-N of the transceiver 6-N of the device 2-N then the latter receives the token 17.
  • the program 13-N identifies the message received as token 17.
  • Programs 13-1 to 13-N are implemented in such a way that they authorize transmission over link 5 only if a received message has been identified as token 17.
  • the program 13-N controls the means 3-N in order to obtain information on the state of the accumulator AN.
  • the 2-N device emits the token 17 through the link 5 using the 9-N output as well as the info information of state N.
  • the 9-N output is connected to the input 8-N-1 (not shown) then it is the device 2-N-1 which will receive the token 17 and the information info N. Consequently, the device 2-N-1, after a measurement phase of the state information of the accumulator AN-1, will in turn re-issue the token 17 the state information info N and the state information info N-1 corresponding to the measurement carried out by the device 2-N-1. Consequently and according to the example of FIG. 2, the device 2-2 then receives on its input 8-2 the token 17 and the status information infoN up to info3 of the device 2-3 (not shown). The program 13-2 then commands a measurement of the information of state info2 relating to a general state of the accumulator A2.
  • the program 13-2 commands the transceiver 6-2 in order to transmit, through the link 5 using the output 9-2, the token 17 as well as the status information. infoN to info2.
  • the output 9-2 is connected to the input 8-1 of the device 2-1 then the latter receives the token 17 as well as the status information infoN to info2.
  • the program 13-1 then commands a measurement of the infol state information relating to a general state of the accumulator A1.
  • the program 13-1 then commands a transmission, via the link 5 using the transceiver 6-1, of the token 17 as well as state information infoN to infol.
  • the output 9-1 is connected to the input 10 of the transceiver 7 of the unit 4 then the latter receives the token 17 as well as the state information relating to the state of the accumulators A1 to YEAR.
  • the order in which the status information is transmitted being known to the unit 4 so the latter can easily determine which accumulator is associated with such status information.
  • the steps carried out from the emission of the token 17 by the unit 4 until the reception by this same unit of the token 17 transmitted as well as associated status information constitute a control cycle.
  • a processing time for this cycle essentially depends on a transmission speed through the link 5 and on a processing speed in the devices 2-1 to 2- N.
  • a device When a device receives a message, it compares it with a known value in order to determine whether it is token 17 or not. If it is not a token then it is considered to be state information of a previous accumulator and therefore this information is transmitted as it is, possibly after having been stored in a memory 15- 1 to 15-N. If the token 17 is recognized in the message received, then a measurement of a device status information is ordered. considered then we transmit this value as well as the token 17.
  • the transmission is carried out on the link 5 using an asynchronous transmission protocol. That is to say that a byte of data encapsulated in a message is delimited on the one hand by start bits and end bits commonly identified by their English denominations start bit and stop bit respectively.
  • the token 17, or state information infol to infoN is encapsulated in such a message.
  • a token is regularly issued from the unit 4.
  • the unit 4 will have in its possession value series making it possible in particular to produce charge and discharge diagrams of all the more precise as the emission intervals are of short duration. For example, a value of a few seconds makes it possible to have a sampling of state information fast enough to allow anticipation of the beginnings of discharges from an accumulator.
  • account is taken, in a preferred example of the invention, of a possible breakdown of a communication through the link 5 due to a failure for example of a transceiver 6-1 to 6-N and or 7.
  • a new token is issued for this from a device 2-1 to 2-N and or from unit 4 when the device 2-1 to 2-N and or from unit 4 has not Token receipt beyond a waiting time greater than a guard time.
  • This waiting time is measured using a counter present, but not shown, in each device 2-1 to 2-N and in unit 4.
  • a time lapse is measured using a counter given after a token 17 has been issued by the device associated with this counter. However, during an initial step and since no control device has yet received the token 17, the time flow is only measured in the unit 4 which will thus allow a possible communication problem to be detected across the link. 5.
  • the token emitted by one of the devices 2 1 to 2-N following a communication breakdown is a specific token, different from the token emitted by the unit 4, which can in particular convey information of identification indicating which control device issued the specific token.
  • a program for checking a state of the accumulators is provided with adjustment and control parameters. Thus, it can be checked, from unit 4 for example, that the state of the various accumulators is good.
  • the control phase is preceded by a calibration phase.
  • one of the adjustment parameters relating to a learning or calibration duration can be determined. In one example, this duration is of the order of a fortnight.
  • an adjusted reference or calibration value is produced for fifteen days for an accumulator using values relating to the voltage measurements at the terminals of an accumulator.
  • a parameter may possibly be an adjustment parameter serving as an initial value.
  • the initial value if there is one, is an empirical value supplied to the control program and corresponding to a nominal voltage value across the terminals of an accumulator.
  • the program produces the calibration value by realizing an average between this initial value and the first value relating to a voltage across the terminals of an accumulator. Then, this calibration value is refined by averaging the previous result with a new voltage value according to the preferred example.
  • the same process can be carried out with the temperature values obtained using the sensors T1 to TN to adjust a calibration value relating to the measurement of the temperature in the direct vicinity of each accumulator. Thus, with each new calculation, the calibration values will converge towards final calibration values.
  • a reference value is thus obtained for each type of data and for each accumulator.
  • This value makes it possible to adapt a theoretical curve associated with each type of data so that this theoretical curve applies to the real physical situation of the battery.
  • each accumulator We thus obtain, for each accumulator and for each type of data, a first empirical curve of foreseeable evolution. Limit thresholds, called particular alarm thresholds, are then defined for each type of data and for each accumulator.
  • a second empirical curve is defined. It corresponds, for each type of data, to an average curve of the first empirical curves; thresholds, called dispersion thresholds, or global alarm thresholds, are then determined.
  • the dispersion of the state information data around a predetermined empirical curve can be measured in the method according to the invention. Too great a dispersion of the data values around this curve is indicative of a deterioration of the storage battery.
  • each piece of new state information is compared with the corresponding empirical curve. If this comparison shows a deviation beyond the previously determined thresholds, then the unit 4 triggers an alarm system 18 because a piece of status information is not valid.
  • the alarm system 18 can be a siren, an indicator light, an audible and / or visual message or any type of stimulus which can warn an agent that there is a problem.
  • An example of adjustment and control parameters which are supplied to the program for checking the state of the accumulators can be a parameter relating to a calibration duration for example fifteen days, a parameter relating to a tolerated variation of the value of the voltage supplied by an accumulator, for example 1% of the nominal value supplied in the form of a parameter to the control program, for example 2.27 volts. If this nominal value is not provided then it will be a deviation of 1% from the final calibration value.
  • the battery can be constantly subjected to the charging current of a charger, not shown. Generally this happens at constant voltage. Thus, whether or not the battery delivers the voltage is almost constant and in this case the thresholds make it possible to detect significant fluctuations in this voltage.
  • the charger is deactivated when the battery has to charge.
  • a voltage drop ensues at the terminals of the battery 1 and therefore at the terminals of the accumulators A1 to AN.
  • This voltage drop can lead to the activation of the alarm system when it is a normal operation of the battery 1. Consequently, in the invention and this in order to avoid nuisance tripping of the alarm system 18, the unit 4 deactivates a validity check during the discharging phases, or, if necessary, during the recharging phases. In fact, a voltage variation in this case is fast enough for it to be detected in only two, or even three, measurements of the voltage across an accumulator.
  • This deactivation occurs when the unit 4 detects an abrupt change in the voltage across the terminals of all or most of the accumulators.
  • the other phenomena involved in an accumulator such as a discharge due to aging for example, are slow phenomena.
  • the alarm system 18 is not activated because the unit 4 interprets this variation as a passage to a discharge phase or return to charge.
  • the reactivation of the alarm is done simply by detecting the end of a period of sudden variations in the voltage across the terminals of almost all of the accumulators.
  • the unit 4 comprises, in the form of a program for example, an alarm means, not shown, cooperating with the sensors T1 to TN.
  • This alarm means reacts to a temperature difference between two accumulators.
  • the alarm means could also be an electronic device performing a comparison function with thresholds, thus forming an operating window outside of which the alarm is triggered.
  • the alarm means will react to this difference of ten degrees between two neighboring accumulators A1-A2 or A2-A3. It will signal, by activating the alarm system 18 for example, that the accumulator A2 presents a temperature problem which should be resolved.

Abstract

Pour permettre de contrôler l'état d'un accumulateur (A1 - AN) dans une batterie (1) d'accumulateurs, on place sur chaque accumulateur un dispositif (2-1 - 2-N) de contrôle, permettant de produire une information d'état, ces dispositifs étant reliés à une unité (4) centrale à l'aide d'un anneau (5) en fibre optique de type plastique. Un procédé de communication à travers l'anneau utilise une technique d'accès par jeton et un protocole de transmission asynchrone. Une information d'état, comporte notamment une valeur de tension et une valeur de température, un moyen d'alarme réagissant à une variation déterminée des valeurs mesurées.

Description

PROCEDE DE CONTROLE D'ETAT D'UNE BATTERIE D'ACCUMULATEUR
La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle d'une batterie d'accumulateurs et son procédé associé. Elle s'applique au domaine des accumulateurs et plus particulièrement à la surveillance et au contrôle des accumulateurs montés en série. Chaque accumulateur d'une batterie produit en général une tension de l'ordre de 2 volts mais est d'une capacité, en ampère-heure, qui peut être très importante, par exemple supérieure 1000 A.h.. On produit ainsi des ensembles pouvant fournir, selon les applications, en plus d'une forte capacité, une tension pouvant aller au-delà de 400 Volts. Le but de l'invention est de permettre de produire une information d'état relative notamment d'une part à un état général, révélateur de son aptitude au service, de chaque accumulateur d'une batterie, et d'autre part à un état global de la batterie d'accumulateurs, et de transmettre cette information tout en assurant une isolation galvanique. L'information d'état comprend essentiellement une information de tension aux bornes des accumulateurs, et une information de température pour chaque accumulateur.
Actuellement, il existe des systèmes de mesure et de contrôle d'un accumulateur d'une batterie d'accumulateurs. Une batterie d'accumulateurs comporte ainsi un ensemble d'accumulateurs élémentaires en série. Un accumulateur élémentaire est ici un accumulateur fournissant une faible tension électrique, de l'ordre de 2 volts, mais ayant une capacité suffisante, généralement supérieure à 300 A.h., pour l'application envisagée pour cette batterie. On peut ainsi remplacer symboliquement une batterie de N accumulateurs par un accumulateur fictif fournissant une tension N fois supérieure à la tension nominale d'un accumulateur élémentaire. Une tension nominale d'un accumulateur correspond ici à la tension aux bornes d'un accumulateur une fois celui-ci chargé. Cependant, la tension aux bornes d'un accumulateur diminue au fil des utilisations jusqu'à arriver à un seuil en deçà duquel on considère l'accumulateur comme étant déchargé. A ce moment là, il est nécessaire de le recharger. Il en est de même dans le cas de l'accumulateur fictif à la différence que, au lieu de surveiller un accumulateur fictif, on doit surveiller N accumulateurs de la batterie d'accumulateurs. Pour cela, on prélève par fil conducteur une information d'état relative à l'état général de chaque accumulateur puis on transmet, généralement en point à point, cette information à une unité centrale de traitement.
Une telle réalisation pose des problèmes notamment d'isolation électrique et donc de sécurité. Le fait de transmettre ces informations en point à point revient à avoir une nappe de fils électriques que l'on relie à un connecteur de raccordement de l'unité centrale. Des différences de potentiel très dangereuses sont présentes sur ce connecteur. En effet, une différence maximale de potentiel entre deux accumulateurs successifs est faible et de l'ordre de 4 Volts. En outre, une différence de potentiel entre les deux accumulateurs les plus éloignés l'un de l'autre peut atteindre 460 Volts voire plus. Ainsi, l'unité centrale doit faire face à des tensions de mode commun très importantes et doit donc comporter des dispositifs de réception adéquats pour s'affranchir de ce problème. Cependant, cela augmente le coût de réalisation d'un tel dispositif de contrôle.
En outre, pour prélever N informations, il faut au moins N liaisons entre les accumulateurs et l'unité centrale de traitement ce qui occasionne un encombrement supplémentaire en plus de celui des accumulateurs pour lesquels un encombrement est déjà conséquent. II existe encore un autre problème important et qui concerne plus directement la sécurité. Il s'agit en effet des risques d'explosion. En effet, certains types d'accumulateurs peuvent produire des dégagements d'hydrogène notamment. Ces dégagements gazeux sont très inflammables et explosifs et peuvent donc provoquer des catastrophes. C'est pourquoi les locaux de conditionnement de tels accumulateurs respectent de nombreuses contraintes de sécurité telles que le fait de placer les éclairages dans des dispositifs de diffusion étanches et ou antidéflagrants par exemple. En outre, ces locaux comportent rarement un dispositif de contrôle et encore moins un dispositif susceptible de prévenir de tels risques d'étincelles dus à la présence de haute tension.
La présente invention a pour objet de remédier à ces problèmes en proposant notamment un dispositif de contrôle permettant d'obtenir une isolation électrique. L'invention s'affranchit ainsi des problèmes de haute tension et des risques en découlant en ne transmettant des informations d'états que sous forme numérique dans une architecture en boucle. Cette architecture en boucle permet de réduire un encombrement du dispositif de contrôle en ne nécessitant que deux liaisons entre la batterie d'accumulateurs et l'unité centrale de traitement.
Le procédé selon l'invention permet d'effectuer un contrôle dynamique de la batterie d'accumulateurs dans son ensemble, et de chaque accumulateur constituant la batterie en particulier. Le procédé permet de suivre l'évolution de certains paramètres de la batterie et des accumulateurs qui la composent. Le procédé est adaptable à toutes les batteries dans la mesure où il fait intervenir une phase d'apprentissage pendant laquelle il détermine, à partir de mesures réalisées pendant cette période, un ensemble de seuils relatifs à différents types de données. Ces seuils sont ainsi d'une part propres à chaque batterie d'accumulateurs, et d'autre part spécifiques à chaque accumulateur. La mise en place de ces seuils permet d'analyser le vieillissement et la dégradation de la batterie et des accumulateurs qui la composent. Elle permet ainsi de mettre en place un procédé de contrôle qui est capable d'anticiper un dysfonctionnement à venir, en identifiant comme un dysfonctionnement de l'état de la batterie toute déviation relative d'une donnée d'une information d'état supérieure à une valeur prédéterminée par un historique desdites déviations moyennes de ces données. L'invention propose en outre un procédé simple de mise en œuvre et de gestion d'une transmission d'informations à travers cette liaison en boucle et ce à moindre coût.
L'invention concerne donc un procédé de contrôle d'une batterie d'accumulateurs comportant les différentes étapes consistant à : - équiper chaque accumulateur d'un dispositif de contrôle produisant une information d'état comportant plusieurs données de type différent relatives à l'accumulateur qu'il équipe;
- relier les dispositifs de contrôle à une unité centrale de surveillance et de traitement par l'intermédiaire d'une liaison de transmission respectant une topologie en boucle ; caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires consistant à :
- effectuer un traitement dynamique des informations d'état produites par les dispositifs de contrôle en respectant un ensemble d'opérations consistant à: a) réaliser un étalonnage de chaque accumulateur pour déterminer, pour chaque type de données de l'information d'état, des seuils d'alarme particuliers à chaque accumulateur et des seuils d'alarme globaux pour la batterie d'accumulateurs; b) activer une phase de contrôle en comparant chaque donnée de chaque information d'état associée à un accumulateur aux seuils d'alarme particuliers de cet accumulateur et/ou en comparant une moyenne de plusieurs données de même type au seuil d'alarme global associé à ce type de données ; c) déclencher une alarme en cas de dépassement d'un des seuils.
Dans un mode de mise en œuvre préféré, la liaison est réalisée en fibre optique.
Dans un mode de mise en œuvre particulier, l'opération de réalisation de l'étalonnage consiste : - pour chaque accumulateur, à modifier une courbe théorique d'évolution pour chaque type de données au moyen de données effectivement produites, pendant une période d'apprentissage, par le dispositif de contrôle associé à cet accumulateur afin d'obtenir, pour chaque accumulateur et pour chaque type de données, une première courbe empirique d'évolution prévisible ;
- pour la batterie d'accumulateurs, à déterminer une deuxième courbe empirique correspondant à une courbe moyenne des premières courbes empiriques associées à chaque accumulateur pour le type de données considéré. Les différents types de données sont soit une valeur de la tension aux bornes d'un accumulateur, soit une variation de cette tension, soit une température mesurée dans un voisinage proche de l'accumulateur, soit une variation de cette température.
Dans un exemple, la valeur de la tension aux bornes d'un accumulateur est une valeur de tension compensée en tenant compte d'une éventuelle dérive en température de cet accumulateur. Par ailleurs, une étape de désactivation de la phase de contrôle est prévue lorsque la batterie d'accumulateurs est dans une phase de décharge ou de recharge.
Dans un exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention, les étapes suivantes peuvent être mises en ouvre pendant la phase de contrôle: - émettre, à partir de l'unité centrale, sur la liaison de transmission un jeton vers un premier dispositif de contrôle de la topologie en boucle;
- transmettre vers un dispositif de contrôle suivant le jeton ;
- répéter l'opération de transmission tant que la totalité des dispositifs de contrôle de la topologie en boucle n'a pas reçu le jeton ;
- associer au jeton, lorsqu'il est transmis vers un dispositif de contrôle suivant, les informations d'état de dispositifs de contrôle ayant reçu le jeton avant ledit dispositif de contrôle suivant ;
- émettre un nouveau jeton depuis un dispositif de contrôle de la topologie en boucle lorsque celui-ci n'a pas reçu de jeton au-delà d'une durée d'attente supérieure à un temps de garde et répéter les étapes précédentes de transmission, de répétition et d'association.
Dans un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, on effectue, pendant l'étape consistant à relier les dispositifs de contrôle à une unité centrale de surveillance et de traitement par l'intermédiaire d'une liaison de transmission respectant une topologie en boucle, un contrôle visuel de la connexion de chaque dispositif de contrôle à la fibre optique en s'assurant qu'un signal lumineux est transmis depuis le dispositif de contrôle contrôlé.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent :
- Figure 1 : un exemple d'architecture mettant en œuvre le dispositif de l'invention ;
- Figure 2 : un diagramme montrant un exemple de fonctionnement du procédé de l'invention.
La figure 1 montre une batterie 1 d'accumulateurs réalisée à partir d'un ensemble d'accumulateurs A1 , A2 à AN qui sont des accumulateurs élémentaires. En effet, pour obtenir un accumulateur de forte capacité et fournissant en outre une tension élevée, on met en série plusieurs accumulateurs d'une tension élémentaire de deux volts environ. Cependant, on doit contrôler un état général de chacun des accumulateurs A1 à AN en tension et ou en courant. Ainsi, chaque accumulateur A1 à AN comporte un dispositif 2-1 à 2-N de contrôle respectivement. Chacun des dispositifs 2-1 à 2-N comporte un moyen 3-1 à 3-N de mesure d'un état général d'un accumulateur A1 à AN respectivement. Ces moyens 3-1 à 3-N permettent ainsi de produire une information d'état relative notamment à la tension aux bornes d'un accumulateur A1 à AN respectivement. Cette information peut être une information de type tout ou rien c'est-à-dire indiquant si un état, déterminé à l'aide de la tension aux bornes d'un accumulateur élémentaire considéré, est inférieur ou supérieur à un seuil fixé. Dans ce cas, le moyen de mesure peut se réduire à un simple comparateur entre la tension mesurée et le seuil fixé.
Ainsi, en mesurant régulièrement une valeur d'une tension présente aux bornes d'un accumulateur élémentaire on peut tracer des courbes d'évolution de la valeur de cette tension permettant ainsi d'anticiper une dégradation d'un accumulateur. Ces courbes renseignent en fait sur une évolution temporelle de l'état d'un accumulateur. On peut ainsi déduire de ces courbes une estimation de la date à laquelle le seuil sera atteint par exemple. Une fois prélevée, par les moyens 3-1 à 3-N, ces informations d'état sont transmises à une unité 4 centrale de surveillance et de traitement. L'unité 4 recueille ainsi toutes ces informations et les interprète afin d'en déduire notamment un état des accumulateurs A1 à AN. Cette unité 4 peut prendre la forme d'un ordinateur ou d'une simple carte autonome capable d'interpréter les données reçues et de produire des messages d'alarme en conséquence. Pour cela, les dispositifs 2-1 à 2-N sont reliés, dans l'invention, à l'unité 4 par l'intermédiaire d'une liaison 5 de transmission. Cette liaison 5 est réalisée en respectant une topologie en boucle encore appelée topologie en anneau. En conséquence, les dispositifs 2-1 à 2-N ainsi que l'unité 4 comportent un émetteur récepteur 6-1 à 6-N et 7 respectivement. Dans cette architecture en boucle, l'entrée d'un premier émetteur récepteur est reliée à une sortie d'un deuxième émetteur récepteur. Ainsi, les émetteurs récepteurs 6-1 à 6-N comportent une entrée 8-1 à 8-N et une sortie 9-1 à 9-N respectivement. De même l'émetteur récepteur 7 comporte une entrée 10 et une sortie 11. En conséquence dans cet exemple, les entrées 10, 8-1 à 8-N sont reliées aux sorties 9-1 à 9-N et 11 respectivement. Ainsi, l'information est transmise dans l'invention de proche en proche jusqu'à l'unité 4.
La liaison 5 pourrait être une liaison électrique. Dans ce cas, afin d'assurer une isolation électrique entre l'unité 4 et la batterie 1 on peut placer des transformateurs d'isolement aux entrées 10 et 8-N et aux sorties 11 et 9- 1. Cependant, cette solution présente le désavantage de nécessiter l'insertion d'un transformateur d'isolement dans la liaison 5.
Dans un exemple préféré, la liaison 5 est réalisée avec de la fibre optique. Ainsi, les émetteurs récepteurs 6-1 à 6-N et 7 sont des émetteurs récepteurs de type optoélectronique. Dans cet exemple préféré, on utilisera de préférence une fibre optique réalisée avec une matière plastique. En effet, les fibres optiques de type plastique offrent une meilleure résistance vis à vis des attaques acides occasionnées notamment à partir de l'électrolyte présente dans les accumulateurs A1 à AN. L'utilisation de la fibre optique pour la réalisation de la liaison 5 permet de mettre en place une manipulation simple pour effectuer un contrôle supplémentaire de la batterie d'accumulateurs. En effet, lorsque l'on relie les différents dispositifs de contrôle au moyen de la liaison 5 en fibre optique, il suffit d'observer un signal lumineux à une extrémité libre, c'est à dire non connectée, de la fibre optique pour s'assurer que l'autre extrémité est correctement connectée à un dispositif de contrôle précédent. Le cas échéant, on peut connecter l'extrémité libre au dispositif de contrôle suivant en étant assuré que la liaison est correctement établie au moins jusqu'au dispositif de contrôle précédent. En outre, dans l'invention, un accumulateur A1 à AN est utilisé, de manière préférée, comme source d'alimentation du dispositif 2-1 à 2-N respectivement qui lui est associé. Ainsi, on fournit des alimentations locales à chaque dispositif et on s'affranchit d'un problème de mesure de potentiels flottants. Par exemple, la tension aux bornes de l'accumulateur A2 est un potentiel flottant par rapport à une masse de référence de la batterie 1 , mais si l'on considère des potentiels de références locaux alors le potentiel n'est plus flottant.
En outre, chaque dispositif 2-1 à 2-N comporte un microprocesseur 12-1 à 12-N commandé par un programme 13-1 à 13-N dans une mémoire de programmes 14-1 à 14-N, une mémoire 15-1 à 15-N de données et un bus 16-1 à 16-N d'adresses, de données et de commandes respectivement. Ces derniers éléments permettant notamment de contrôler les moyens 3-1 à 3-N et les émetteurs récepteurs 6-1 à 6-N respectivement.
Dans un exemple préféré de l'invention, les dispositifs 2-1 à 2-N sont des micro-contrôleurs c'est à dire qu'ils comportent en plus des éléments de base associés à un microprocesseur des moyens permettant d'assurer notamment la fonction des moyens 3-1 à 3-N. Ces moyens sont par exemple réalisés à l'aide d'un convertisseur analogique numérique présent dans le micro-contrôleur. Ainsi, une mesure consiste en une conversion analogique numérique d'une valeur mesurée. On obtient ainsi à l'issue de cette mesure une information d'état. Cette information d'état peut être mémorisée dans la mémoire 15-1 à 15-N du dispositif correspondant.
Chaque accumulateur A1 à AN comporte, dans un exemple préféré, un capteur de température T1 à TN respectivement. Chaque capteur T1 à TN coopère avec un moyen de mesure de température. Dans un exemple de réalisation, un moyen de mesure de température considéré est intégré dans le moyen 3-1 à 3-N correspondant. Dans un exemple de réalisation, les capteurs T1 à TN sont des thermistances qui offrent notamment une grande sensibilité. Ainsi, on place dans une information d'état une donnée relative à une tension aux bornes d'un accumulateur, mais aussi une donnée relative à la température. Lorsque l'unité 4 reçoit une information d'état, elle reçoit donc de manière préférée un couple de données, la tension aux bornes d'un accumulateur et la température à laquelle est soumis l'accumulateur considéré. D'une façon générale, une variation de la température conduit à une fluctuation de la tension. En conséquence, pour rendre la valeur de tension indépendante de la température, on compense une dérive en température de la tension, c'est à dire que l'on corrige la valeur de la tension mesurée s'il s'avère qu'une variation de température, détectée par un des capteurs T1 à TN, a entraîné une modification de cette valeur. Pour cela, la batterie 1 comporte un capteur T de température relié directement à l'unité 4, la mesure de température effectuée au moyen du capteur T servant de référence pour la compensation de la valeur de la tension suite à une dérive en température. Cela suppose que les accumulateurs soient placés dans un milieu où la température est homogène. Dans une autre réalisation, on aurait très bien pu envisager de compenser la valeur de tension directement au sein d'un des dispositifs 2-1 à 2-N, sans utiliser le capteur T de température et l'unité 4, et ainsi réduire une quantité d'informations circulant dans la liaison 5.
L'invention concerne essentiellement un procédé de contrôle de la batterie 1. Ce procédé permet notamment de gérer notamment la transmission des informations d'état vers l'unité 4.
La figure 2 montre sous forme d'un diagramme de transmission un fonctionnement du procédé de l'invention. Dans une étape initiale, l'unité 4 émet à travers la liaison 5, un message connu 17 ou encore jeton 17. Ainsi, dans l'invention, de manière générale, lorsqu'un dispositif 2-1 à 2-N reçoit le jeton 17 alors il émet sur la liaison 5 le jeton 17, l'information d'état mesurée à l'aide du moyen 3-1 à 3-N respectivement ainsi que les informations d'état des dispositifs précédents. Cela revient à dire que seul le dispositif qui est en possession du jeton 17 peut émettre à travers la liaison 5. Le procédé de l'invention utilise en outre un fonctionnement simple qui consiste, pour le dispositif qui a le jeton en sa possession, à le réémettre ainsi que l'information d'état qu'il a obtenu par mesure. Dès lors, un dispositif de contrôle suivant va recevoir le jeton 17 ainsi que l'information d'état du dispositif de contrôle précédant et lorsque ce nouveau dispositif de contrôle va réémettre le jeton 17 alors celui-ci émettra aussi l'information d'état du dispositif précédent en plus de l'information d'état le concernant. On observe ainsi une augmentation de la taille du message transmis entre une sortie de dispositif de contrôle et une entrée d'un dispositif de contrôle suivant.
Plus précisément, comme la sortie 11 de l'émetteur récepteur 7 est reliée à l'entrée 8-N de l'émetteur récepteur 6-N du dispositif 2-N alors ce dernier reçoit le jeton 17. Le programme 13-N identifie le message reçu comme étant le jeton 17. Les programmes 13-1 à 13-N sont réalisés de telle manière qu'ils autorisent une émission à travers la liaison 5 que si un message reçu à été identifié comme étant le jeton 17. Ainsi, lorsque le dispositif 2-N reçoit le jeton 17 alors le programme 13-N commande le moyen 3-N afin d'obtenir une information d'état de l'accumulateur AN. Une fois cette mesure effectuée le dispositif 2-N émet le jeton 17 à travers la liaison 5 à l'aide de la sortie 9-N ainsi que l'information d'état info N. De même vue que la sortie 9-N est reliée à l'entrée 8-N-1 (non représenté) alors c'est le dispositif 2-N-1 qui va recevoir le jeton 17 et l'information info N. En conséquence le dispositif 2-N-1 , après une phase de mesure de l'information d'état de l'accumulateur AN-1 , va réémettre à son tour le jeton 17 l'information d'état info N et l'information d'état info N-1 correspondant à la mesure réalisée par le dispositif 2-N-1. En conséquence et selon l'exemple de la figure 2, le dispositif 2-2 reçoit alors sur son entrée 8-2 le jeton 17 et les informations d'état infoN jusqu'à info3 du dispositif 2-3 (non représenté). Le programme 13-2 commande alors une mesure de l'information d'état info2 relative à un état général de l'accumulateur A2. Une fois l'information d'état info2 obtenu le programme 13-2 commande l'émetteur récepteur 6-2 afin de transmettre, à travers la liaison 5 en utilisant la sortie 9-2, le jeton 17 ainsi que les informations d'état infoN à info2. La sortie 9-2 est reliée à l'entrée 8-1 du dispositif 2-1 alors celui-ci reçoit le jeton 17 ainsi que les informations d'état infoN à info2. Le programme 13-1 commande alors une mesure de l'information d'état infol relative à un état général de l'accumulateur A1. Le programme 13-1 commande ensuite une transmission, à travers la liaison 5 à l'aide de l'émetteur récepteur 6-1 , du jeton 17 ainsi que des informations d'état infoN à infol . Ainsi, vu que la sortie 9-1 est reliée à l'entrée 10 de l'émetteur récepteur 7 de l'unité 4 alors ce dernier reçoit le jeton 17 ainsi que les informations d'état relatives à l'état des accumulateurs A1 à AN.
L'ordre dans lequel les informations d'état sont transmises étant connu de l'unité 4 alors cette dernière peut aisément déterminer à quel accumulateur est associé telle information d'état. Les étapes réalisées à partir de l'émission du jeton 17 par l'unité 4 jusqu'à la réception par cette même unité du jeton 17 émis ainsi que des informations d'état associées constituent un cycle de contrôle. Une durée de traitement de ce cycle dépend pour l'essentiel d'une vitesse de transmission à travers la liaison 5 et d'une vitesse de traitement dans les dispositifs 2-1 à 2- N. En outre, on sauvegarde dans les mémoires 15-1 à 15-N, toutes les informations intermédiaires telles que, par exemple par rapport à un dispositif donné, les informations d'état reçues des dispositifs précédents pendant une phase de mesure dans le dispositif considéré.
On peut résumer le fonctionnement qui vient d'être décrit en l'identifiant à un programme de test. En effet, lorsqu'un dispositif reçoit un message, il le compare avec une valeur connue afin de déterminer s'il s'agit du jeton 17 ou non. S'il ne s'agit pas du jeton alors on considère qu'il s'agit d'une information d'état d'un accumulateur précédent et donc on transmet cette information telle quelle éventuellement après l'avoir mémorisée dans une mémoire 15-1 à 15-N. Si on reconnaît dans le message reçu le jeton 17 alors on commande une mesure d'une information d'état du dispositif considéré puis on transmet cette valeur ainsi que le jeton 17.
Dans un exemple de réalisation préféré de l'invention, on réalise la transmission sur la liaison 5 en utilisant un protocole de transmission asynchrone. C'est à dire que l'on émet un octet de données encapsulées dans un message délimité d'une part par des bits de début et des bits de fin identifiés couramment par leurs dénominations anglaises start bit et stop bit respectivement. Ainsi, le jeton 17, ou une information d'état infol à infoN, est encapsulée dans un tel message.
En outre, dans une variante préférée de l'invention on émet régulièrement un jeton à partir de l'unité 4. Ainsi, l'unité 4 aura en sa possession des séries de valeur permettant de produire notamment des diagrammes de charges et décharges d'autant plus précis que les intervalles d'émissions sont de durée faible. Par exemple, une valeur de quelque seconde permet d'avoir un échantillonnage d'une information d'état suffisamment rapide pour permettre d'anticiper des débuts de décharges d'un accumulateur.
En outre, on tient compte, dans un exemple préféré de l'invention, d'une éventuelle rupture d'une communication à travers la liaison 5 due à une défaillance par exemple d'un émetteur récepteur 6-1 à 6-N et ou 7. On émet pour cela un nouveau jeton à partir d'un dispositif 2-1 à 2-N et ou de l'unité 4 lorsque le dispositif 2-1 à 2-N et ou de l'unité 4 n'a pas reçu de jeton au-delà d'une durée d'attente supérieure à un temps de garde. Cette durée d'attente est mesurée à l'aide d'un compteur présent, mais non représenté, dans chaque dispositif 2-1 à 2-N et dans l'unité 4. Dans un exemple de réalisation, on mesure un écoulement du temps à l'aide d'un compteur donné après une émission du jeton 17 par le dispositif associé à ce compteur. Cependant, lors d'une étape initiale et comme aucun dispositif de contrôle n'a encore reçu le jeton 17 alors on mesure l'écoulement du temps seulement dans l'unité 4 qui permettra de détecter ainsi un éventuel problème de communication à travers la liaison 5.
Dans une variante de l'invention, le jeton émis par un des dispositifs 2- 1 à 2-N suite à une rupture de communication est un jeton spécifique, différent du jeton émis par l'unité 4, qui peut véhiculer notamment une information d'identification indiquant quel dispositif de contrôle a émis le jeton spécifique. Dans une variante de mise en œuvre du procédé de l'invention, on renseigne un programme de contrôle d'un état des accumulateurs avec des paramètres de réglage et de contrôle. Ainsi, on peut contrôler, à partir de l'unité 4 par exemple, que l'état des différents accumulateurs est bon. Auparavant, on fait précéder la phase de contrôle d'une phase d'étalonnage. A cet effet, on peut déterminer un des paramètres de réglage relatif à une durée d'apprentissage ou d'étalonnage. Dans un exemple, cette durée est de l'ordre d'une quinzaine de jours.
Dans cet exemple, on produit pendant quinze jours, pour un accumulateur, une valeur de référence ajustée ou d'étalonnage à l'aide de valeurs relatives aux mesures de tension aux bornes d'un accumulateur. En outre, un paramètre peut éventuellement être un paramètre de réglage servant de valeur initiale. Ainsi, la valeur initiale, s'il y en a une, est une valeur empirique fournie au programme de contrôle et correspondant à une valeur de tension nominale aux bornes d'un accumulateur. Dans un exemple de réalisation, le programme produit la valeur d'étalonnage en réalisant une moyenne entre cette valeur initiale et la première valeur relative à une tension aux bornes d'un accumulateur. Ensuite, on affine cette valeur d'étalonnage en moyennant le résultat précédent avec une nouvelle valeur de tension selon l'exemple préféré. Le même processus peut être effectué avec les valeurs des températures obtenues à l'aide des capteurs T1 à TN pour ajuster une valeur d'étalonnage relative à la mesure de la température dans le voisinage direct de chaque accumulateur. Ainsi, à chaque nouveau calcul, les valeurs d'étalonnage vont converger vers des valeurs finales d'étalonnage.
Une valeur de référence est ainsi obtenue pour chaque type de données et pour chaque accumulateur. Cette valeur, ainsi qu'une évolution qui a pu être observée pendant la période d'étalonnage, permet d'adapter une courbe théorique associée à chaque type de données pour que cette courbe théorique s'applique à la situation physique réelle de la batterie de chaque accumulateurs. On obtient ainsi, pour chaque accumulateur et pour chaque type de données, une première courbe empirique d'évolution prévisible. Des seuils limites, dits seuils d'alarme particuliers, sont alors définis pour chaque type de données et pour chaque accumulateur. Par ailleurs, pour chaque type de données, une deuxième courbe empirique est définie. Elle correspond, pour chaque type de données, à une courbe moyenne des premières courbes empiriques ; des seuils, dits seuils de dispersion, ou seuils d'alarme global, sont alors déterminés. Ainsi, la dispersion des données de l'information d'état autour d'une courbe empirique préétablie peut être mesurée dans le procédé selon l'invention. Une trop grande dispersion des valeurs des données autour de cette courbe est significative d'une détérioration de la batterie d'accumulateurs.
A l'issue de la période d'étalonnage, une phase de contrôle débute. A cet effet, chaque donnée d'une nouvelle information d'état est comparée à la courbe empirique qui lui correspond. Si cette comparaison montre un écart au-delà des seuils préalablement déterminés, alors l'unité 4 enclenche un système d'alarme 18 car une donnée d'une information d'état n'est pas valide.
Le système d'alarme 18 peut être une sirène, un voyant lumineux, un message sonore et ou visuel ou encore tout type de stimulus pouvant prévenir un agent qu'il y a un problème.
Un exemple de paramètres de réglage et de contrôle que l'on fournit au programme de contrôle d'un état des accumulateurs peut être un paramètre relatif à une durée d'étalonnage par exemple quinze jours, un paramètre relatif à une variation tolérée de la valeur de la tension fournie par un accumulateur par exemple 1 % de la valeur nominale fournie sous la forme d'un paramètre au programme de contrôle, par exemple 2, 27 volts. Si cette valeur nominale n'est pas fournie alors il s'agira d'un écart de 1 % par rapport à la valeur finale d'étalonnage. Dans une première mise en œuvre de la batterie, elle peut être soumise constamment au courant de charge d'un chargeur, non représenté. Généralement cela se passe à tension constante. Ainsi, que la batterie débite ou non la tension est quasi-constante et dans ce cas les seuils permettent de détecter des fluctuations importantes de cette tension. Dans une deuxième mise en œuvre de la batterie, le chargeur est désactivé lorsque la batterie doit débiter. Il s'ensuit une chute de tension aux bornes de la batterie 1 et donc aux bornes des accumulateur A1 à AN. Cette chute de tension peut conduire à l'activation du système d'alarme alors qu'il s'agit d'un fonctionnement normal de la batterie 1. En conséquence, dans l'invention et ce afin d'éviter des déclenchements intempestifs du système d'alarme 18, l'unité 4 désactive un contrôle de validité lors des phases de décharge, ou, le cas échéant, lors des phases de recharge. En effet, une variation de tension est dans ce cas suffisamment rapide pour qu'elle soit détecté en uniquement deux, voire trois, mesures de la tension aux bornes d'un accumulateur. Cette désactivation intervient lorsque l'unité 4 détecte une variation brusque de la tension aux bornes de la totalité ou d'une majorité des accumulateurs. Les autres phénomènes mis en jeu dans un accumulateur, telle qu'une décharge due au vieillissement par exemple, sont des phénomènes lents. Ainsi, lorsque l'unité 4 détecte une variation trop brusque, et que la batterie est gérée selon la deuxième mise en œuvre alors le système d'alarme 18 n'est pas activé car l'unité 4 interprète cette variation comme un passage à une phase de décharge ou à un retour en charge. La réactivation de l'alarme se fait simplement en détectant la fin d'une période de variations brusques de la tension aux bornes de la quasi-totalité des accumulateurs.
En outre, dans une variante, l'unité 4 comporte, sous forme d'un programme par exemple, un moyen d'alarme, non représenté, coopérant avec les capteurs T1 à TN. Ce moyen d'alarme réagit à une différence de température entre deux accumulateurs. Le moyen d'alarme pourrait aussi être un dispositif électronique réalisant une fonction de comparaison avec des seuils formant ainsi une fenêtre de fonctionnement en dehors de laquelle l'alarme se déclenche. Dans un exemple, on considère les trois accumulateurs A1 , A2 et A3 pour lesquels on relève des températures respectives de 20°C, 40°C et 21 °C alors le moyen d'alarme réagira à cette différence d'une dizaine de degrés entre deux accumulateurs voisins A1-A2 ou A2-A3. Il signalera, en enclenchant le système d'alarme 18 par exemple, que l'accumulateur A2 présente un problème de température qu'il convient de résoudre.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) comportant les différentes étapes consistant à : - équiper chaque accumulateur (A1-AN) d'un dispositif de contrôle (2-1
- 2-N) produisant une information d'état comportant plusieurs données de type différent relatives à l'accumulateur qu'il équipe;
- relier les dispositifs de contrôle (2-1 - 2-N) à une unité centrale (4) de surveillance et de traitement par l'intermédiaire d'une liaison (5) de transmission respectant une topologie en boucle ; caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires consistant à :
- effectuer un traitement dynamique des informations d'état produites par les dispositifs de contrôle (2-1 - 2-N) en respectant un ensemble d'opérations consistant à: a) réaliser un étalonnage de chaque accumulateur (A1-AN) pour déterminer, pour chaque type de données de l'information d'état, des seuils d'alarme particuliers à chaque accumulateur et des seuils d'alarme globaux pour la batterie d'accumulateurs; b) activer une phase de contrôle en comparant chaque donnée de chaque information d'état associée à un accumulateur aux seuils d'alarme particuliers de cet accumulateur et/ou en comparant une moyenne de plusieurs données de même type au seuil d'alarme global associé à ce type de données ; c) déclencher une alarme en cas de dépassement d'un des seuils.
2- Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la liaison (5) est une liaison en fibre optique.
3- Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'opération de réalisation de l'étalonnage consiste :
- pour chaque accumulateur (A1-AN), à modifier une courbe théorique d'évolution pour chaque type de données au moyen de données effectivement produites, pendant une période d'apprentissage, par le dispositif de contrôle associé à cet accumulateur afin d'obtenir, pour chaque accumulateur et pour chaque type de données, une première courbe empirique d'évolution prévisible ;
- pour la batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-AN), à déterminer une deuxième courbe empirique correspondant à une courbe moyenne des premières courbes empiriques associées à chaque accumulateur (A1-AN) pour le type de données considéré.
4- Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les différents types de données sont soit une valeur de la tension aux bornes d'un accumulateur, soit une variation de cette tension, soit une température mesurée dans un voisinage proche de l'accumulateur, soit une variation de cette température.
5- Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la valeur de la tension aux bornes d'un accumulateur (A1-AN) est une valeur de tension compensée en tenant compte d'une éventuelle dérive en température de cet accumulateur (A1-AN).
6- Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire consistant à désactiver la phase de contrôle lorsque la batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-AN) est dans une phase de décharge ou de recharge.
7- Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que il comporte les étapes supplémentaires consistant, pendant la phase de contrôle, à :
- émettre, à partir de l'unité centrale (4), sur la liaison (5) de transmission un jeton (17) vers un premier dispositif de contrôle (2-1 ) de la topologie en boucle;
- transmettre vers un dispositif de contrôle suivant (2-2 - 2-N) le jeton (17);
- répéter l'opération de transmission tant que la totalité des dispositifs de contrôle (2-1 - 2-N) de la topologie en boucle n'a pas reçu le jeton (17);
- associer au jeton (17), lorsqu'il est transmis vers un dispositif de contrôle suivant, les informations d'état de dispositifs de contrôle ayant reçu le jeton (17) avant ledit dispositif de contrôle suivant ; - émettre un nouveau jeton (17) depuis un dispositif de contrôle de la topologie en boucle lorsque celui-ci n'a pas reçu de jeton au-delà d'une durée d'attente supérieure à un temps de garde, et répéter les étapes précédentes de transmission, de répétition et d'association. 8- Procédé de contrôle d'une batterie (1 ) d'accumulateurs (A1-An) selon l'une des revendications 2 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire consistant, pendant l'étape consistant à relier les dispositifs de contrôle (2-1 - 2-N) à une unité centrale (4) de surveillance et de traitement par l'intermédiaire d'une liaison (5) de transmission respectant une topologie en boucle, à effectuer un contrôle visuel de la connexion de chaque dispositif de contrôle (2-1 - 2-N) à la fibre optique en s'assurant qu'un signal lumineux est transmis depuis le dispositif de contrôle (2-1 - 2-N) contrôlé.
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